空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計及節(jié)能措施【文獻綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計文獻綜述</b></p><p><b>　　建筑環(huán)境與設(shè)備工程</b></p><p>　　空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計及節(jié)能措施</p><p>　　摘要：空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般均由空氣處理設(shè)備和空氣輸送管道以及空氣分配裝置所組成，根據(jù)需要，它能組成許多不同形式的系統(tǒng)。在工程上應(yīng)考慮建筑物的用途和

2、性質(zhì)，熱濕負荷特點，溫濕度調(diào)節(jié)和控制的要求，空調(diào)機房的面積和位置，初投資和運行維修費用等許多方面的因素，根據(jù)各個空調(diào)系統(tǒng)的分類及其優(yōu)缺點，選定合理的空調(diào)系統(tǒng)。因此，我們必須研</p><p>　　究一下空調(diào)系統(tǒng)的分類及其特點。[1]</p><p>　　關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng) 節(jié)能措施 VRV系統(tǒng) 室內(nèi)空氣品質(zhì)</p><p>　　1空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類及特點：</p

3、><p>　　1.1 按空氣處理設(shè)備的集中程度分類</p><p>　　1.1.1集中式空調(diào)系統(tǒng)</p><p>　　空氣處理設(shè)備和風(fēng)機等集中設(shè)在空調(diào)機房內(nèi)，通過送回風(fēng)管道與被調(diào)節(jié)的各房間相連，對空氣進行集中處理和集中分配。這類系統(tǒng)的空氣處理設(shè)備能實現(xiàn)對空氣的各種處理過程，可以滿足各種調(diào)節(jié)范圍和空調(diào)精度及潔凈度的要求，也便于集中管理和維護，是工業(yè)建筑中工藝性空調(diào)與民用建

4、筑中舒適性空調(diào)所采用的最基本的空調(diào)方式。</p><p>　　1.1.2半集中式空調(diào)系統(tǒng)</p><p>　　通常把一次空氣處理設(shè)備和風(fēng)機、冷水機組等設(shè)在集中的空調(diào)機房內(nèi)，而把二次空氣處理設(shè)備設(shè)在空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)。這類系統(tǒng)與集中式空調(diào)系統(tǒng)相比較，省去了回風(fēng)管道，送風(fēng)管道斷面積也大為減小，節(jié)省建筑空間，是目前各類建筑尤其是高層建筑中應(yīng)用最廣且發(fā)展較快的一種空調(diào)系統(tǒng)。</p><

5、;p>　　1.1.3分散式空調(diào)系統(tǒng)</p><p>　　也局部式或冷劑式空調(diào)系統(tǒng)。它是由分散設(shè)于各空氣調(diào)節(jié)區(qū)的空氣調(diào)節(jié)器就地處理空氣，就地使用?？諝庹{(diào)節(jié)器是將空氣處理設(shè)備、風(fēng)機和冷熱源設(shè)備等組裝在一起的機組。每一臺機組即為一個局部式空調(diào)系統(tǒng)。這類系統(tǒng)一般不需要單獨的機房，使用靈活，移動方便，可滿足不同的空氣調(diào)節(jié)區(qū)不同的送風(fēng)要求，是家用空調(diào)及車輛空調(diào)的主工形式。[3]</p><p>

6、　　1.2 按負擔(dān)室內(nèi)熱濕負荷所用的介質(zhì)分類</p><p>　　1.2.1全空氣式空調(diào)系統(tǒng)</p><p>　　空氣調(diào)節(jié)區(qū)的室內(nèi)負荷全部由經(jīng)過加熱或冷卻處理的空氣來負擔(dān)的空調(diào)系統(tǒng)。單風(fēng)管系統(tǒng)、雙風(fēng)管系統(tǒng)、全空氣誘導(dǎo)系統(tǒng)及變風(fēng)量系統(tǒng)屬于這類系統(tǒng)。</p><p>　　1.1.2空氣---水式空調(diào)系統(tǒng)</p><p>　　空氣調(diào)節(jié)區(qū)的室內(nèi)負荷由

7、經(jīng)過處理的空氣和水共同負擔(dān)的空調(diào)系統(tǒng)。獨立新風(fēng)加風(fēng)機盤管系統(tǒng)、置換通風(fēng)加冷輻射板系統(tǒng)及再熱系統(tǒng)加誘導(dǎo)器系統(tǒng)屬于這類系統(tǒng)。</p><p>　　1.2.3全水式空調(diào)系統(tǒng)</p><p>　　空氣調(diào)節(jié)區(qū)的室內(nèi)負荷全部由經(jīng)過加熱或冷卻處理的水負擔(dān)的空調(diào)系統(tǒng)。無新風(fēng)的風(fēng)機盤管系統(tǒng)和冷輻射板系統(tǒng)屬于這類系統(tǒng)。</p><p>　　1.2.4冷劑式空調(diào)系統(tǒng)</p>

8、<p>　　以制冷劑的“直接膨脹”作為吸收空氣調(diào)節(jié)區(qū)室內(nèi)負荷的介質(zhì)的空調(diào)系統(tǒng)。商用單元式空調(diào)器和家用房間空調(diào)器屬于這類系統(tǒng)。[3]</p><p>　　1.3 按系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)節(jié)方式分類</p><p>　　1.3.1定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)</p><p>　　通常的集中式空調(diào)系統(tǒng)，風(fēng)機的送風(fēng)量保持一定，通過改變送風(fēng)溫度來適應(yīng)空氣調(diào)節(jié)區(qū)的負荷變化，以調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫濕度

9、。這種系統(tǒng)稱為定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。[14]</p><p>　　1.3.2變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)</p><p>　　通過改變送風(fēng)量而保持一定的送風(fēng)溫度，適應(yīng)空氣調(diào)節(jié)區(qū)負荷變化，達到調(diào)節(jié)所需要的室內(nèi)溫濕度。這類系統(tǒng)稱為變風(fēng)量系統(tǒng)。[3]</p><p>　　2空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)選擇和設(shè)計</p><p>　　2.1風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)</p><

10、p>　　風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)負荷調(diào)節(jié)能力較差，機組只是根據(jù)回風(fēng)參數(shù)控制壓縮機的起停。機組送風(fēng)量一般不能隨房間空調(diào)負荷變化而變化，當(dāng)一個房間需要送風(fēng)時，其他不需要空調(diào)的房間同樣有風(fēng)送入。整體式機組應(yīng)盡量靠近服務(wù)區(qū)域布置，以使送回風(fēng)管盡量短直。由于空氣處理設(shè)備置于整體式機組內(nèi)，新風(fēng)引入非常方便。對于層高較低的空調(diào)區(qū)域，如住宅，主風(fēng)管盡量布置在走廊、客廳周邊，以便于裝飾處理，支管上均應(yīng)設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。送風(fēng)口以側(cè)送層百葉風(fēng)口為主，也可根據(jù)裝潢需要

11、，采用頂送散流器風(fēng)口或條縫型風(fēng)口等。[5]</p><p>　　2.2空氣源冷熱水機組</p><p>　　空氣源冷熱水機組的壓縮機分為定速和變速兩種。對于定速冷熱水機組，室內(nèi)負荷變化容易造成壓縮機頻繁起、停，由于水系統(tǒng)規(guī)模小，應(yīng)考慮系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性要求，以免造成部分負荷時壓縮機頻繁起動。[6]因此系統(tǒng)中宜設(shè)蓄儲水箱，或加大供、回水溫差的設(shè)定值。</p><p>　　

12、對于冬季間歇運行，并且室外氣溫較低而致使系統(tǒng)容易結(jié)冰的地區(qū)，可以將蒸發(fā)器及循環(huán)水泵與室外主機分開而組成室內(nèi)輔機。室內(nèi)輔機與室外主機用制冷劑管連接。在寒冷地區(qū)，冬季室外溫度較低，根據(jù)夏季冷負荷選用的冷熱水機組，冬季供熱量常常不能滿足冬季熱負荷的要求，此時應(yīng)考慮選用輔助電加熱來增加供熱量。[1]</p><p>　　水量控制一般有三種方式：一是變流量方式，流量方式是由室內(nèi)溫控器控制機組出水管上的電動二通閥的開啟或關(guān)閉

13、，當(dāng)風(fēng)機盤管停止運行時，該閥關(guān)閉?？照{(diào)水總管上裝設(shè)壓差旁通閥，以穩(wěn)定進入機組的流量。二是定流量方式，定流量方式是由室內(nèi)溫控器控制機組出水管上的電動三通閥開啟或關(guān)閉；三是置于定流量與變流量之間的混合方式，該種方式中，離主機近的部分機組采用電動二通閥，其他機組則采用三通閥，此時可省掉壓差旁通閥，采用此種方式時應(yīng)注意二通閥與三通閥的數(shù)量配備。三通閥數(shù)量過少，有可能導(dǎo)致主機因水流量過低而停機。[1]</p><p>　　

14、2.3VRV變制冷劑流量機組</p><p>　　VRV系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮制冷劑泄漏的影響。VRV系統(tǒng)中制冷劑管路較長，制冷劑量較多，施工不當(dāng)會出現(xiàn)泄漏。</p><p>　　當(dāng)計算結(jié)果大于危險濃度時，可以采取以下兩種措施：</p><p>　　1）房間開設(shè)與外界相通的通風(fēng)窗，通風(fēng)面積應(yīng)大于或等于地板面積的15%；</p><p>　　2）設(shè)置

15、制冷劑泄漏報警裝置和與之聯(lián)鎖控制的排風(fēng)機。[2]</p><p>　　3空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的研究現(xiàn)狀</p><p>　　現(xiàn)在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)創(chuàng)造的熱濕環(huán)境帶給人們的舒適和健康的同時, 卻使人類付出了消耗能源和環(huán)境污染的代價. 據(jù)統(tǒng)計, 空調(diào)系統(tǒng)的能耗所占比例為50%, 所消耗的電能或熱能多數(shù)來自獨立的工業(yè)鍋爐或熱電廠, 燃燒排放則造成環(huán)境污染, 加劇了溫室效應(yīng). 因而, 如何解決滿足室內(nèi)環(huán)境舒適性

16、與能源消耗和環(huán)境保護之間的矛盾, 是一個非常重要的問題。 [4]</p><p>　　近年來，工程師又把目光轉(zhuǎn)向了變風(fēng)量系統(tǒng)。這主要有兩大原因：一是國內(nèi)目前的定風(fēng)量系統(tǒng)和風(fēng)機盤管系統(tǒng)暴露出一些缺點。由于我國目前舒適性空調(diào)系統(tǒng)都是沒有末端再熱的定風(fēng)量系統(tǒng)，所以，一個送風(fēng)參數(shù)不能滿足不同房間的要求。風(fēng)機盤管系統(tǒng)可以避免這個問題，但是凝水污染吊頂以及霉菌問題同樣令人不能容忍。隨著室內(nèi)辦公設(shè)備的增加、房間使用功能的變化、

17、房間格局的變化，空調(diào)系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)做相應(yīng)改動，可是定風(fēng)量系統(tǒng)和風(fēng)機盤管系統(tǒng)改擴建較麻煩。[2]</p><p>　　二是受到了變風(fēng)量系統(tǒng)節(jié)能的誘惑?？照{(diào)歷來是個能耗大戶，而其中風(fēng)機能耗占較大一部分。因此，業(yè)主也希望采用變風(fēng)量系統(tǒng)以節(jié)約運行費用盡管變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)與風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)相比有很強的技術(shù)優(yōu)勢，為何至今普及率仍較低？除了技術(shù)觀念、設(shè)計、施工等因素外，設(shè)備國產(chǎn)化率低是一個重要原因。VAV 系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備如變風(fēng)量末

18、端裝置、變頻器和VAV 控制系統(tǒng)目前全部依賴進口，其價格和稅收使廣大中小業(yè)主望而生畏。智能控制理論正是針對被控對象及其環(huán)境和任務(wù)的非線性和不確定性提出來的，在VAV 空調(diào)系統(tǒng)的控制領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)具有廣闊的前景，因此研究和開發(fā)技術(shù)先進、價格合理的國產(chǎn)化變風(fēng)量末端裝置、變頻器和VAV 智能控制系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景和應(yīng)用價值。[2] </p><p>　　隨著人民生活水平的提高, 室內(nèi)空氣品質(zhì)越來越受到人們的重視。人的一生

19、有80%以上的時間都是在室內(nèi)渡過, 室內(nèi)空氣品質(zhì)將直接影響人們的身心健康、舒適感及工作效率。現(xiàn)在商場、辦公樓和地鐵站等公共建筑都安裝了空調(diào)系統(tǒng), 分體空調(diào)也走進了千家萬戶, 空調(diào)成為人們實現(xiàn)室內(nèi)熱舒適性環(huán)境的必備設(shè)備。然而這種人工維持的熱舒適與空氣品質(zhì)使得室內(nèi)環(huán)境不再具有季節(jié)等自然特征, 室內(nèi)外環(huán)境存在較大的溫度差異, 這種違反自然氣候變化規(guī)律的人工環(huán)境給人們帶來了諸多生理或心理上的問題, 如􀀂 空調(diào)病 。空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

20、的自身污染, 比如空調(diào)系統(tǒng)積塵; 冷卻去濕盤管、冷凝水盤與排水水封容易積水; 在空調(diào)箱和管道內(nèi)表面可能結(jié)露、空氣過濾器表面可能受潮等, 系統(tǒng)中的積塵與積水均為微生物的生存和繁殖創(chuàng)造條件, 一旦條件成熟就會出現(xiàn)微生物污染,一般稱為􀀂 二次污染 ?？照{(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量不足、新風(fēng)品質(zhì)、氣流組織以及空調(diào)系統(tǒng)的二次污染都對室內(nèi)空氣品質(zhì)有較大影響。文中僅從空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方面進行分析。[6]</p><p><

21、;b>　　4研究前景展望</b></p><p>　　隨著人類活動對生態(tài)環(huán)境的改變和破壞的日益加深, 已經(jīng)非常有必要重新審視空調(diào)制冷技術(shù)的應(yīng)用給人們帶來的利與弊。[11]智能建筑能夠創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，使建筑物占有者的工作效率達到最大，同時以最小的人時消耗保證有效的資源管理。智能建筑是智力勞動場所，所以其環(huán)境設(shè)計的原則就是“以人為本”，一切圍繞著為用戶創(chuàng)造舒適環(huán)境、提高用戶的工作效率進行。其中，

22、暖通空調(diào)行業(yè)扮演著一個舉足輕重的角色。</p><p>　　智能建筑內(nèi)部房間多，負荷變化大；同時，由于空調(diào)耗能一般占整個大廈的40% 以上，節(jié)能問題日益突出。在各種空調(diào)方式中，VAV 空調(diào)系統(tǒng)(變風(fēng)量空調(diào))有其自身的優(yōu)點：節(jié)能潛力大，控制靈活，可避免冷凍水、冷凝水上頂棚的麻煩等。因此在美國、日本、香港、新加坡等地得到了廣泛的應(yīng)用。然而VAV 系統(tǒng)需要精心設(shè)計、精心施工、精心調(diào)試和精心管理，否則有可能產(chǎn)生新風(fēng)不足、

23、氣流組織不好、房間負壓或正壓過大、噪聲偏大、系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、節(jié)能效果不明顯等一系列問題。VAV 并不是一項“新技術(shù)”，V A V 在60 年代起源于美國，距今已有三十多年的歷史。我國在七十年代即有人研究VAV 系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，并在地下廠房、紡織廠、體育館等建筑中采用過VAV 系統(tǒng)。然而說VAV 是經(jīng)過多年實踐檢驗的“老技術(shù)”也不太確切，VAV 系統(tǒng)的末端裝置和控制系統(tǒng)本身，以及VAV系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境都發(fā)生了很大的變化。[2]</p

24、><p>　　隨著空調(diào)應(yīng)用的日益普及，空調(diào)領(lǐng)域作為耗能大戶應(yīng)從設(shè)計、運行等方面特別注意節(jié)能的問題，不斷提高空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計水平、節(jié)能運行管理水平，采用各種節(jié)能措施降低空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗和費用，改善空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能效果，這對于節(jié)約能源、保護環(huán)境、促進國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。只要暖通空調(diào)專業(yè)的工作者共同不懈努力，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗就可以做得更好。[8]</p><p><b

25、>　　總結(jié)</b></p><p>　　對于設(shè)計舒適性中央空調(diào)的目的就是為了改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，滿足人體熱舒適性的要求，而其中送風(fēng)過程中如果選擇的氣流組織形式不當(dāng)就會給人帶來不適，且加重室內(nèi)環(huán)境污染程度。因而，合理的選擇空調(diào)系統(tǒng)就變的尤為的重要。在了解有關(guān)資料后對于當(dāng)前的研究進程有了一定的了解，能夠擴展知識面。同時，在設(shè)計時能多加考慮，避免盲目設(shè)計而影響后期設(shè)計的進程。</p>&l

26、t;p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 朱穎心.建筑環(huán)境學(xué)[M].第二版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005,131-132.</p><p>　　[2] 魯娟, 李明海, 任慶昌. 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)智能控制技術(shù)研究[J]. 中國勘察設(shè)計, 2006.</p><p>　　[3]趙榮義,范存養(yǎng),薛殿華等.空氣調(diào)節(jié)[

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