空調(diào)工程緒論ppt課件

空 調(diào) 工 程,能源與動力工程專業(yè),1,成績考核標準,1.出勤分數(shù)20%（全部滿勤得滿分20分，如無故曠課一次扣3分，有假條扣1分，任何原因缺課達到5次，本課程取消成績） 2.實驗20%（簽到、動手積極、實驗報告正確工整） 3.綜合大作業(yè)30% 4.開卷考試30% 5. 課堂提問（加分）（積極回答老師提出的問題，每次滿分2分）每人上限100分,2,先修課程,1.工程熱力學 2.制冷原理與設備,3,4,一空調(diào)的世界歷史沿革,伴隨著科技的進步，建筑由初期簡單的庇護所逐步發(fā)展成舒適性建筑、節(jié)能型建筑、健康建筑、可持續(xù)性建筑（綠色建筑在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源 ，保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。）。暖通空調(diào)的發(fā)展也可分成三個歷程：,5,一空調(diào)的世界歷史沿革,1. 早期空調(diào)方法 通風 靠建筑設計獲得自然通風。 制冷 1815年，BOSTON的Frederic Tudor開始用船向溫暖地區(qū)運天然冰。1864年業(yè)務遍布南美、遠東、中國、菲律賓、印度和澳大利亞。 采暖 室內(nèi)直接燃燒燒柴的壁爐 燒柴和煤的鑄鐵采暖爐,6,一空調(diào)的世界歷史沿革,古希臘人的采暖方式,7,采暖與通風的圖片,8,一空調(diào)的世界歷史沿革,2. 機械空調(diào)出現(xiàn) 1805年 蒸汽壓縮制冷被提出 1834年 做出了蒸汽壓縮制冷機械模型 1850年代初 做了進一步的蒸汽壓縮制冷實驗 1867年 在圣安東尼奧建成蒸汽鍋爐驅動的制冷裝置 1890年代中 出現(xiàn)最早的電動壓縮機 1890年代 蒸汽發(fā)動機成為制冷和通風(離心風機)的動力,9,一空調(diào)的世界歷史沿革 1869年D.Holden設計的制冰裝置,10,一空調(diào)的世界歷史沿革,1890年代中期出現(xiàn)的早期蒸汽驅動的風機,11,一空調(diào)的世界歷史沿革,1890年代早期的電動制冷壓縮機,12,一空調(diào)的世界歷史沿革,1890年代 制作成了由風機和噴水室組成的空調(diào)系統(tǒng) 1900年 已經(jīng)正式使用并制作出機械冷卻空氣的系統(tǒng) 1900s 美國印刷廠采用風機和噴水室組成的空調(diào) 系統(tǒng)，應用于工業(yè)建筑,13,一空調(diào)的世界歷史沿革,19世紀末，工業(yè)的迅速發(fā)展，帶動工業(yè)空調(diào)的迅速發(fā)展，空調(diào)成為專門技術 。 20世紀初，美國紐約的一個印刷商發(fā)現(xiàn)溫度和濕度的變化能夠造成紙的變形，從而導致有色墨水失調(diào)，所以怎么使車間溫度、濕度保持恒定就成為印刷業(yè)一個難題。,14,一空調(diào)的世界歷史沿革,1902年開利(Willis.H.Carrier)在印刷廠首次應用了空調(diào)裝置； 1922年, 由 開利研制出 了第一臺離 心式冷凍機,15,一空調(diào)的世界歷史沿革,開利博士“空調(diào)之父”，被美國“時代”雜志評為20世紀最有影響力的100位名人之一。,16,一空調(diào)的世界歷史沿革,3現(xiàn)代空調(diào)技術高度發(fā)展，背景及動因： 1）20世紀50年代，高層建筑熱 2）20世紀70年代，節(jié)能熱 3）20世紀80年代，新技術革命（第三次浪潮） 4）20世紀90年代，信息革命 正是這些新要求、新技術促使著現(xiàn)代空調(diào)的發(fā)展！,17,一空調(diào)的世界歷史沿革,4現(xiàn)代空調(diào)技術高度發(fā)展，無處不在： 工業(yè)建筑：電子、精密儀器、紡織、煙草、音像制品、制藥、化工、生物決定了產(chǎn)品質(zhì)量 商用建筑：商場、影劇院、體育設施、寫字樓、會議廳、餐飲設施、娛樂設施決定了營業(yè)額 居住建筑：賓館客房、住宅、醫(yī)院病房、幼兒園 決定了居住者的健康 交通工具：飛機、船舶、火車、地鐵、汽車 決定了安全與健康 特殊用途：手術室、實驗室、果菜儲藏、溫室、宇航、軍事、核能決定性因素,18,二、空調(diào)在中國的發(fā)展,歷史 清代 “冰窯”冬季貯冰夏季出售 31年 上海紡織廠，深井水作冷源的噴水室 80年代前 采暖通風、工業(yè)空調(diào)為主 85年 房間空調(diào)器需求量8萬臺 80年代末 舒適空調(diào)大發(fā)展，空調(diào)設備總產(chǎn)值約5億元,19,二、空調(diào)在中國的發(fā)展,94年 房間空調(diào)器產(chǎn)量約 270萬臺 95年 全國城鎮(zhèn)家用空調(diào)普及率8.6臺/100 戶，部分地區(qū)達到15臺/100戶 96、97年 制冷空調(diào)設備總產(chǎn)值約1000億元， 比80年代末增長近200倍。(其中大型空調(diào)占冷量1/3，家用占2/3。按實際耗電量各占50?？照{(diào)器產(chǎn)量850萬臺。) 07年 房間空調(diào)器產(chǎn)量約 5300萬臺,20,二、空調(diào)在中國的發(fā)展 房間空調(diào)器產(chǎn)量居世界第一,21,The Current Residential air-conditioner: 1998, Beijing,22,The Current Residential air-conditioner: 2000, Beijing,23,Even the new residential Building .,24,家用空調(diào)器缺點： 嚴重影響建筑外觀、每個家庭小型的獨立空調(diào)，氟利昂作為制冷劑能耗大，維修工作量大，現(xiàn)在的一些高層住宅樓采用中央空調(diào)。,25,二、空調(diào)在中國的發(fā)展,高等教育發(fā)展：設置暖通空調(diào)專業(yè)的院校,26,三、空氣調(diào)節(jié)的定義Air-conditioning,開利博士和克勒謀工程師的定義是： 加熱或降溫，能夠調(diào)節(jié)空氣溫度 加濕或減濕，能夠調(diào)節(jié)空氣濕度 能夠使空氣具有一定的流動速度 能夠使空氣具有一定的潔凈程度 采暖通風與空氣調(diào)節(jié)術語標準(GB50155-92)將空氣調(diào)節(jié)定義為：使房間或封閉空間的空氣溫度、濕度、潔凈度和氣流速度等參數(shù)，達到給定要求的技術。,27,四、空氣調(diào)節(jié)的分類與處理參數(shù),舒適性空調(diào): 舒適性空調(diào)是應用于以人為主的空氣環(huán)境調(diào)節(jié)，其作用是維持良好的室內(nèi)空氣狀態(tài)，為人們提供適宜的工作或生活環(huán)境，以利于保證工作質(zhì)量和提高工作效率，以及維持良好的健康水平。 工藝性空調(diào): 工藝性空調(diào)主要應用于工業(yè)及科學實驗過程，其作用是維持生產(chǎn)工藝過程要求的室內(nèi)空氣狀態(tài)，以保證生產(chǎn)的正常進行和產(chǎn)品的質(zhì)量。,28,四、空氣調(diào)節(jié)的分類與處理參數(shù),1工藝性空調(diào) 應用場合：工業(yè)建筑，醫(yī)院、實驗室、演播室 處理參數(shù)：溫度、濕度、潔凈度、風速、壓力 控制標準表達方式：空調(diào)基數(shù)允許波動范圍 精密儀器制造車間要求： 溫度200.1，相對濕度505； 超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)車間： 潔凈度標準為M1級(直徑0.1m的塵粒個數(shù)350粒/m3) 合成纖維生產(chǎn)車間要求：相對濕度552,29,四、空氣調(diào)節(jié)的分類與處理參數(shù),1工藝性空調(diào) 特點 a. 精度高 難，對測量和控制設備及控制 算法要求高 b. 參數(shù)少 易，多數(shù)僅對一兩個參數(shù)有高 要求,30,四、空氣調(diào)節(jié)的分類與處理參數(shù),2舒適性空調(diào) 應用場合：商用建筑，民用建筑 處理參數(shù)：溫度、濕度、風速(平均值、脈動頻率、 脈動幅度)、空氣質(zhì)量(新鮮度、氣味、 潔凈度、VOC濃度、負離子含量)、平 均輻射溫度、噪聲、壓力等。,31,四、空氣調(diào)節(jié)的分類與處理參數(shù),2舒適性空調(diào) 控制標準表達方式：空調(diào)基數(shù) 例如五星級賓館客房標準為：溫度2325，相對濕度5060，風速 0.25m/s，新風量100m3/h，含塵量0.15mg/m3，噪聲30dB 特點： 參數(shù)多 難，參數(shù)間相關關系對人體感覺的影響復雜，新因素存在未知影響 精度低 易，人體有一定的容忍度,32,33,五、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成,典型的空調(diào)系統(tǒng)由空調(diào)冷熱源、空氣處理設備、空調(diào)風系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng)、空調(diào)自動控制和調(diào)節(jié)裝置 1 空調(diào)冷熱源 2 空氣處理設備 3 空調(diào)風系統(tǒng)（a 送風系統(tǒng)b 排風系統(tǒng)） 4 空調(diào)水系統(tǒng) 5 空調(diào)自動控制和調(diào)節(jié)裝置,34,六存在的問題和前沿研究的焦點,1. 存在的問題 (1)高能耗，建筑能耗占社會總能耗40以上 中國：目前40%（含采暖）。 家用空調(diào)器新增裝機容量占全國發(fā)電總裝機容量增加的25 。全國電力增容1500萬kW，空調(diào)峰值容量1400萬kW。 日本：30 美國：35,35,我國建筑能耗狀況 商用建筑,中央空調(diào)用電占城市用電量 廣東?。?0 上海：31.1 重慶：23 采暖空調(diào)系統(tǒng)能耗一般占整個建筑能耗4060,36,我國辦公樓建筑的一次能源消耗比例,37,上海市公共建筑的一次能源消耗比例,38,日本辦公樓建筑的一次能源消耗比例,39,我國住宅建筑的能耗,40,六存在的問題和前沿研究的焦點,(2)都市環(huán)境污染 空調(diào)排熱造成的城市熱島效應 空調(diào)室外設備產(chǎn)生的噪聲污染 室外設備設置不當造成的視覺污染 地球溫室效應(CO2排放) 臭氧層被破壞(CFC物質(zhì)) (3)病態(tài)建筑綜合癥：建筑的非天然環(huán)境影響居住者健康 封閉空間新風不足；封閉空間VOC 揮發(fā)性有機物及致病微生物排除不良 穩(wěn)態(tài)的室內(nèi)熱濕環(huán)境使人體調(diào)節(jié)功能退化,41,六存在的問題和前沿研究的焦點,微生物積聚的空氣冷卻器,42,六存在的問題和前沿研究的焦點,2. 研究焦點 環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展 能量與資源的合理利用 新能源的應用 環(huán)境控制與建筑設計的緊密結合 舒適健康 什么是影響人體健康的關鍵因素 如何實現(xiàn)回歸自然、以人為本的建筑環(huán)境？,43,