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一、空氣調節的定義
空氣調節（jiē）是指用人工方法對受控區域內（nèi）空氣的溫度、濕度、速度及潔淨度進行調節，以滿足人員和（hé）（或）工藝的（de）要求。現代（dài）科技與生產的發展對室內空氣環境不斷提出新的、更高（gāo）的要求（qiú），所以在某些（xiē）場合，特別是在潔淨室內，還會對空氣的壓力、成分（fèn）、噪聲等參數提出相應的控製要求。所謂受控區域，可以是由圍護結構所構成的內部空間整體，也可（kě）以是該空間中的部分區域。
根據不同的服務對象及使用要求，被調節參數的控製精度也不（bú）相同。例如（rú）對於一般的民用舒適性空（kōng）調，室內空氣溫（wēn）度的控製精度可以在（zài）±2℃，而工藝性空調可能是±0.5℃，±0.1℃甚至更小；在舒適溫度範圍（wéi）內，空氣的相對濕（shī）度可以在30%～80%，但對紡織、印刷等（děng）工藝，相對濕度就有比較嚴格的要求（qiú）；民用空調對（duì）空氣中可吸入顆粒物以質量濃度0.15mg/m3為控製（zhì）標準，而淨化空調則以大於（yú）等於某一控製粒徑的粒（lì）子計數濃度為控製標準；對空氣中有害氣體的控製標準也大不一樣，民用空調通常以有（yǒu）害氣體的ppm（10-6體積分數）值來控製（zhì），而淨化（huà）空調要用ppb（10-9體積分數）甚至ppt（10-12體（tǐ）積分數）來製定控製標準。不同的控製標準對（duì）係統的設計、設備的選擇及運行控製方式等（děng）都會（huì）提出明（míng）顯不同的技術要求，同時也會對係統的造價和運行能耗造成很大的不同。
空氣調節從學科與專業領域的劃分來說屬於暖通（tōng）空調範疇，暖通空（kōng）調的全稱是供熱、通（tōng）風及空氣調節，英文資料中用HVAC表示。供（gòng）熱的主要任務是為用（yòng）戶提（tí）供（gòng）熱能，包括熱水、蒸（zhēng）汽等，可以用於生產需（xū）求，也可以（yǐ）用於室內空氣（qì）環境控製。通風與空氣（qì）調節都以空氣為調節處理對象，所以它們同屬“通風工（gōng）程”的範疇。但通風主要以室內空氣中（zhōng）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）釋或置換室內汙染空氣，使室內達到（dào）衛生標準，同時對排出室內的空氣進行必要的淨化處理，使其達到排放標準，以保護大氣環境。
雖然采暖係統在冬季也在調節室內環境的溫度（dù），但它不能在夏季供（gòng）冷，並且它不具備（bèi）調節（jiē）室內空氣濕度的能力。作為*的空（kōng）調係（xì）統，必須具備（bèi）能夠對空氣（qì）進（jìn）行冷卻和（hé）減濕的處理能（néng）力，這就使空調與製冷密切的聯係在一起了。絕大多數（shù）空調係統（tǒng）由於對冷量的穩（wěn）定和（hé）大負（fù）荷（hé）需（xū）求，采用了能（néng）耗與代價都比較高的（de）人工製冷係統，少數采用自然（rán）冷（lěng）源和（hé）非冷凍減濕的係統也得到了（le）應用。
二、空氣（qì）調節係統的構成及分類
1、空氣調節係統的基本構成
一個（gè）完整的空調係統，特別是規模較大的係統（tǒng）要包括冷熱源（為係（xì）統提供穩定的冷熱需求（qiú））、空氣處理末端設備（對空氣進行熱濕（shī）及淨化處理）、空氣動（dòng）力設備（提供空氣流（liú）動的動力，可能與末端設備組合在一起）、管路（將所有設備及部件連接（jiē）成係（xì）統，包括（kuò）管（guǎn）道、風口、閥門、靜壓箱、消聲器等）、調節（jiē）控製部件（為保證係統（tǒng）正常運行的檢（jiǎn）測與（yǔ）控製軟、硬件）等（děng）。當然，並非所有的空調係統都（dōu）是如此複雜的，許多商用、家（jiā）用空調就要簡單得多，有些本質上就是（shì）一個小（xiǎo）型製冷係統，例（lì）如現在居民廣泛應用的分體（tǐ）式空調器。
下圖為包（bāo）含冷熱源設備在內的空調係統的示意圖：
空調箱（稱（chēng）為空氣處理設備或末端裝（zhuāng）置）從新風（fēng）口25引入室外新風，與來自回風口24的（de）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（jiā）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（shì）內。製冷機組3向空調箱內的空氣冷卻器提供冷凍水，鍋爐17向空調（diào）箱內的空氣（qì）加熱器及空氣加濕器（qì）提供蒸汽，冷卻塔1將製冷機組的冷（lěng）凝熱散發到大氣中。實際係統的冷熱源（yuán）方案可以（yǐ）有（yǒu）多種選擇，例如可以采用熱水鍋爐為空氣加熱器提供熱（rè）水，而空（kōng）氣加濕采用其它方案；也可采用冷熱源（yuán）合一的熱（rè）泵機組，可以分別向空調箱提供冷凍水和熱水等。
2、空調係統的分類
這裏討論的空調（diào）係統僅涉及（jí）空氣（qì）處理係統而不包括冷熱（rè）源，是（shì）傳統的分類方法。
（1）按（àn）空（kōng）氣處（chù）理設備的設置（zhì）情況分（fèn）類
1）集中式係統
集中式係統中所有空氣處理設備（bèi）（通常（cháng）為組合式空調（diào）機（jī）組）集中於空調機房內，經過處理的空氣通過送風管分送到各空調區域。大多數空調係（xì）統采用回風，則回風通過回風管返回空調機房。集中（zhōng）式係統的本質是空氣集中處理，在空調（diào）房間內不再有二次空氣處理設備。集中式係統也就是全空氣係統，通常（cháng）應用於（yú）空氣處理要求比較高的科研、生產場合以及民用建築內的高大空間。集中式係統因為采用了（le）由不同功能段組合而成的空調機組（zǔ），所以可以根據需要實現對空氣*的處理。在空調區域沒（méi）有冷凍水及冷凝（níng）水管道，避免了可能發（fā）生的漏水、滴水問題；室內沒有濕（shī）表麵，不易滋（zī）生細菌，衛（wèi）生條件比較（jiào）好（hǎo）。但它需要空調機房，需要較高（gāo）的（de）建築層高以布置送回風管；當處理風（fēng）量比較大時，對建（jiàn）築、結構及其它設備專業的要求比較高（gāo）；由於采用回風，所以不同空調（diào）區域（yù）的空氣會通過回風（fēng）相混合，存在交叉汙染的可能；當一個係統服務於多個要（yào）求不同的空調區域時（shí），在分區域調（diào）節控製方麵（miàn）比較複（fù）雜，甚至會難以達到控製要求。
2）分散式係統
分散式係統中空氣處理設備（通常為風機盤管、室內機等）分散設置在各空調區域內，獨立的對該區（qū）域的空（kōng）氣進（jìn）行（háng）處理，處理過程（chéng）所需的冷（lěng）熱（rè）工質可以是集中供給（gěi）的（如風機盤管（guǎn）係統的冷熱水係統、多聯機係統（tǒng）的冷劑係統等），也（yě）可以是獨立機組自帶的（如家用空調器等）。分散式係統（tǒng）有布置靈活、調節方便、節省空間（jiān）等優點，但也存在空氣處理標（biāo）準與能力較（jiào）低、濕度控製（zhì）不佳、設備（bèi）噪（zào）聲大、凝結水排放及與（yǔ）建築（zhù）裝（zhuāng）修配合等問題。
3）半集中式係統
半集中式係統（tǒng）是結合了上述兩種係統形式（shì），既有集中也有分散的（de）空氣處（chù）理（lǐ）設備。典型的代（dài）表是風機盤管+新（xīn）風係統。部分空氣處理設備（如新風空調機（jī）組）集中設備，如集中式係統將集中處（chù）理的空氣分（fèn）送各空調區域；部分空氣處理設備（如風（fēng）機盤管機組）分散設置，獨（dú）立設置各自區域的空氣，所以兼有上述兩種係統的優缺點。帶有集中新風處理係統的多聯機係統也（yě）屬此列。
（2）按負擔室內負荷的工作介質分類
所謂負擔室內（nèi）負荷的工作介質是指進入空調室內、攜帶室內熱濕與汙染負荷後離開室內的介質。
1）全空氣係統
全空（kōng）氣係統中室內（nèi）負（fù）荷全部由送入室內的經過處理的空氣負擔，如圖a所示，屬於集中（zhōng）式係統。
夏季送入溫濕度較低的空氣，吸收了室內的餘（yú）熱和餘濕後排（pái）出房間，冬季則相反。由於空氣的比（bǐ）熱較小，需要較大的空（kōng）氣（qì）流量才能滿足消除（chú）負荷的要求，所以通常要求（qiú）用（yòng）斷麵積（jī）較大的風管，占用較多的建築空間。
由於（yú）送入的空氣可以經過集中淨化處理，送風中（zhōng）的有害物含（hán）量較低，所以還可以有效消（xiāo）除室內的汙染負荷，實現較高的室內潔淨度，這（zhè）是其它（tā）形（xíng）式的係統難以（yǐ）實（shí）現的。
根據送風量是否可變，全空氣係統又分為（wéi）定風量係統和變風量係統。定風量係統控製比較簡（jiǎn）單，通過調節送風的溫度或間斷性送風來（lái）適應空（kōng）調負荷的變化。變風量係（xì）統可以采用（yòng）調節送風量（或結（jié）合調節送風（fēng）溫度）的方法適應負（fù）荷變化，後者的調節效果優於前者，但係統及控製要複雜得（dé）多。變風量係統（tǒng）從理論上講要比定風量係統節能（néng），但若設計、安裝與調試存在問題，也可能達不到預期的節能效果。
2）全水係（xì）統
全水係統中室內負荷全（quán）部由（yóu）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（xià）季送入溫度較（jiào）低的水，在室內空（kōng）氣處理設備中吸收了室內空氣的餘熱（rè）和餘濕（shī）後排出房間。由於水的比熱遠大於空氣，所以處理同樣的室內負荷所需（xū）的水量遠小於空氣量，水管的（de）尺寸（cùn）遠（yuǎn）小（xiǎo）於風（fēng）管，可以少占空間與層高。但全水係統無法解決室內的汙染負荷（hé），也不能對室內空氣（qì）加（jiā）濕，所以除了住宅等一些（xiē）可以（yǐ）通過（guò）其它手段通風換氣和濕（shī）度控製要求不高的場合，一般不單獨采用。由於水管進入空調區域，還可能（néng）產生水滲（shèn）漏等（děng）問題（tí）。
3）空氣-水（shuǐ）係統
空氣-水（shuǐ）係統中室內（nèi）負荷由送（sòng）入室內的經過處理的空氣和水共同負擔，如圖c所示。屬於半集中式係統。這種係統形式上兼有上述兩種係統的優點，既可（kě）減少（shǎo）對空間的占用（yòng），調（diào）節方便靈活，又能滿足室內的衛生要求，所以應用十分廣泛。典型的有風機盤管+新風係統，還有誘導器（qì）係統及輻射供熱供冷+新風係統。
4）製冷劑係統
製冷劑係統中室內負荷全（quán）部由（yóu）送入室內的製冷劑負擔，如圖d所示，屬於分散式係統。設於室內的空氣處理裝置在夏季實（shí）質上是製冷係統的蒸發器，對於熱泵式機組冬季轉換為冷凝器。窗式空（kōng）調器、分體式空調（diào）器（qì）（一（yī）拖一、一拖多）、櫃式空（kōng）調器以及多聯機均屬此類係統。如果（guǒ）另（lìng）外配置了集中的新風處理係統，則成（chéng）為空氣-製冷劑係統，應歸入半集中式係統。
（3）按送風空氣的來（lái）源分類
1）封閉式係統
封閉式係（xì）統中所有送風都來（lái）自於（yú）室內回風，如（rú）圖a所示：
空氣處理設備不處理室（shì）外新風。由於是對室內空氣循環使用，所以係統耗冷（lěng）、熱量少，比較節省，但室內汙染無法排除，空氣質量難以保證（zhèng）。如果要長（zhǎng）期使用，必須考（kǎo）慮空氣的淨化與再生問題。在大多數住宅和少數辦公、商業（yè）等建築中應用的前提是具備（bèi）開門窗通風換氣的條件。這種係統主（zhǔ）要（yào）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（xì）統中所有（yǒu）送風都來自於（yú）室外新風，如圖b所示。空（kōng）氣處理設備不處理室內回風。由於采（cǎi）用全新風，室內空氣質（zhì）量可以得到（dào）較好的（de）保證（zhèng），避免了采用回風可能造成的交叉汙染（rǎn）。但（dàn）係統耗冷、熱量大、能耗高，所以通常隻用於室內散發有害物量大、危險性大、不允許采用回風的場合。為了節能，條件允許時可以考慮對排風采用合適的（de）熱（rè）回收技術。
3）混合式係統（tǒng）
混合式係統中送（sòng）風部分來自於室內回風，部分采用室外新風，如圖c所示。空氣處理設備處理來自新風與回（huí）風的混合空氣。這種係統（tǒng）形式具備了上述兩（liǎng）種係統的優點，兼顧（gù）節能與健康，是目（mù）前應用較廣泛的形式。
（4）按服務對象分類
1）工（gōng）藝性空調
工藝性空調（diào）為工農業生產、科研、軍事、航天等領域的生產科研過程提供滿足特定要求的空氣環境。根據具（jù）體工藝要求，所控製的環境參數及（jí）精度、係統形式與技術含量有很大差別。如果上述環境中有操作人員，還必必須考慮人員的健康與（yǔ）舒適（shì）要求。
2）舒適（shì）性空調
舒適性空調為人員工作和生活提供（gòng）健康舒適的空氣環境，有時也稱為民用空調。通常應用（yòng）於公共建築、辦公樓（lóu）、學（xué）校與住宅等。與（yǔ）工藝性空調相比，其係統形（xíng）式及控製要求相對簡（jiǎn）單。
有些工程對象（xiàng）中同時包含（hán）上述兩類係統，例如工（gōng）業企業中也有辦公樓、食堂、宿舍等。具體（tǐ）工程應采用什麽類型的空調係統要根據具體情況而定，除了滿足必要的環境條件外，還（hái）要考慮周邊環境、建築、結構、能源供應、造價、運行費用、運行管理、使用壽（shòu）命、環境友好性等許多（duō）因素。同類工程的技術方案可能有相似性。同一工程中可（kě）以包含不同類型的空調係（xì）統。
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