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一（yī）、空氣調節的定義
空氣調節是指（zhǐ）用人工方法對受控區域（yù）內（nèi）空氣的溫度、濕度、速度及潔淨度進行調節，以滿足人員（yuán）和（或）工藝的要求。現代科技與生產的發展對室內空氣環境不斷提（tí）出新的、更高的要求，所以在某些場合，特別（bié）是在潔淨室內，還會對空氣的壓力、成分、噪聲等參數提出相應的控製要求。所謂受控區域（yù），可以（yǐ）是由（yóu）圍護結（jié）構所構成的內部空（kōng）間（jiān）整體，也可以是該空間中的部（bù）分區域。
根（gēn）據不同的服務對象及使用（yòng）要求，被（bèi）調節參數的控製精度也不相同。例如對於一般的民用舒適性空調，室內空氣溫度的控製精（jīng）度可以在±2℃，而工藝（yì）性空調（diào）可能是±0.5℃，±0.1℃甚至更小；在舒適溫度範圍（wéi）內（nèi），空氣的（de）相對濕度可（kě）以在30%～80%，但對紡（fǎng）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以（yǐ）質量濃度0.15mg/m3為控製標準，而淨化空調則以大於等於某一控製粒徑（jìng）的粒子計數濃度為控製標準；對空氣中有害氣體（tǐ）的（de）控製標（biāo）準也大不一（yī）樣，民用空調通常以有（yǒu）害（hài）氣體的ppm（10-6體積分數（shù））值來控製，而淨化空調要用ppb（10-9體積（jī）分數）甚至ppt（10-12體積分數）來製定控製標準。不同的控製（zhì）標準對（duì）係統的設計（jì）、設備的選擇及運行（háng）控製方式（shì）等都會提（tí）出明顯不同的技術要求，同時也會對係（xì）統的造價和運行能耗造成（chéng）很大的不同。
空氣調節從學科與專業領域的劃分來說屬於暖（nuǎn）通空調範疇，暖通空調的全稱是供熱、通風及（jí）空氣調節，英文資料中用（yòng）HVAC表示。供熱的（de）主要任務是為用戶提供熱能，包括熱水、蒸汽等，可以用於生產需求，也可以用於室內空氣環境控製。通（tōng）風與空氣調節都以（yǐ）空氣為調節處理對象，所以它們同屬“通風工程”的範（fàn）疇。但通風主要以室內空氣中的汙染物為控製對象，采用通風換氣手段以新鮮空氣來稀（xī）釋或置（zhì）換室內汙染空氣，使室內（nèi）達到衛生標（biāo）準，同時對排出室內的空（kōng）氣進行必要（yào）的淨化處（chù）理，使其（qí）達到排放標準，以（yǐ）保護大氣環境。
雖然采暖係統在冬季也在調節室內環境的溫度，但它不能在夏季供（gòng）冷，並且它不具備調節室（shì）內空氣（qì）濕（shī）度的能力。作為完善的空調係統，必須具備能夠對（duì）空氣進行冷卻和減濕的處理能力，這就使（shǐ）空調與製冷密切的（de）聯係在一（yī）起了。絕大多（duō）數空調係統由於對冷量（liàng）的穩定（dìng）和大負荷需求，采用了能耗與代價都比較高的人工製冷係統，少數采用自然冷源和非冷（lěng）凍減濕的係統也得到了應（yīng）用。
二、空氣調節係統的構成及分類
1、空氣調節係統（tǒng）的基本構成
一個完（wán）整（zhěng）的空（kōng）調係統，特別是規模較大的係統要包括冷熱源（為係統提供穩定的冷熱需求）、空氣處理末端設備（對空氣進行熱濕及淨化處（chù）理）、空氣動力設備（提供空氣流動（dòng）的動力，可（kě）能與末端設備組合在一起）、管路（將所有（yǒu）設備（bèi）及部（bù）件連接成係統，包（bāo）括管道、風口、閥門、靜壓箱、消聲（shēng）器等）、調節控製（zhì）部件（為保證係統正常運行的（de）檢測（cè）與控製（zhì）軟、硬件）等。當然，並非所有的空調係統（tǒng）都是如此複雜的，許多商用、家用空調就要簡單得多，有些（xiē）本質上（shàng）就是（shì）一個小型製冷係統，例如現在居民廣泛應（yīng）用的分體式空調器。
下圖為包含冷熱源設備在內（nèi）的空調係統（tǒng）的示意圖：
空調箱（稱為空氣處理設備或末端裝置）從新風口25引入室外新風，與來自回風口24的室內回風混合，經空調箱內的空氣過濾器6、空氣冷卻器7、空氣加熱器9、空氣加濕（shī）器11處理後，由風機14經送風口20送入室內。製冷機組3向空調（diào）箱（xiāng）內的空（kōng）氣冷卻器（qì）提供冷（lěng）凍水，鍋爐17向空調箱內的空氣加熱器及（jí）空氣加濕器提供蒸汽，冷卻塔1將製冷機（jī）組的冷凝熱散發到大氣中。實際係統的（de）冷熱源方案可以有多種選擇（zé），例如可以采用熱水鍋爐為空氣加熱器提供熱水，而空氣加濕采用其它方案；也可采用冷熱源合（hé）一的熱泵（bèng）機組，可（kě）以分別向空調箱（xiāng）提供冷凍水（shuǐ）和熱水等。
2、空（kōng）調係統的分類
這裏討論的空調係統僅涉及空氣（qì）處理係（xì）統而不（bú）包括冷熱（rè）源，是傳統的（de）分類方法。
（1）按空氣處理設備的設置情況分類
1）集中式係統
集中式係統中所有空氣處理設備（通常為組合式空（kōng）調機組）集中於空（kōng）調機（jī）房（fáng）內，經（jīng）過處理的空氣通（tōng）過送風管分送到各空調（diào）區域。大多數（shù）空調係統采用回風，則回風（fēng）通過回風管返回空調機房。集中式（shì）係統的本質是空氣集中（zhōng）處理，在空（kōng）調房間內不再有二（èr）次空氣（qì）處理設備。集中式係統也就是（shì）全空氣係統，通常應用（yòng）於空氣處理要求比較高的科研、生產場（chǎng）合以及民用建築內的高大空間。集中式係統因為采用了由不（bú）同功能段組合而成的（de）空（kōng）調機組，所以可以根據需要實現對空氣完善的處理。在空調（diào）區域沒有冷凍水及（jí）冷凝水管道，避免了可能（néng）發生的漏水、滴（dī）水問題；室內（nèi）沒有濕表麵，不易滋生細菌，衛生條件比較好。但它需要空調機房，需要較高的建築層高以布置送回風管；當（dāng）處理（lǐ）風量比較（jiào）大時（shí），對建築（zhù）、結構及其它設備專業的要求比較高；由（yóu）於采用回風，所以（yǐ）不同空調區域的空氣會（huì）通過回風相（xiàng）混合，存在交叉汙染的可能；當一個係統服務於多個要求不同的空調區域時，在分區域調節控製方麵比較複雜，甚至會難以達到控製（zhì）要求。
2）分散式係統
分散式係（xì）統中空氣（qì）處理設備（通常（cháng）為（wéi）風機盤管、室內機等）分散設置在各空調區域內（nèi），獨立（lì）的對該區域的空氣進（jìn）行處理，處理過程所（suǒ）需的（de）冷熱工質可以是集中供給的（如風機盤管係統的冷熱水係統、多聯機係統的冷劑（jì）係統等），也可（kě）以是獨立機組自帶的（如家用空調器等）。分散式係統有布置靈（líng）活、調節方便、節省空間等優點，但也存在空（kōng）氣處理標準與能力較低（dī）、濕度控製不佳、設備噪聲大、凝結水排放及與建築裝修配合等問題。
3）半集中式（shì）係（xì）統（tǒng）
半集中式係統是結合了上述兩（liǎng）種係統形式，既有集中也有分散的空氣處理設備。典型的代表（biǎo）是風機盤管（guǎn）+新風係（xì）統。部分空氣處理設備（如新風空調機組）集中設備，如集（jí）中（zhōng）式係統將（jiāng）集中（zhōng）處理的空氣分送（sòng）各空調（diào）區域（yù）；部分空（kōng）氣處理設備（如（rú）風機盤管機組）分散設（shè）置，獨立設置各自（zì）區域（yù）的空氣，所以兼有上述兩種係統的優（yōu）缺點。帶有集中新風處理係統的多聯機係（xì）統也屬此（cǐ）列。
（2）按負擔室內負荷的工作介質（zhì）分類
所謂負擔室內負荷的工作介質是指進入空調室內、攜（xié）帶室（shì）內（nèi）熱（rè）濕（shī）與汙染負荷後離開室內的介質。
1）全空氣係統
全空氣係統中室內負荷全部（bù）由送入室（shì）內（nèi）的經過處理的空氣負擔，如（rú）圖a所示，屬於集中式係統。
夏季送入溫濕度較低的空氣，吸收了室內的餘熱和餘濕後排出房（fáng）間，冬季則相反。由於空氣的比熱較小，需要較大的空（kōng）氣流量才（cái）能滿足消除負荷的要求，所以通常要求用斷麵積較大（dà）的（de）風管，占用較多的建築空間。
由於送入的空（kōng）氣（qì）可（kě）以經過集中淨化處理，送風中的有害物（wù）含量較低，所以（yǐ）還可以有效（xiào）消除室內的汙（wū）染負（fù）荷，實現較高的室內潔淨度，這是其它（tā）形式的係統難以實現的。
根據送風量（liàng）是否可變，全空氣係統又分為定風量係統和（hé）變風量係統（tǒng）。定風量係統控製比較簡單，通過調節送風的溫度或間斷性送風來適應空調負荷的變化。變風量係統（tǒng）可以采用調節送風量（liàng）（或結合調節送（sòng）風溫度）的方法適應負荷變化，後（hòu）者的調節效果優（yōu）於前者，但係統及控製要複雜得多。變風量係（xì）統（tǒng）從理論上（shàng）講要比定風量係（xì）統節能，但若設（shè）計、安裝與調試存在問題，也可能達不到預期的節能效果（guǒ）。
2）全水係統
全水（shuǐ）係統中室內負荷全部由送入室內的經過處理的水負擔，如圖b所示，屬於分散式係統。夏季送入溫度較低的（de）水（shuǐ），在室內（nèi）空氣處理設備中吸收了室內空氣的餘熱和餘濕後排出房間。由於水（shuǐ）的比熱遠（yuǎn）大於空氣，所以處理同樣的室內負荷所需的水（shuǐ）量遠小於（yú）空氣量，水管（guǎn）的尺寸（cùn）遠小於風管，可以少（shǎo）占空間（jiān）與層高。但全水係統無法解決室內的（de）汙染負荷，也不能對室內空氣加（jiā）濕，所（suǒ）以除了（le）住宅等一些可以通過其它手段通風換氣和濕度控製要求不高的場合（hé），一般不單獨采用（yòng）。由於水管進入空調區域，還可（kě）能產（chǎn）生水滲漏等問題。
3）空氣-水係統
空氣-水係統中室內負荷由送入室內的經過處理（lǐ）的空氣和水共同負（fù）擔，如圖c所示。屬於半集中式係（xì）統。這種（zhǒng）係統形式上兼有上述兩種係統的優點（diǎn），既可減少對空間的（de）占用，調節方便靈活，又能滿足室內的衛生要求，所以應用（yòng）十分廣泛。典型的有風機盤管+新風係統（tǒng），還有誘導器係統及（jí）輻射供熱供冷+新（xīn）風係統。
4）製冷劑（jì）係統
製冷劑係統中室內負荷（hé）全部由送入室內的製冷（lěng）劑負擔，如圖（tú）d所示，屬於分散式係統（tǒng）。設於室內的空氣處理裝置在夏季（jì）實質上是製冷係統的蒸發器，對於熱泵式機組冬（dōng）季轉換為冷凝器。窗式空調器、分體式空調器（一拖一、一（yī）拖多）、櫃（guì）式（shì）空調器以及多聯機均（jun1）屬此類係統。如果另外配置了（le）集中的新風處理係統，則成為空氣-製冷劑係統（tǒng），應歸（guī）入（rù）半集中式（shì）係統。
（3）按送（sòng）風空氣的來源分類
1）封閉式係統
封閉（bì）式係統中所有（yǒu）送風都來（lái）自於室內回風，如圖a所示：
空氣處理設備不處理室外新風。由於是（shì）對室內（nèi）空氣循環使用，所以係統耗（hào）冷、熱量少，比（bǐ）較節省，但室內汙染無法（fǎ）排除，空氣質量難以保證。如果要長期使用，必須考慮（lǜ）空氣的淨化與再生問題。在（zài）大多數住宅和少數辦（bàn）公、商業等建築（zhù）中（zhōng）應用的前提（tí）是具備開門窗通風換氣（qì）的條件。這種係（xì）統主要應用於特殊場合，如潛艇、人防工程的戰時隔絕式通風等。
2）直流式係統
直流式係統中所有送風都來自於室外新風，如圖b所示。空氣處理設（shè）備不處理室內（nèi）回風。由於采用全新風，室（shì）內空氣（qì）質量可以得到較好的保證，避免（miǎn）了采用回風可能造成的交叉汙染。但係統耗冷、熱量大、能耗高，所以通常隻用於室內散（sàn）發有害物量大、危險性大、不允許（xǔ）采用回風的場（chǎng）合。為了節能，條件允許時可以考慮對排風采用合適的熱回收技術。
3）混合式係統（tǒng）
混合式係統中送風部分來自於室內（nèi）回風，部分采用室外（wài）新風，如圖c所示。空氣處理設備處理來自新風與回風的混合（hé）空氣。這種係統形式具備了上述兩種係統的優點，兼顧節能與健康，是目前應（yīng）用（yòng）較廣（guǎng）泛的形（xíng）式。
（4）按服務對象分類
1）工藝性空調
工藝性空調為（wéi）工農業生產、科研、軍事、航（háng）天等（děng）領（lǐng）域的生產科（kē）研過程（chéng）提供（gòng）滿足特定（dìng）要求的空氣環境。根據具體工藝要求（qiú），所控製的環境參數及精度、係統形式與技術（shù）含（hán）量有很大差（chà）別。如果上述環境中有（yǒu）操作人員，還必必須考慮（lǜ）人員的健康與（yǔ）舒適要求。
2）舒（shū）適（shì）性空調
舒適性空調為人員工作和生活提供健康舒適的空氣環（huán）境（jìng），有時也稱為民用空調。通常應用於公共建築（zhù）、辦（bàn）公樓（lóu）、學校與住宅等。與工藝性空調相比，其係統形式及控製要求（qiú）相對簡（jiǎn）單（dān）。
有（yǒu）些工（gōng）程對象中同時包含上述兩（liǎng）類係統（tǒng），例如（rú）工業企業中也有辦公樓、食堂、宿舍等。具體工程應采用什麽類（lèi）型的空調係統要根據具體情況而定，除了滿足必要（yào）的環境條件（jiàn）外，還要考慮周邊環境（jìng）、建築、結構、能源供應、造價、運行費用、運行管（guǎn）理、使用壽命（mìng）、環（huán）境友好性等許多因素。同類工程的技（jì）術方案可能有相似性。同一（yī）工程中可以包含不同類型的空調係統。
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