空調(diào)系統(tǒng)與建筑節(jié)能

空調(diào)系統(tǒng)與建筑節(jié)能第1頁/共44頁16.1空調(diào)的基本知識定義：空氣調(diào)節(jié)器(roomairconditioner，一般國內(nèi)國際縮寫為AC)，是一種用于給空間區(qū)域(一般為密閉)提供處理空氣變化的機(jī)組。它的功能是對該房間(或封閉空間、區(qū)域)內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度和氣流速度(俗稱“四度”)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足人體舒適或工藝過程的要求。第2頁/共44頁

16.1空調(diào)的基本知識空調(diào)分類：舒適性空調(diào)：旨在確保人體舒適、健康和高效工作、生活的空氣調(diào)節(jié)器。以家庭、辦公、商廈、賓館、醫(yī)院等民用建筑為主。工藝性空調(diào)：以滿足某些生產(chǎn)、操作過程或產(chǎn)品儲存對空氣環(huán)境的特定要求為目的空氣調(diào)節(jié)器。比舒適性空調(diào)的調(diào)控要求更加嚴(yán)格，其種類繁多：恒溫恒濕空調(diào)：空氣溫度、濕度有必要的基準(zhǔn)參數(shù)，其波動范圍也有嚴(yán)格規(guī)定。如生產(chǎn)、科研部門使用的計(jì)量室、檢驗(yàn)室與控制室等。工業(yè)潔凈：除了空氣溫濕度外，對空氣中懸浮微粒大小與濃度的控制也有嚴(yán)格要求。如精密電子電路等生產(chǎn)場所等。生物潔凈：除了空氣溫濕度外，對空氣中微生物粒子也有嚴(yán)格要求。如醫(yī)院一些燒傷病房、手術(shù)治療等，藥品、食品生產(chǎn)等第3頁/共44頁

16.1空調(diào)的基本知識常用空調(diào)分類：單體式：即窗機(jī)掛壁式

立柜式

嵌入式：即吸頂機(jī)，室內(nèi)機(jī)主體藏于天花板里面第4頁/共44頁16.1空調(diào)的基本知識第5頁/共44頁16.1空調(diào)的基本知識空調(diào)工作原理：分單冷和冷暖兩用空調(diào)，工作原理一樣一般使用氟利昂制冷劑，其特性是：由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時，釋放大量的熱量。而由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)時，會吸收大量的熱量。壓縮機(jī)將氣態(tài)的制冷劑壓縮為高溫高壓的液態(tài)制冷劑，然后送到冷凝器(室外機(jī))散熱后成為常溫高壓的液態(tài)制冷劑，所以室外機(jī)吹出來的是熱風(fēng)。常溫高壓的液態(tài)制冷劑經(jīng)過毛細(xì)管，進(jìn)入蒸發(fā)器(室內(nèi)機(jī))，由于制冷劑從毛細(xì)管到達(dá)蒸發(fā)器后空間突然增大，壓力減小，液態(tài)的制冷劑就會汽化，變成氣態(tài)低溫的制冷劑，從而吸收大量的熱量，蒸發(fā)器就會變冷，室內(nèi)機(jī)的風(fēng)扇將室內(nèi)的空氣從蒸發(fā)器中吹過，所以室內(nèi)機(jī)吹出來的就是冷風(fēng)；空氣中的水蒸汽遇到冷的蒸發(fā)器后就會凝結(jié)成水滴，順著水管流出去，這就是空調(diào)會出水的原因。制熱的時候有一個叫四通閥的部件，使制冷劑在冷凝器與蒸發(fā)器的流動方向與制冷時相反，所以制熱的時候室外吹的是冷風(fēng)，室內(nèi)機(jī)吹的是熱風(fēng)。

第6頁/共44頁16.1空調(diào)的基本知識空調(diào)功能：降溫：在空調(diào)器設(shè)計(jì)與制造中，一般允許將溫度控制在16~32℃之間。如若溫度設(shè)定過低時，一方面增加不必要的電力消耗，另一方面造成室內(nèi)外溫差偏大時，人們進(jìn)出房間不能很快適應(yīng)溫度變化，容易患感冒。除濕：空調(diào)器在制冷過程中伴有除濕作用。人們感覺舒適的環(huán)境相對濕度應(yīng)在40~60%左右，當(dāng)相對濕度過大如在90%以上，即使溫度在舒適范圍內(nèi)，人的感覺仍然不佳。升溫：熱泵型與電熱型空調(diào)器都有升溫功能。升溫能力隨室外環(huán)境溫度下降逐步變小，若溫度在-5℃時幾乎不能滿足供熱要求。第7頁/共44頁16.1空調(diào)的基本知識凈化空氣：空氣中含一定量有害氣體如NH3、SO2等，以及各種汗臭、體臭和浴廁臭等臭氣。利用空調(diào)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)將室內(nèi)潮濕空氣往室外排，使室內(nèi)形成一定程度負(fù)壓，新鮮空氣從四周門縫、窗縫進(jìn)入室內(nèi)，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。增加空氣負(fù)離子濃度：空氣中帶電微粒濃度大小，會影響人體舒適感?？照{(diào)上安裝負(fù)離子發(fā)生器可增加空氣負(fù)離子度，使環(huán)境更舒適，同時對降低血壓、抑制哮喘等方面有一定醫(yī)療效果。第8頁/共44頁16.1空調(diào)的基本知識空調(diào)銘牌的意義：型號：KFR-26GWK：代表家用空調(diào)F：分體式空調(diào)(C：窗式空調(diào))R：代表熱泵加熱功能（沒有R則代表單冷功能的空調(diào)，D代表有輔助電加熱功能）26：這個數(shù)字代表額定制冷量G:壁掛型空調(diào)(L代表落地式空調(diào)，即柜機(jī))W：表示分體式的室外機(jī)第9頁/共44頁16.1空調(diào)的基本知識能效比COP：額定制冷量與額定功率的比值，越大越好。目前國家規(guī)定的家用定速空調(diào)能效比3.2~3.6(制冷量CC<=4500W)，共分為三級，一級是最好的，也就是能效比在3.6以上的屬于最節(jié)能的一級空調(diào)產(chǎn)品(舊標(biāo)準(zhǔn)分五級，新標(biāo)準(zhǔn)定速空調(diào)分三級，變頻空調(diào)分五級3.0-5.2，新標(biāo)準(zhǔn)從2010-6-1起執(zhí)行，詳見：GB12021.3-2010)額定制冷量：2700W，1匹空調(diào)的額定制冷量約在2200W~2600W額定制熱量：3000W(3600W)，括號里表示最大的制熱瓦數(shù)額定功率：制冷903W，制熱920W(1520W)外形尺寸：(室內(nèi)/室外)（mm)寬x高x深質(zhì)量：室內(nèi)12kg/室外35kg運(yùn)行噪音：室內(nèi)機(jī)(低-高檔，26~35dB)，室外機(jī)(小于等于51dB)第10頁/共44頁16.1空調(diào)的基本知識空調(diào)能效新標(biāo)準(zhǔn)：《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級》2010年03月03日公布，2010-06-01實(shí)施額定制冷量

(簡稱CC)能效等級123整體式3.303.102.90分體式≤4500W3.603.403.204500~7100W3.503.303.107100~14000W3.403.203.00第11頁/共44頁16.2空調(diào)的日常省電空調(diào)省電竅門不要貪圖空調(diào)的低溫，溫度設(shè)定適當(dāng)即可：因?yàn)榭照{(diào)在制冷時，設(shè)定溫度高2℃，就可節(jié)電20%。對于靜坐或正在進(jìn)行輕度勞動的人來說，室內(nèi)可以接受的溫度一般在27℃―28℃之間。過濾網(wǎng)要常清洗：太多的灰塵會塞住網(wǎng)孔，使空調(diào)加倍費(fèi)力?？照{(diào)扇長時間運(yùn)行后，由于受到灰塵、污物的阻塞，會影響到過濾網(wǎng)、風(fēng)簾的風(fēng)量和制冷效果。所以，最好每兩周清洗一次。改進(jìn)房間的維護(hù)結(jié)構(gòu)：對一些房間的門窗結(jié)構(gòu)較差，縫隙較大的，可做一些應(yīng)急性改善；如用膠水紙帶封住窗縫，并在玻璃窗外貼一層透明的塑料薄膜、采用遮陽窗簾，室內(nèi)墻壁貼木制板或塑料板，在墻外涂刷白色涂料等，以減少通過外墻帶來的冷氣損耗。開空調(diào)時關(guān)閉門窗?？照{(diào)房間不要頻頻開門，以減少熱空氣滲入。第12頁/共44頁選擇制冷功率適中的空調(diào)：一臺制冷功率不足的空調(diào)，不僅不能提供足夠的制冷效果，而且由于長時間不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)，還會減短空調(diào)的使用壽命，增加空調(diào)產(chǎn)生使用故障的可能性。另外，如果空調(diào)的制冷功率過大，就會使空調(diào)的恒溫器過于頻繁地開關(guān)，從而導(dǎo)致對空調(diào)壓縮機(jī)的磨損加大；同時，也會造成空調(diào)耗電器的增加?？照{(diào)制冷時，導(dǎo)風(fēng)板的位置調(diào)置為水平方向，制冷的效果會更好。連接室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的空調(diào)配管短且不彎曲，制冷效果好且不費(fèi)電。即使不得已必須要彎曲的話，也要保持配管處于水平位置。

16.2空調(diào)的日常省電第13頁/共44頁空調(diào)功率應(yīng)與房間大小相匹配1匹的制冷量大約為2000大卡，換算成國際單位瓦應(yīng)乘以1.162，這樣，1匹制冷量應(yīng)為2000大卡×1.162=2324W。家庭普通房間所需的制冷量為115~145W/m2，客廳、飯廳所需的制冷量為145~175W/m2。

16.2空調(diào)的日常省電第14頁/共44頁16.2空調(diào)的日常省電空調(diào)匹數(shù)空調(diào)制冷量空調(diào)耗電量1P2300~2500W900W左右1.25P2600~2800W1.5P3000~3600W1300W左右2P4000~5200W1800W左右2.5P5800~6200W3P6500~7200W2800W左右5P12000W5000W左右10P24000W10000W左右空調(diào)具體耗電量視室外氣候、空調(diào)設(shè)置、空調(diào)能效比等而定第15頁/共44頁空調(diào)使用的五條禁忌緊閉門窗不能長時間依賴空調(diào)升降溫，要間斷開窗通風(fēng)，保持室內(nèi)空氣流通，避免缺乏新鮮空氣。

不安裝換氣設(shè)備在安裝空調(diào)的同時安裝一臺負(fù)氧離子發(fā)生器和一臺換氣機(jī)，能為空調(diào)房間輸送大量經(jīng)過過濾的新鮮空氣。室內(nèi)外溫差過大夏季不要把室內(nèi)溫度調(diào)得過低，室內(nèi)外溫差以5℃～8℃為宜。設(shè)備不清潔對空調(diào)及除濕裝置要定期檢查并進(jìn)行清洗，尤其要按時清潔過濾網(wǎng)，使其真正能起到濾粉塵、病菌和有害氣體的作用。日常使用時，不要將溫度設(shè)置得過低，以免空調(diào)器長期處于高速運(yùn)行狀態(tài)而影響使用壽命。最好設(shè)置在自動方式擋，這樣既能快速制冷，又能節(jié)電。16.2空調(diào)的日常省電第16頁/共44頁空調(diào)的危害當(dāng)頻繁使用空調(diào)時，就會出現(xiàn)空調(diào)病，癥狀多為渾身無力、咳嗽、發(fā)燒等。由于頻繁使用，給電力也帶來很大的壓力。低溫環(huán)境會使血管急劇收縮，血流不暢，使關(guān)節(jié)受損受冷導(dǎo)致關(guān)節(jié)痛；由于室內(nèi)與室外溫差大，人經(jīng)常進(jìn)出會感受到忽冷忽熱，這會造成人體內(nèi)平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能紊亂，平衡失調(diào)就會引起頭痛，易患感冒?！袄洹备杏X還可使交感神經(jīng)興奮，導(dǎo)致腹腔內(nèi)血管收縮、胃腸運(yùn)動減弱，從而出現(xiàn)諸多相應(yīng)癥狀。16.2空調(diào)的日常省電第17頁/共44頁空氣中的陰離子可抑制人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)并起著調(diào)節(jié)大腦皮質(zhì)功能狀態(tài)的作用，然而，空調(diào)的過濾器可過多吸附空氣中的陰離子，使室內(nèi)的陽離子增多，陰陽離子正常比例失調(diào)造成人體生理的紊亂，導(dǎo)致出現(xiàn)臨床癥狀?？照{(diào)房間一般都較密封，這使室內(nèi)空氣混濁，細(xì)菌含量增加，二氧化碳等有害氣體濃度增高，而對人們有益的負(fù)離子密度將會降低，如果在室內(nèi)還有人抽煙，將更加劇室內(nèi)空氣的惡化。在這樣的環(huán)境中呆得稍久必然會使人頭暈?zāi)垦！＿^敏性鼻炎患者長時間呆在空調(diào)屋里還有可能引起過敏性鼻炎的復(fù)發(fā)?？照{(diào)房內(nèi)有大量易導(dǎo)致過敏性鼻炎復(fù)發(fā)的物質(zhì)——螨蟲，而其最適宜生存在25℃左右的環(huán)境中。長期在空調(diào)房內(nèi)的市民要定期開窗通風(fēng)，床單被褥要經(jīng)常用60℃的熱水洗燙，地毯要定期吸塵，窗簾也要經(jīng)常清洗。16.2空調(diào)的日常省電第18頁/共44頁16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)環(huán)保型空調(diào)第19頁/共44頁16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)環(huán)保型空調(diào)原理

用循環(huán)水泵不間斷地把水箱內(nèi)的水抽出，并通過布水系統(tǒng)均勻地噴淋在蒸發(fā)過濾層上，室外熱空氣進(jìn)入蒸發(fā)降溫介質(zhì)，在蒸發(fā)降溫介質(zhì)CELdek(特殊材質(zhì)的蜂窩狀過濾層，讓降溫效果更理想)內(nèi)與水充分進(jìn)行熱量交換，因水蒸發(fā)吸熱而降溫的清涼、潔凈的空氣由低噪音風(fēng)機(jī)加壓送入室內(nèi)，使室內(nèi)的熱空氣排到室外，從而達(dá)到室內(nèi)降溫的目的。第20頁/共44頁16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)一、三變技術(shù)(變頻-VRV)：變風(fēng)量－VAV變水量－VWV變制冷劑流量－VRF第21頁/共44頁16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)變風(fēng)量－VAV變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的原理：根據(jù)空調(diào)負(fù)荷變化及室內(nèi)要求參數(shù)的改變，自動調(diào)節(jié)空調(diào)送風(fēng)量，以滿足室內(nèi)人員舒適要求或其他工藝要求。通過變頻器改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)原理圖第22頁/共44頁16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：靈活性好，可實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域(房間)的靈活控制。根據(jù)負(fù)荷變化或個人舒適要求自動調(diào)節(jié)個房間的送入風(fēng)量，空調(diào)器的總裝機(jī)容量可減少10~30%。消除或減小再熱量，無過熱過冷現(xiàn)象，減少空調(diào)負(fù)荷的15~30%。部分負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)降低風(fēng)機(jī)能耗。第23頁/共44頁16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)變水量－VWV變水量空調(diào)系統(tǒng)的原理：通過變頻器，改變水泵的轉(zhuǎn)速，在部分負(fù)荷下減小循環(huán)水量，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。變水量空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：傳統(tǒng)的中央空調(diào)水系統(tǒng)是定流量調(diào)節(jié)的方式，導(dǎo)致在低負(fù)荷下水系統(tǒng)處于大流量小溫差下運(yùn)行工況，浪費(fèi)了大量電能。而變水量空調(diào)系統(tǒng)，降低水泵的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而降低了水泵及整個空調(diào)系統(tǒng)的能耗。第24頁/共44頁16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)變制冷劑流量－VRF：制冷劑流量可自動調(diào)節(jié)變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)的原理：通過變頻器驅(qū)動可變速的壓縮機(jī)，在部分負(fù)荷下自動減小制冷劑流量，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：空調(diào)系統(tǒng)在全年絕大部分時間里，處于部分負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。常規(guī)空調(diào)設(shè)計(jì)時是按負(fù)荷選定的制冷設(shè)備，在非額定工況下，制冷機(jī)COP較低；而變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)，在部分負(fù)荷運(yùn)行時，制冷機(jī)COP也較高。變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)，可以不同房間設(shè)置不同溫度，滿足不同使用者要求，避免集中控制造成的無效能源浪費(fèi)，也提高舒適水平。變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)以制冷劑為傳熱介質(zhì)。傳熱量為水的10倍、空氣的20倍，不需要龐大的風(fēng)管、水管系統(tǒng)。減少耗材、空間，減少輸送能耗以及輸送中的損失。第25頁/共44頁

16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)二、除濕供冷除濕供冷的原理：空調(diào)系統(tǒng)溫濕度獨(dú)立控制，即用干燥劑除濕代替?zhèn)鹘y(tǒng)空調(diào)的冷凝除濕的方法，來控制空氣的濕度，實(shí)現(xiàn)高溫冷水對空氣冷卻。第26頁/共44頁

16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)第27頁/共44頁

16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)雙冷源溫濕獨(dú)立控制系統(tǒng)原理圖第28頁/共44頁16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)除濕供冷的優(yōu)點(diǎn)：常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)使用制冷機(jī)制備的5~7℃或溫度更低的冷水作為冷媒，除去建筑所有的潛熱負(fù)荷(即除濕，總負(fù)荷的30~50%)和顯熱負(fù)荷(即排熱，總負(fù)荷的50~70%)。舉例：空氣中室內(nèi)溫度控制25℃，相對濕度60%，露點(diǎn)溫度為16.6℃，考慮5℃的傳熱溫差和5℃的介質(zhì)傳輸溫差，實(shí)現(xiàn)16.6℃的露點(diǎn)溫度需要6.6℃的冷源溫度，即空調(diào)系統(tǒng)采用5~7℃的冷凍水。若只降低室內(nèi)空氣的干球溫度，冷源的溫度只需低于25℃即可?？紤]5℃的傳熱溫差和5℃的介質(zhì)傳輸溫差，冷源溫度在15℃左右。如果溫濕度獨(dú)立控制，就可以降低能耗。除濕系統(tǒng)可以利用低品位能源，如太陽能、余熱等來驅(qū)動，減少化石能源的消耗。除濕系統(tǒng)以空氣和水位工質(zhì)，對環(huán)境無害，干燥劑還可吸附空氣中污染物質(zhì)，提高空氣品質(zhì)。第29頁/共44頁

16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)除濕供冷的方法：固體除濕空調(diào)液體除濕空調(diào)復(fù)合式除濕空調(diào)系統(tǒng)第30頁/共44頁16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)三、輻射供冷輻射供冷的概念：降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面中的一個或多個表面溫度，形成冷輻射，依靠輻射面與人體、家具和圍護(hù)結(jié)構(gòu)等其余表面的輻射熱交換，以及輻射冷表面與室內(nèi)空氣對流換熱，對房間進(jìn)行降溫的技術(shù)方法。第31頁/共44頁

16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)置換通風(fēng)與輻射吊頂空調(diào)系統(tǒng)自然對流熱空氣上升，冷空氣下降第32頁/共44頁

16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)冷輻射吊頂?shù)?3頁/共44頁

16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)輻射供冷的節(jié)能性：送風(fēng)量減少，輸送空氣的能量減少，節(jié)省風(fēng)機(jī)能耗及輸送空氣的能量消耗。輻射供冷降低人體實(shí)感溫度，減少系統(tǒng)能耗。采用溫濕獨(dú)立控制系統(tǒng)，提高制冷設(shè)備的COP。避免傳統(tǒng)空調(diào)送風(fēng)量大、有吹風(fēng)感的缺點(diǎn)，房間有較好的舒適度；沒有室內(nèi)風(fēng)機(jī)，水流速度慢，噪聲很??；沒有大的風(fēng)管(道)，減少占用建筑的空間，減少層高。第34頁/共44頁

16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)四、熱回收熱回收的原理：回收建筑物內(nèi)外的余熱(冷)或廢熱(冷)，并把回收的熱(冷)量作為供熱(冷)或其他加熱設(shè)備的熱源。夏天低溫低濕的排風(fēng)可冷卻干燥新風(fēng)，冬天高溫高濕的排風(fēng)可加熱加濕新風(fēng)，這樣可以對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行有效的熱回收，降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗。建筑物空調(diào)負(fù)荷中，新風(fēng)負(fù)荷占空調(diào)總負(fù)荷的30%或以上。可以利用回收的余熱(冷)對新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱或預(yù)冷，減少處理新風(fēng)需要的能量第35頁/共44頁

16.3空調(diào)的節(jié)能新技術(shù)空調(diào)熱水器：空調(diào)和熱水器功能二合一，同時提供空調(diào)制冷、制熱和熱水供應(yīng)的熱水器。第36頁/共44頁

大型空調(diào)熱水器原理圖家庭空調(diào)熱水器原理圖第37頁/共44