暖通空調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)（純干貨）

暖通空調(diào)的含義

采暖——又稱供暖，指向建筑物提供熱量，保持室內(nèi)一定溫度。

通風(fēng)——用自然或機(jī)械的方法向空間送入和排除空氣的過程。

空氣調(diào)節(jié)——（簡(jiǎn)稱空調(diào)），是為滿足生產(chǎn)、生活要求，改善勞動(dòng)衛(wèi)生 條件，用人工的方法使房間或密閉空間的空氣溫度、相對(duì)濕度、潔凈度和氣流速度等參數(shù)達(dá)到一定要求的技術(shù)。

暖通空調(diào)包括采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)這三方面的技術(shù)，縮寫為HVAC（Heating、Ventilating、Air Conditioning）。

物質(zhì)狀態(tài)

固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)

液態(tài)汽化成氣態(tài)過程：吸熱；

氣態(tài)液化成液態(tài)過程：放熱；

固態(tài)熔化成液態(tài)過程：吸熱；

液體凝固成固態(tài)過程：放熱；

固態(tài)升華成氣態(tài)過程：吸熱；

氣態(tài)凝華成固態(tài)過程：放熱；

注：固態(tài)—液態(tài)轉(zhuǎn)換在冰蓄冷系統(tǒng)將會(huì)用到；改變狀態(tài)將會(huì)儲(chǔ)存大量的能量：潛熱。

比熱：使1克的某種物質(zhì)溫度升高1℃所需的熱量。

顯熱：當(dāng)物體吸熱（或放熱）僅使物體分子的熱動(dòng)能增加（或減少），即僅是使物體溫度升高（或降低），并沒有改變物質(zhì)的形態(tài)，那么它所吸收（或放出）的熱量。

潛熱：當(dāng)物體吸熱（或放熱）僅使物體分子的熱位能增加（或減少），使物體狀態(tài)發(fā)生改變，而其溫度不變，那它所吸收的（或放出）的熱稱為潛熱。

空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)

溫度定義：溫度是用來表示物質(zhì)冷與熱的程度。

分為干球溫度：干球溫度是溫度計(jì)在普通空氣中所測(cè)出的溫度，即我們一般天氣預(yù)報(bào)里常說的氣溫。

濕球溫度：指同等焓值空氣狀態(tài)下，空氣中水蒸汽達(dá)到飽和時(shí)的空氣溫度，在空氣焓濕圖上是由空氣狀態(tài)點(diǎn)沿等焓線下降至100%相對(duì)濕度線上，對(duì)應(yīng)點(diǎn)的干球溫度。

用濕紗布包扎普通溫度計(jì)的感溫部分，紗布下端浸在水中，以維持感溫部位空氣濕度達(dá)到飽和，在紗布周圍保持一定的空氣流通，使于周圍空氣接近達(dá)到等焓。示數(shù)達(dá)到穩(wěn)定后，此時(shí)溫度計(jì)顯示的讀數(shù)近似認(rèn)為濕球溫度。

焓的定義：焓是熱力學(xué)中表示物質(zhì)系統(tǒng)能量的一個(gè)狀態(tài)函數(shù)，常用符號(hào)H表示。數(shù)值上等于系統(tǒng)的內(nèi)能U加上壓強(qiáng)p和體積V的乘積，即H=U+pV。焓的變化是系統(tǒng)在等壓可逆過程中所吸收的熱量的度量，也就是物質(zhì)所帶能量的多少。

濕空氣的焓：為干空氣的焓和相應(yīng)水氣的焓之和，也常用干空氣為計(jì)算基準(zhǔn)。一般規(guī)定0℃時(shí)干空氣和液態(tài)水的焓和，相對(duì)應(yīng)水氣的焓值為零。

露點(diǎn)：將濕空氣在總壓和濕度保持不變的情況下冷卻，當(dāng)濕空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度即為露點(diǎn)。若濕空氣的溫度降到露點(diǎn)以下，則所含超過飽和部分的水蒸汽將以液態(tài)水的形式凝結(jié)出來。

濕度的定義:又稱為含濕量，為單位質(zhì)量干空氣所帶的水蒸汽質(zhì)量。 單位：g/kg

絕對(duì)濕度：以單位體積空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量來計(jì)算，單位：kg/m3

相對(duì)濕度：為濕空氣中水氣的分壓與同溫度、同總壓下飽和空氣中的水氣分壓之比。（％RH）

相對(duì)濕度是濕空氣飽和程度的標(biāo)志。相對(duì)濕度愈低，距飽和就愈遠(yuǎn)，該濕空氣容納水氣的能力就愈強(qiáng)。當(dāng)相對(duì)濕度為100％時(shí)，濕空氣中的水氣已達(dá)飽和，該濕空氣不再能容納水氣，也就不能用途作干燥介質(zhì)。絕對(duì)干空氣的相對(duì)濕度為零。

暖通空調(diào)常用單位及換算：

1US.RT=3.517KW

1P=735W；制冷量中的1P約為2500W.

1KCal=1.16W

華氏溫度（℉）=32+（9/5）攝氏溫度（℃）

1公斤（公斤力/cm2）=105Pa=1bar

1MPa=10Kg

1bar=14.5psi

流量（Q)：1m3/h=16.67L/Min

能效比(EER：Energy Efficiency Ratio) =制冷量/輸入功率。能效比反映空調(diào)機(jī)組性能的重要指標(biāo)，數(shù)值越大代表機(jī)組匹配性能越好，運(yùn)行越經(jīng)濟(jì)。

空調(diào)功能的分類

按室內(nèi)空氣環(huán)境要求以及功能的不同可以分為：舒適性空調(diào)及工藝性空調(diào)。

舒適性空調(diào)：

能夠向人們提供一個(gè)適宜的工作環(huán)境或生活環(huán)境，從而提高工作效率或維護(hù)良好的健康水平的空調(diào)系統(tǒng)。

服務(wù)對(duì)象為：人。

適用場(chǎng)合：寫字樓、商場(chǎng)、劇院、酒店等等。

空調(diào)舒適性影響因素有哪些？

人體的冷熱感與溫度、濕度、風(fēng)速、內(nèi)表面溫度、活動(dòng)量、衣著、年齡、性別、身體狀況等因素有關(guān)；濕度的影響與溫度有關(guān)。為滿足不同的需求，國(guó)家出臺(tái)空調(diào)舒適性的評(píng)價(jià)方法：

熱舒適性指標(biāo)：

PMV：預(yù)計(jì)平均熱感覺指數(shù)，7級(jí)：＋3～～3；代表熱、溫暖、較溫暖、適中、較涼、涼、冷

PPD：預(yù)期不滿意百分率；

PMV=0相當(dāng)于PPD＝5％；

規(guī)范要求：PMV=±1     PPD≯27％

注：PMV是同一環(huán)境中大多數(shù)人的冷熱感覺平均值。

工藝性空調(diào)：

是能夠滿足室內(nèi)生產(chǎn)、科研等工藝過程所要求的特定空氣參數(shù)的空調(diào)系統(tǒng)。

服務(wù)對(duì)象為：生產(chǎn)、科研、設(shè)備等工藝。

適用場(chǎng)所：研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院手術(shù)室、紡織車間、電子產(chǎn)品車間等等。

空調(diào)系統(tǒng)組成

空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成

冷熱源：

熱泵：

制冷系統(tǒng)：

空調(diào)是怎樣制冷制熱的？為什么會(huì)制冷制熱？

低溫低壓的制冷劑蒸汽被吸入壓縮機(jī)，通過壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，變成高溫高壓的制冷劑蒸汽被輸送到冷凝器，通過冷凝器進(jìn)行冷凝（放熱），變成高溫高壓的制冷劑液體（熱量通過載熱劑進(jìn)行釋放）。高溫高壓的制冷劑液體在通過節(jié)流閥（膨脹閥）降壓后，變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭┮后w進(jìn)入蒸發(fā)器，通過蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)（吸熱），變?yōu)榈蜏氐蛪旱闹评鋭怏w（冷量通過載冷劑進(jìn)行能量釋放），進(jìn)行再次制冷循環(huán)，周而復(fù)始。

冷媒輸配管道

冷媒輸配送管道（水系統(tǒng)）的功能是輸配冷熱能量，滿足末端設(shè)備或機(jī)組的符合要求。根據(jù)配送熱量的不同分為冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)。

冷卻水供水方式分類

1、按照水系統(tǒng)是否與大氣相通，可以分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。

開式與閉式系統(tǒng)比較：

開式系統(tǒng)：冷卻系統(tǒng)、水、冰蓄冷系統(tǒng)、生活供水等場(chǎng)合。

閉式系統(tǒng)：冷凍、供暖系統(tǒng)等場(chǎng)合。

2、按照空調(diào)水系統(tǒng)的回水布管方式，可以分為同程式和異程式兩種回水方式。

同程式與異程式比較：

同程系統(tǒng)：系統(tǒng)較大、熱負(fù)荷分散不均等場(chǎng)合。

異程系統(tǒng)：系統(tǒng)較小、熱負(fù)荷分散較均勻的場(chǎng)合。

3、按照水系統(tǒng)管道配置的多少，可以分為兩管制、三管制、四管制以及分區(qū)兩管制方式。

各管制系統(tǒng)比較：

多管制系統(tǒng)實(shí)用場(chǎng)所：

兩管制系統(tǒng)：適用于同一熱源，采暖供冷不同時(shí)使用的場(chǎng)合；如地源熱泵、北方地區(qū)。

三管制系統(tǒng)：能量損耗較大，采用該種方式較少。

四管制系統(tǒng)：采用兩個(gè)熱源（冷機(jī)+鍋爐）存在同時(shí)供冷供熱場(chǎng)所。如辦公室和實(shí)驗(yàn)室混用的建筑場(chǎng)所等。

分區(qū)空調(diào)系統(tǒng)：采用兩個(gè)熱源（冷機(jī)+鍋爐）存在同時(shí)供冷供熱場(chǎng)所。如建筑物單層面積較大的商場(chǎng)等。

4、定流量和變流量系統(tǒng)比較：

定流量系統(tǒng)：熱負(fù)荷變化較小的車間、潔凈室、商場(chǎng)、車站、劇院等等場(chǎng)所。該系統(tǒng)節(jié)能空間較小。

變流量系統(tǒng)：適用于熱量變化較大酒店、客房等場(chǎng)所。該系統(tǒng)存在較大節(jié)能空間。

5、按照能源側(cè)與負(fù)荷側(cè)是采用合用同一循環(huán)系統(tǒng)還是采用兩個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，可以分為單式泵和復(fù)式泵兩種系統(tǒng)。

單式泵和復(fù)式泵的比較：

單式泵：適用于系統(tǒng)較小、熱負(fù)荷均勻的場(chǎng)所。如：潔凈室、車間等場(chǎng)所。

復(fù)式泵：適用于系統(tǒng)較大、各區(qū)域系統(tǒng)需求較大的場(chǎng)所。如：市政熱力、科技園區(qū)等。

水系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

管道沿程阻力一般為100-300Pa/m，通常最大值不應(yīng)超過400Pa/m

局部阻力因設(shè)備不同而不同：

冷水機(jī)組蒸發(fā)器阻力：30-80KPa          

冷凝器阻力：50-80KPa

吸收式機(jī)組蒸發(fā)器阻力：40-100KPa

冷凝器阻力：50-100KPa

風(fēng)機(jī)盤管阻力表冷器阻力：10-20KPa

熱交換器阻力：20-80KPa

熱交換器阻力：20-50KPa

冷卻塔阻力：20-80KPa

自動(dòng)控制閥門阻力：30-50KPa

系統(tǒng)流速選擇：

水泵吸水管：1.2-2.1m/s

水泵出水管：2.4-3.6m/s

一般供水管：1.5-3.0m/s

排水管：1.2-2.0m/s

自來水供水管：0.9-2.0m/s

冷卻水管道流速：

管徑：DN≤250流速：1.5-2.0m/s

管徑：250＜DN＜500流速：2.0-2.5m/s

管徑：DN≥500流速：2.5-3.0m/s

空調(diào)水系統(tǒng)的水質(zhì)管理

嚴(yán)格控制和管理水系統(tǒng)中的水質(zhì)，控制和管理水系統(tǒng)中的水在運(yùn)行中不被污染，采取合理的水處理方法和防止污染的措施。

1、管道和設(shè)備表面沉淀的水垢和水渣,影響導(dǎo)熱；

2、腐蝕金屬，縮短系統(tǒng)壽命；

3、不溶解雜質(zhì)在管道內(nèi)沉積，減小通流面積，增大水流阻力，增及運(yùn)行費(fèi)用；

4、開式系統(tǒng)水與空氣接觸，空氣中的雜質(zhì)、細(xì)菌會(huì)進(jìn)入水系統(tǒng)。引起空氣污染，影響人的身體健康、促進(jìn)腐蝕、產(chǎn)生粘泥和水藻可堵塞管路。

閉式水系統(tǒng)的水質(zhì)控制：

冷凍水系統(tǒng)多為閉式水系統(tǒng)，該系統(tǒng)不與空氣接觸，只有補(bǔ)給水會(huì)給循環(huán)水帶入溶解氧而引起腐蝕。冷凍水溫比較低（7-12℃）腐蝕速度很慢，只要向系統(tǒng)系統(tǒng)中投入腐蝕抑制劑作為防腐蝕的水處理技術(shù)措施，就可以滿足防腐要求。系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)要充滿水。該系統(tǒng)不需要為防止結(jié)垢和抑制水藻而進(jìn)行添加藥劑。

開式系統(tǒng)的水質(zhì)控制：

開式水系統(tǒng)與空氣接觸容易產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕、粘泥和水藻。對(duì)開式系統(tǒng)要采水處理技術(shù)措施。

防結(jié)垢水處理方法：

排污法、酸化法、軟化水以及投入阻垢劑；

防腐蝕水處理方法：

系統(tǒng)中投入腐蝕抑制劑的藥物，如：有機(jī)磷酸鹽、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚磷酸鹽等。

防水藻、粘泥處理辦法：

常用藥劑有氧化型和非氧化型兩大類。比如：液氯、次氯酸鈉和二氧化氯。

水系統(tǒng)設(shè)備日常維護(hù)

冷卻塔的檢修：

檢查風(fēng)機(jī)功能，調(diào)整軸承和皮帶松緊度；

檢查散水和噴霧狀態(tài)是否正常；

檢查流入冷卻塔的水是否均勻；

檢查填料是否完好；

檢查水質(zhì)是否合格；

檢查水滴是否飛濺，漂移量是否過大；

檢查水箱浮球或繼電器是否正常；

水箱底部是否漏水。

水泵：

檢查水泵的聯(lián)軸器、止回閥、軸承是否正常；

檢查水泵的減振器、軟連接是否正常；

檢查水泵運(yùn)轉(zhuǎn)是否有噪音或震動(dòng)

檢查水泵的排氣旋塞、啟動(dòng)旋塞、密封墊是否正常

檢查電機(jī)絕緣是否正常.

冷凍機(jī)日常維護(hù)

檢查節(jié)油器浮子功能是否正常。

檢查壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、油泵以及冷媒管道的密封性。

檢查系統(tǒng)制冷劑的壓力是否正常。

檢查油位是否正常。

電機(jī)絕緣電阻是否正常。

檢查各繼電器是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

冷水機(jī)組定期保養(yǎng)

對(duì)機(jī)組的密封部件進(jìn)行檢查、鑒定和調(diào)整。

對(duì)溫度計(jì)、壓力表、油壓計(jì)進(jìn)行檢測(cè)。

對(duì)冷凝器進(jìn)行清洗。

壓縮機(jī)油更換。

對(duì)電機(jī)絕緣進(jìn)行檢測(cè)等。