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空气调节与制冷的基本概念

发布时间:2022-05-13 08:35人气:

      由于经济的发展与社会的进步,空调系统的应用越来越广泛,不仅应用于科研、生产、军事、交通及各类公共建筑中,也大量应用于居民住宅。空调已经为大众所熟识,说现代社会已经离不开空调系统并不过分。但究竟什么是空气调节,并不是所有人都清楚的,有时甚至还存在一些误解,作为空调工程技术人员,有必要掌握空气调节的科学定义。

      空气调节是指用人工方法对受控区域内空气的温度、湿度、速度及清洁度(净化空调称“空气洁净度”)进行调节,以满足人员或/和工艺的要求。现代科技与生产的发展,对室内空气环境不断提出新的、更高的要求,所以在某些场合,特别是在洁净室内,还会对空气的压力、成分、噪声等参数提出相应的控制要求。所谓受控区域,可以是由围护结构所构成的内部空间整体,也可以是该空间中的部分区域。

      根据不同的服务对象及使用要求,被调节参数的控制精度也不相同。例如对于一般的民用舒适性空调,室内空气温度的控制精度可以在±2℃,而工艺性空调可能是±0.5℃、±0.1℃甚至更小;在舒适温度范围内,空气的相对湿度可以在30%~80%左右,但对纺织、印刷等工艺,相对湿度就有比较严格的要求;民用空调对空气中可吸入颗粒物(空气动力学直径≤10μm)以质量浓度0.15mg/m3为控制标准,而净化空调则以对大于等于某一控制粒径的粒子计数浓度为控制标准;对空气中有害气体的控制标准也大不一样,民用空调通常以有害气体的ppm(10-6体积浓度)值来控制,而净化空调要用ppb(10-9体积浓度)甚至ppt(10-12体积浓度)来制定控制标准。不同的控制标准对系统的设计、设备的选择及运行控制方式等都会提出明显不同的技术要求,同时也会对系统的造价和运行能耗造成很大的不同。

      空气调节从学科与专业领域的划分方面属于暖通空调范畴,暖通空调的全称是供热(以前也有称采暖)、通风及空气调节,英文资料中用HVAC(HeatingVentilation and Air-Conditioning)表示。供热主要任务是为用户提供热能,包括热水、蒸汽等,可以用于生产需求(如工艺过程需要的热能、蒸汽、热水、吸收式制冷等),也可以用于室内空气环境控制(如冬季采暖、空调系统空气处理过程的再热与加湿、吸收式制冷等)。通风与空气调节都以空气为调节处理对象,所以它们同属“通风工程”的范畴。但通风主要以室内空气中的污染物为控制对象,采用通风换气手段以新鲜空气来稀释或置换室内污染空气,使室内达到卫生标准,同时对排出室内的空气进行必要的净化处理,使其达到排放标准,以保护大气环境。如上定义所述,空气调节的控制对象要比通风更加广泛。通常空调着重于对送风的调节控制,而通风着重于对排风的处理。在现代室内环境控制系统中,空调与通风往往是结合在一起的,有时甚至就在同一系统中。

      虽然采暖系统在冬季也在调节室内环境的温度,但它不能在夏季供冷,并且它不具备调节室内空气湿度的能力。作为完善的空调系统,必须具备能够对空气进行冷却和减湿的处理能力,这就使空调与制冷密切地联系在一起了。绝大多数空调系统由于对冷量的稳定和大负荷需求,采用了能耗与代价都比较高的人工制冷系统,少数采用自然冷源和非冷冻减湿的系统也得到了应用。

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