空氣調(diào)節(jié)

空調(diào)工程師們通常把空氣調(diào)節(jié)的應(yīng)用大致分為"舒適性應(yīng)用"和"工藝過程性應(yīng)用"。

在冷凍循環(huán)中，熱泵把熱力由一個低溫?zé)嵩磦魉偷搅硪粋€較高溫的散熱裝置，熱力會自然地以相反方向流動。這是最普遍的空氣調(diào)節(jié)方式。冰箱的運作原理與此相當(dāng)接近，把熱力由冰箱內(nèi)部傳送至冰箱外的空氣中。

此循環(huán)使用了普適氣體定律(universal gas law) PV = nRT，P代表氣壓，V代表體積，而R則代表普適氣體常數(shù)，T代表溫度，n則是氣體的摩爾數(shù)量 (1 摩爾 = 6.022×1023 粒子)。

最常見的冷凍循環(huán)使用電動馬達推動一個壓縮機。在汽車上，壓縮機是由引擎的曲軸透過滑輪推動，兩者皆使用電動馬達作空氣循環(huán)。由于熱力被吸收時會產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象，而熱力釋放時會產(chǎn)生凝結(jié)，空氣調(diào)節(jié)機使用壓縮機在兩個間隔之間造成壓力的轉(zhuǎn)變，并以泵令冷凍劑流動。冷凍劑將被泵入較冷的間隔(蒸發(fā)盤管)，而低壓及低溫令冷凍劑蒸發(fā)成蒸氣，并吸取熱量。在另一間隔(凝結(jié)器)，冷凍劑的蒸氣被壓縮并經(jīng)過另一熱力交換盤管，凝結(jié)成為液體，并釋放出先前在冷間隔中所吸收的熱量。

冷凍空氣調(diào)節(jié)器材通常會降低已處理空氣的濕度。比較冷(低于露點)的蒸發(fā)盤管把已處理空氣的水蒸氣凝結(jié)，正如冷飲品會令容器外空氣中的水蒸氣凝結(jié)一樣，水份將經(jīng)過污水管流走，如此會去除了冷凍空間中的水蒸氣，并使相對濕度降低。由于人體會自然地透過蒸發(fā)排出的汗水以降低體溫，較干燥的空氣會提高人體的舒適度。舒適的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)通常設(shè)計成可排放出相對濕度介乎40%至60%的空氣。在食品零售商的物業(yè)中，大型開放式冷凍柜可作為高效率的空氣抽濕器材。

一些空氣調(diào)節(jié)器材只會令空氣干燥而不會降低其溫度，其運作方式與一般空氣調(diào)節(jié)器材相似，只是在空氣抽入口與排放口之間加入一個熱力交換器，加上對流式風(fēng)扇，在熱帶潮濕的氣候下可達到與冷氣機相近的舒適程度，但只消耗約1/3的電力。這種空調(diào)機亦適合一些對較冷空氣感到不舒服的人。

氟利昂(Freon，氯氟甲烷)是一系列由杜邦化工及其他公司生產(chǎn)的氯氟烴化學(xué)品的商標(biāo)名稱。這些冷凍劑因具有很高的穩(wěn)定性及安全性而被廣泛使用。但有證據(jù)顯示這些含有氯成份的冷凍劑在釋放出大氣時會升到大氣層的上層，其化學(xué)作用尚未清楚，但被認為是CFC在同溫層被紫外線照射而分解，放出氯氣粒子。氯粒子成為使臭氧分解的催化劑，令為地球防止紫外線照射的臭氧層被嚴(yán)重破壞。氯氣會繼續(xù)成為催化劑，直至其與其他粒子組成穩(wěn)定狀態(tài)為止。少見但已被禁止生產(chǎn)的CFC冷凍劑包括R-11及R-12。逐漸禁止生產(chǎn)的冷凍劑包括HCFC (R-22，普遍用于家居中) 及 HFC (R-134a，用于汽車上) 已完全取代CFC。而根據(jù)蒙特利爾協(xié)定(Montreal Protocol)，HCFC亦已逐漸被淘汰，由氫氟碳化物(hydrofluorocarbons，HFC)如 R-410A,R404 代替，并無氯化物成份。

除了化學(xué)制冷劑或化學(xué)混和制冷劑的使用之外，傳統(tǒng)使用天然制冷劑(冷媒)氨氣來制作冰塊，但是因氨氣物理特性之影響(如可燃性、毒性、惡臭及腐蝕性)，并不適合于家用傳統(tǒng)空調(diào)環(huán)境使用。多使用于漁船或工業(yè)制冰使用。另一發(fā)展中之天然制冷劑(冷媒)為二氧化碳。因其超臨界壓縮特性，使用于熱水熱泵有極佳的優(yōu)勢。

空調(diào)設(shè)備的功率在美國通常用一個專業(yè)名詞"冷噸"來表達. 一"冷噸"的定義為:冷卻一"短噸" (short ton，等于 2000 磅或者907 千克)的冰用24小時的時間來溶解所需要的制冷功率。它等于12,000 英熱單位/小時 或 3510 瓦。民宅(獨立別墅式建筑)的中央空調(diào)系統(tǒng)通常容量為1到5冷噸。

在汽車?yán)锟照{(diào)需要消耗交直流系統(tǒng)轉(zhuǎn)換中大約5馬力(4千瓦)的功率。

隔熱可減低空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需要的能量。較厚的墻、反射性的屋頂物料、窗簾及建筑物隔鄰的樹木，皆可減低系統(tǒng)的能源需求，耗用較少電費。

1、外部空氣環(huán)境各項參數(shù)控制指標(biāo)的確定;

2、特定空間的內(nèi)外干擾量的確定與計算;

3、各種空氣的處理方法及設(shè)備的選擇;

4、空調(diào)系統(tǒng)形式的確定與設(shè)計;

5、內(nèi)部氣流組織設(shè)計與風(fēng)口選擇;

6、空調(diào)系統(tǒng)的消聲、隔震、防火、防排煙;

7、空調(diào)系統(tǒng)的測試、調(diào)整、運行調(diào)節(jié)。

《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)》(GB50155--1992)將空氣調(diào)節(jié)定義為:使房間或封閉空間空氣溫度、濕度、潔凈度和空氣速度等參數(shù)，達到給定要求的技術(shù)。一個特定空間內(nèi)的空氣環(huán)境，一般既要受到來自空間內(nèi)部產(chǎn)生的熱濕量和其他有害的干擾，同時還要受到來自空間外部的氣候變化'太陽輻射和外部空氣中有害的干擾。為了保證特定空間內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度、氣流速度等處于限定的變化范圍，必須對這些干擾采取技術(shù)的手段來消除它們的影響。通常采用的技術(shù)手段主要有:采用熱濕交換技術(shù)以保證特定空間內(nèi)的溫濕度;采用氣流組織技術(shù)以保證特定空間內(nèi)的空氣合理流動并有合適的流速。

家居空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)在東亞地區(qū)的國家最為常見與普及，包括日本、韓國、中國內(nèi)地大城市、香港及臺灣等。由于夏季氣候炎熱，而生活水平亦較高，空氣調(diào)節(jié)成為一種生活必需品。日本及鄰近地區(qū)制造的空調(diào)系統(tǒng)多數(shù)為窗口式(窗型)或分體式(分離式)，以分體式較為先進及昂貴。隨著生活水平的提升，空調(diào)在熱帶氣候的東南亞地區(qū)如馬來西亞、新加坡與菲律賓等地亦逐漸普及。

在美國，家居空調(diào)系統(tǒng)在東岸及南部較為常見，部分地區(qū)的普及程度與東亞地區(qū)不遑多讓。中央空調(diào)系統(tǒng)在美國較常見，并成為佛羅里達州新建住宅的非正式標(biāo)準(zhǔn)。

在歐洲，家居空調(diào)系統(tǒng)則較為罕見，部分原因是歐洲較為溫和的氣候及社會原因，如西班牙人傳統(tǒng)上會進行午睡(siesta)，及到法國渡過漫長的暑假;但世界氣候暖化的現(xiàn)象可能令空調(diào)系統(tǒng)更為普及。住宅、老人院及醫(yī)療設(shè)施皆欠缺空調(diào)設(shè)備，可能是歐洲在2003年熱浪侵襲中造成35,000人死亡的原因之一。

特殊空調(diào)設(shè)備

圖書館空調(diào)設(shè)備因為必須顧慮到保存藏書的品質(zhì)，所以必須兼顧空氣中的濕度與溫度。一般而言，高溫高濕時會加速纖維氧化分解，也會增加霉菌等微生物的活性而危害紙張，因此溫度20℃、濕度50﹪為書籍理想保存條件。

一些建筑采用燃氣鍋爐來發(fā)電. 鍋爐產(chǎn)生的熱廢氣可以用來驅(qū)動一種叫"吸收式冷凍機組"的設(shè)備來制取冷水。制取出來的冷水可以通過末端散熱設(shè)備來冷卻空氣，達到空調(diào)的目的。這種既發(fā)電又制冷的能源雙重利用技術(shù)很有吸引力，尤其是在燃油價格很合適并且有多種使用要求的地區(qū)。這種同時產(chǎn)熱，電，冷的系統(tǒng)叫"三聯(lián)供"系統(tǒng)。

有舒適性空調(diào)和工業(yè)性空調(diào)兩大類，前者以室內(nèi)人員為對象，創(chuàng)造舒適環(huán)境為目的;后者以生產(chǎn)工藝、機器設(shè)備或存放物品為對象，保持最適宜的室內(nèi)條件為目的。

清華大學(xué)出版社出版圖書

空氣調(diào)節(jié)

作者:薛殿華等

ISBN:9787302008057

定價:35元

印次:1-21

裝幀:平裝

印刷日期:2014-7-15

本書是"供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)工程"專業(yè)主要教材。與一般空調(diào)教材不同，本書先闡述空氣調(diào)節(jié)的基本原理，然后再介紹各種空調(diào)設(shè)備。為了更加符合學(xué)生認識規(guī)律，本書在介紹了濕空氣物理性質(zhì)(第1章)，熱濕負荷和風(fēng)量的確定(第2章)之后，就介紹空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和運行調(diào)節(jié)等總體內(nèi)容(第3、4章)，再介紹空氣的熱濕處理、凈化處理、通風(fēng)管道設(shè)計和氣流組織計算(第5至8章)，能源的有效利用以及消聲減振、測定調(diào)整等內(nèi)容(第9至11章)。每章后有習(xí)題，書末有附錄。

本書除作"供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)工程"專業(yè)教材外，經(jīng)適當(dāng)選擇也可供本專業(yè)大專學(xué)生、函授學(xué)生或?qū)I(yè)培訓(xùn)人員使用。

雖然空氣調(diào)節(jié)的其中一個用途是凈化空氣，例如加入空氣過濾器以防止致敏源進入一個封閉的環(huán)境，以避免過敏反應(yīng)，空氣調(diào)節(jié)被認為會引起哮喘(vasomotor asthma或vasomotor rhinitis)，是在轉(zhuǎn)換氣壓或氣溫的情況下通常會引起的反應(yīng)。

另外，由于空氣調(diào)節(jié)帶來的人造環(huán)境，部分人，尤其是一些喜歡適應(yīng)環(huán)境的人，并不喜歡空氣調(diào)節(jié)，而把它與都市化及城市的過份產(chǎn)生熱量扯上關(guān)系。