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第 八章 空 气 调 节 第一节 空气调节系统工作原理 第二节 空调系统的分类 第三节 常用空调设备 第四节 空调制冷 第五节 空调系统的维护与管理. 空调这么好， 到底是谁发明的呢？ 威利斯 · 开利（ Willis Haviland Carrier) 美国人 ,1876 年 11 月生于纽约州 ,24 岁在美国康奈尔大学毕业后 , 供职于制造供暖系统的布法罗锻冶公司，当机械工程师。.
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第 八章 空 气 调 节 第一节 空气调节系统工作原理 第二节 空调系统的分类 第三节 常用空调设备 第四节 空调制冷 第五节 空调系统的维护与管理
空调这么好，到底是谁发明的呢？ 威利斯·开利（Willis Haviland Carrier) 美国人 ,1876 年 11 月生于纽约州,24 岁在美国康奈尔大学毕业后 , 供职于制造供暖系统的布法罗锻冶公司，当机械工程师。
1901 年夏季，纽约地区空气湿热，某印刷出版公司由于湿热空气油墨老是不干，纸张因温热伸缩不定，印出来的东西模模糊糊；为此 , 印刷出版公司找到了布法罗锻冶公司，寻求一种能够调节空气温度、湿度的设备。布法罗锻冶公司将此任务交给了富有研究精神的年轻工程师开利。 开利想：充满蒸汽的管道可以使周围的空气变暖，那么将蒸汽换成冷水，使空气吹过水冷盘管，周围不就凉爽了；而潮湿空气中的水份冷凝成水珠，让水珠滴落，最后剩下的就是更冷、更干燥的空气了。基于这一设想，卡里尔通过实践，在 1902 年7月17日给该印刷出版公司安装好了这台自己设计的设备，取得了较好的效果 ，世界上第一台空气调节系统 ( 简称空调 ) 由此产生。
冷却剂 （高温高压） 气态制冷剂 制冷剂液化 （高温高压） 液态制冷剂 如何制取冷水呢？ （低温低压） 液态制冷剂 （低温低压） 气态制冷剂 制冷剂汽化 载冷剂
值得一提的是，空调发明后的最初20年间，享受空调的对象一直是机器，而不是人，主要是用于印刷厂、纺织厂。值得一提的是，空调发明后的最初20年间，享受空调的对象一直是机器，而不是人，主要是用于印刷厂、纺织厂。 1911年12月,开利博士得出了空气干球,湿球和露点温度间的关系,以及空气显热,潜热和比焓值间的计算公式,绘制了湿空气焓湿图,并递交美国机械工程师协会,得到认可,成为空调行业最基本的理论.
空气调节就是采用人工的方法，创造和保持能满足一定温度、相对湿度、洁净度和气流速度等参数要求的室内空气环境技术。空气调节就是采用人工的方法，创造和保持能满足一定温度、相对湿度、洁净度和气流速度等参数要求的室内空气环境技术。 空气调节系统，究其功能而言，可以分为 工艺性空调是指在生产和科学实验时，其工作过程需在特定受控的空气环境中进行，以确保产品质量和科学实验结果。这种满足空气环境的工程技术称之为工艺性空调。 舒适性空调一般指为满足人的生理需要，使人感到舒适的空气处理技术。一般情况下，办公楼、住宅、医院、商场等建筑物所应用的空调均属于舒适性空调。舒适性空调虽然对环境温度、湿度等也有要求，但对这些参数的允许波动范围并不像工艺性空调那样严格
舒适空调首先用于电影院,剧场,大型商店等公共场所是在第二次世界大战期间,其次用于办公室以及深矿井.1930年后,由于小型制冷的发展以及可靠性的提高,舒适空调才扩大到各类商店,旅馆,餐厅以及运输工具(火车,大客车,轮船)等.1945年后舒适空调才进入家庭.舒适空调首先用于电影院,剧场,大型商店等公共场所是在第二次世界大战期间,其次用于办公室以及深矿井.1930年后,由于小型制冷的发展以及可靠性的提高,舒适空调才扩大到各类商店,旅馆,餐厅以及运输工具(火车,大客车,轮船)等.1945年后舒适空调才进入家庭. 迪拜：阿拉伯的“沙漠之花” 有你想不到的奢华 在豪华的黄金城堡酒店，什么都是纯金的 这里甚至有一个有空调的海滩，冷气管铺设在沙子下面，这样显贵们从放下浴巾到走到海里的过程中就不会灼伤他们的脚趾。
在我国,空气调节技术发展并不太迟,工业空调和舒适空调几乎是同时起步的.20世纪30年代,曾有过一个高峰时期.1931年首先在上海的许多纺织厂安装了带喷水室的空调系统,其冷源为深水井.1937年,日寇侵华,空气调节事业被迫中断. 新中国成立后，采暖通风与空调技术才得到迅速的发展。 在20世纪50年代，迎来了工业建设的第一次高潮，前苏联援建了156项工程，同时带来了前苏联的采暖通风与空调技术和设备。这时建设在东北、西北、华北的厂房、工厂辅助建筑、职工住宅宿舍、职工医院、俱乐部等都采用了集中的采暖系统（大多数是蒸汽采暖）。 20世纪80~90年代是采暖通风与空调技术发展最快的时期。空调从主要服务工业转向民用，星级宾馆、商场等普遍设有空调，而且空调器也陆续进入家庭。 21世纪——不可再生能源消耗——节能减排
一、空气的组成和状态参数 自然界中的空气，都是含有水蒸气的空气，称为湿空气。 1．湿度 • 空气中水蒸气的含量称为湿度。 （1）绝对湿度g/m3或kg/m3 （2）含湿量g/kg或kg/kg （3）饱和绝对湿度 反映出在一定的温度下，单位容积（1m3）的湿空气所能容纳的水蒸气含量的最大值。温度上升时，饱和绝对湿度增加。
（4）相对湿度 • 空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度之比称为相对湿度，以φ表示。 • 表明了空气中水蒸气的含量接近于饱和状态的程度，即表示了空气的干湿程度。 • φ值越小，表明空气越干燥，吸收水分的能力越强；φ值越大，表明空气越潮湿，吸收水分的能力越弱。
2．焓 • 空气的焓值是指空气含有的总热量 • 在空气调节技术中，常用比焓的变化，来判断空气得失热量的变化。 • 一般规定干空气的焓值以0为基准点(计算的起点)，即0℃时1kg干空气的焓值为0。
露点温度 • 在含湿量不变的条件下，湿空气达到饱和时的温度，是判断是否结露的依据 • 例： 18℃，80%的空气冷却到多少度会结露？
二、空气调节的任务和作用 空气调节的任务 • 通过采用一定的技术手段，在某一特定空间内，对空气环境（温度、湿度、洁净度及空气流动速度）进行调节和控制，使其 达到并保持在一定范围内，以满足工艺过程和人体舒适的要求。 • 舒适空调一般指夏季室内温度为24~28℃，相对湿度40~65%，空气平均流速小于0.3m/s • 冬季室内温度为18~22℃，相对湿度40~60%，空气平均流速小于0.2m/s • 洁净度是指保证房间空气温湿度符合要求的同时，对房间空气的压力，噪声，尘粒大小、数量也有严格要求
空气调节主要作用 • 创造合适的室内气候环境，以利于工业生产和科学研究，保证某些需要特定气候的工业生产和科学实验的进行 • 创造舒适的“人工气候”，以利于人们的生活、学习和休息 • 改善火车、汽车及飞机等的内部气候条件，为人们提供合适的旅途环境，保证健康旅行 • 提供适应于特殊医疗的气候条件，以利于病员的有效医治及手术、医疗过程的安全 • 为珍贵物品、图书及字画等的收藏创造条件，以期长久保存 • 为文娱活动、艺术表演及体育比赛等提供良好条件
三、空调系统的基本构成与工作原理 • 空调系统就是完成对空气环境进行调节和控制，也就是对空气进行加热、冷却、加湿、减湿、过滤、输送等各种处理的设备装置。
空调系统的构成 • 冷热源系统、 • 空气处理系统、 • 能量输送分配系统和 • 自动控制系统 用于对空调房间内的空气温度、湿度以及所需要的冷热源能量的供给进行自动控制
能量输送分配系统 空气的处理系统 工作区：距地2m, 距墙0.5m内 冷热源 系统
homework • 18℃，80%的空气冷却到多少度会结露？
第二节 空调系统的分类 1 按使用目的分： • 舒适性空调—— 满足人体热舒适—— 对空调精度没有严格要求 • 工艺性空调—— 兼顾人体热舒适—— 对空调精度有严格要求
2 按空气处理方式分： ①集中（中央）空调： 集中进行空气的处理、输送和分配， ②半集中空调： 除了有集中的中央空调器外，还设有分散在各被调房间的二次设备（又称末端装置） ③局部式（分散）空调: 每个房间的空气处理分别由各自的整体式空调机组承担。
半集中式空调：除了有集中的中央空调器外，还设有分散在各被调房间的二次设备（又称末端装置）半集中式空调：除了有集中的中央空调器外，还设有分散在各被调房间的二次设备（又称末端装置）
局部式（分散）空调: 每个房间的空气处理分别由各自的整体式空调机组承担。其主要的系统形式为： 单元式空调器系统， 窗式空调器系统， 分体式空调器系统 1．单冷式窗式空调器 2．热泵式空调器
窗式空调器系统， 1．单冷式窗式空调器 2．热泵式空调器
3 按照制冷量分 • 大型空调机组---如卧式组装淋水式，表冷式空调机组，应用于大车间、电影院等。 • 中型空调机组---如冷水机组和柜式空调机等，应用于小车间、机房、会场、餐厅等。 • 小型空调机组---如窗式、分体式空调器，用于办公室、家庭、招待所等。
4 按新风量分 按处理空气的来源不同对空调系统分类示意图 (a)封闭式；(b)直流式；(c)混合式
直流式空调系统 • 当空调房间内产生有毒，有爆炸危险、有异味等气体而又不允许利用回风时采用直流式空调系统
图4.39 混合式空调系统示意图 (a)一次回风式；(b)二次回风式
5 按送风速度分： 高速系统：主风道风速20~30m/s 低速系统：主风道风速12m/s，
6 按负担室内负荷所用的介质种类来分 • 全空气系统 是指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统。其主要的系统形式为：一次回风系统、二次回风系统 • 全水系统 空调房间的热、湿负荷全靠水做为冷、热介质来负担，这种系统一般不单独使用。 • 空气-水系统 空调房间的热、湿负荷同时用经过处理的空气和水来负担的空调系统。其主要的系统形式为：新风+冷辐射吊顶空调系统，风机盘管+新风空调系统 • 直接蒸发机组系统（制冷剂系统）将制冷系统的蒸发器直接设置在室内来承担空调房间的热、湿负荷的空调系统。其主要系统形式为：单元式空调器系统，窗式空调器系统，分体式空调器系统
小结：空调系统的分类 一、按照使用目的分：舒适性空调、工艺性空调 二、按空气处理方式分： • 集中式空调、半集中式空调、局部式空调 三、按照制冷量分: 大型空调机组、中型空调机组、小型空调机组 四、按新风量分：直流式、 封闭式 混合式 五、按送风速度分：低速系统、高速系统 六、按负担室内负荷所用的介质种类来分： • 全空气系统 全水系统 • 空气-水系统 制冷剂系统
课堂练习 下图的空调系统属于（ ） A 全空气系统 B 全水系统 C 空气-水系统 D 直接蒸发机组系统
下图的空调系统属于（ ） A 全空气系统 B 全水系统 C 空气-水系统 D 直接蒸发机组系统
下图的空调系统属于（ ） A 全空气系统 B 全水系统 C 空气-水系统 D 直接蒸发机组系统
下图的空调系统属于（ ） A 全空气系统 B 全水系统 C 空气-水系统 D 直接蒸发机组系统
该系统是（ ） A 集中空调系统 B 半集中空调系统 C 分散空调系统 D 分层空调系统
