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空氣調節(jié)與制冷的基本概念

發(fā)布時間:2022-05-13 08:35人氣:

      由于經(jīng)濟的發(fā)展與社會的進步,空調系統(tǒng)的應用越來越廣泛,不僅應用于科研、生產(chǎn)、軍事、交通及各類公共建筑中,也大量應用于居民住宅??照{已經(jīng)為大眾所熟識,說現(xiàn)代社會已經(jīng)離不開空調系統(tǒng)并不過分。但究竟什么是空氣調節(jié),并不是所有人都清楚的,有時甚至還存在一些誤解,作為空調工程技術人員,有必要掌握空氣調節(jié)的科學定義。

      空氣調節(jié)是指用人工方法對受控區(qū)域內空氣的溫度、濕度、速度及清潔度(凈化空調稱“空氣潔凈度”)進行調節(jié),以滿足人員或/和工藝的要求。現(xiàn)代科技與生產(chǎn)的發(fā)展,對室內空氣環(huán)境不斷提出新的、更高的要求,所以在某些場合,特別是在潔凈室內,還會對空氣的壓力、成分、噪聲等參數(shù)提出相應的控制要求。所謂受控區(qū)域,可以是由圍護結構所構成的內部空間整體,也可以是該空間中的部分區(qū)域。

      根據(jù)不同的服務對象及使用要求,被調節(jié)參數(shù)的控制精度也不相同。例如對于一般的民用舒適性空調,室內空氣溫度的控制精度可以在±2℃,而工藝性空調可能是±0.5℃、±0.1℃甚至更小;在舒適溫度范圍內,空氣的相對濕度可以在30%~80%左右,但對紡織、印刷等工藝,相對濕度就有比較嚴格的要求;民用空調對空氣中可吸入顆粒物(空氣動力學直徑≤10μm)以質量濃度0.15mg/m3為控制標準,而凈化空調則以對大于等于某一控制粒徑的粒子計數(shù)濃度為控制標準;對空氣中有害氣體的控制標準也大不一樣,民用空調通常以有害氣體的ppm(10-6體積濃度)值來控制,而凈化空調要用ppb(10-9體積濃度)甚至ppt(10-12體積濃度)來制定控制標準。不同的控制標準對系統(tǒng)的設計、設備的選擇及運行控制方式等都會提出明顯不同的技術要求,同時也會對系統(tǒng)的造價和運行能耗造成很大的不同。

      空氣調節(jié)從學科與專業(yè)領域的劃分方面屬于暖通空調范疇,暖通空調的全稱是供熱(以前也有稱采暖)、通風及空氣調節(jié),英文資料中用HVAC(HeatingVentilation and Air-Conditioning)表示。供熱主要任務是為用戶提供熱能,包括熱水、蒸汽等,可以用于生產(chǎn)需求(如工藝過程需要的熱能、蒸汽、熱水、吸收式制冷等),也可以用于室內空氣環(huán)境控制(如冬季采暖、空調系統(tǒng)空氣處理過程的再熱與加濕、吸收式制冷等)。通風與空氣調節(jié)都以空氣為調節(jié)處理對象,所以它們同屬“通風工程”的范疇。但通風主要以室內空氣中的污染物為控制對象,采用通風換氣手段以新鮮空氣來稀釋或置換室內污染空氣,使室內達到衛(wèi)生標準,同時對排出室內的空氣進行必要的凈化處理,使其達到排放標準,以保護大氣環(huán)境。如上定義所述,空氣調節(jié)的控制對象要比通風更加廣泛。通??照{著重于對送風的調節(jié)控制,而通風著重于對排風的處理。在現(xiàn)代室內環(huán)境控制系統(tǒng)中,空調與通風往往是結合在一起的,有時甚至就在同一系統(tǒng)中。

      雖然采暖系統(tǒng)在冬季也在調節(jié)室內環(huán)境的溫度,但它不能在夏季供冷,并且它不具備調節(jié)室內空氣濕度的能力。作為完善的空調系統(tǒng),必須具備能夠對空氣進行冷卻和減濕的處理能力,這就使空調與制冷密切地聯(lián)系在一起了。絕大多數(shù)空調系統(tǒng)由于對冷量的穩(wěn)定和大負荷需求,采用了能耗與代價都比較高的人工制冷系統(tǒng),少數(shù)采用自然冷源和非冷凍減濕的系統(tǒng)也得到了應用。

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