暖通空調

暖通空調

機械工程
暖通空調是具有采暖、通風和空氣調節功能的空調器。由于暖通空調的主要功能包括:采暖、通風和空氣調節這三個方面,縮寫HVAC(Heating,VentilatingandAirConditioning),取這三個功能的綜合簡稱,即為暖通空調。[1]
    中文名:暖通空調 外文名: 所屬學科: 簡稱:HVAC 作用:控制空氣的溫度及濕度 領域:機械工程

調節系統

暖通空調(Heating,VentilationandAirConditioning,簡稱HVAC)是指室内或車内負責暖氣、通風及空氣調節的系統或相關設備。暖通空調系統的設計應用到熱力學、流體力學及流體機械,是機械工程領域中的重要分支學科。

有時也在縮寫HVAC中加入R,代表冷凍(Refrigeration),縮寫就變成HVAC&R或HVACR,或是縮寫中加入R,減去代表通風的V,縮寫就變成HACR。

暖通空調系統可以控制空氣的溫度及濕度,提高室内的舒适度,是中大型工業建築或辦公建築(如摩天樓)中重要的一環。

背景

暖氣、通風及空氣調節是由于許多科學家的發明及發現而産生,其中包括尼古拉·利沃夫(英語:NikolayLvov)、麥可·法拉第、威利斯·開利、魯本·特靈(英語:ReubenTrane)、詹姆斯·焦耳、威廉·朗肯(英語:WilliamRankine)及薩迪·卡諾等人。

暖通空調系統的零件大約發明在工業革命前後,全世界的公司和發明家也不斷引進各種現代化及高效率的新方法。暖通空調的三個主要功能暖氣、通風及空氣調節都有相互關聯,其目的是在合理的安裝、運轉及維修成本下,提供舒适溫度(英語:Thermalcomfort)及适當的室内空氣品質(英語:Indoorairquality)。暖通空調系統提供通風功能,減少空氣滲透(英語:Infiltration(HVAC)),維持室内外或不同房間之間的壓力關系,空氣流進或流出房間的特性稱作室内空氣分布(英語:Roomairdistribution)。

在現代的建築中,上述機能(包括其控制系統,及系統的設計及安裝)會整合在一個或多個的暖通空調系統中。針對小型的建築,承包商會直接依需求選擇暖通空調系統及設備。若是大型的建築,會由建築設計者及機械、結構等工程師共同分析、設計并選定暖通空調系統,再由專業的機械承包商來安裝。

暖通空調系統是一個國際性的産業,其相關工作包括系統的運行、保養、設計及架構、設備制造商及業務、研究以及教育推廣。暖通空調産業以往是由暖通空調設備的制造商所管理,有許多國際性管理及标準化組織關注此領域,包括國際暖通空調分銷商管理辦法委員會(英語:HARDI)、美國采暖、制冷和空調工程師協會(英語:ASHRAE)、美國金屬片與空調承包商協會(英語:SMACNA)、美國空調承包商協會(英語:AirConditioningContractorsofAmerica)、統一機械規範(UniformMechanicalCode)、國際建築法規(英語:InternationalBuildingCode)于提供暖通空調産業相關服務并提升其水平。

演化過程

暖通空調系統最根本的目标是實現對環境溫度的調控,以滿足人們對環境舒适度以及一些工藝性的要求。

在早期的暖通空調系統中,一般采用定流量水力系統,通過對末端設備風量的分檔控制來實現對目标區域環境溫度的調節,如采用三速開關調節風機盤管風量以及通過變風量空調箱進行風量調節等。這種調節是簡單、粗略以及分散式的,且在系統初調試合格後不需再對水力系統進行調節。

随着人們對環境舒适度的要求以及節能意識的不斷提高,這種調節已經不能滿足要求。于是人們開始采用變流量水力系統以及變風量系統,通過電動調節閥或風閥執行器對系統的水量或風量進行連續調節來實現對環境溫度的精确控制。

電動調節閥既可以通過與各種傳感器、變送器以及控制器相連組成分散式的控制系統,也可以與樓宇控制系統相連組成分散控制、集中管理的中央控制系統,從而大大地提高了系統對環境溫度調控的能力。

但是在一些系統負荷波動較大的變流量系統中,由于多台電動調節閥同時工作,任何一台電動調節閥工作狀态的改變都會對其它的電動調節閥産生影響,而電動調節閥本身的抗幹擾能力又比較差,從而造成了整個系統不穩定,對環境溫度的調控能力下降,調節精度降低。

因此在目前的一些大型變流量中央空調水系統中,一種具有較強抗幹擾能力的新型調節閥—動态平衡電動閥得到越來越廣泛的應用。

同時,一種全新的全面平衡水力系統,也因其高效、穩定和節能而被越來越多的大型變流量水系統所采用。

特點原理

暖通空調是分戶的中央空調,中央空調它最大特點,是能夠創造一種舒适的室内環境。而家居一般的分體的空調,它隻能解決冷暖問題,而解決不了空氣處理過程。有了暖通空調就不一樣了。

其空氣處理過程有以下步驟:首先是空氣進來以後,除了引進新風以外,可以把空氣進行冷卻處理,然後就進行過濾處理,過濾處理以後,增加了幾大特點:第一就增加電子除塵器,它主要可以捕捉非常小的顆粒的灰塵,一般來講它可以捕捉一個微米的灰塵,而這個灰塵的範圍内大部分都是細菌、病毒、煙塵,或者是異味這樣就都可以過濾掉;另外就是會增加一種加濕設備,這個加濕器可以創造我們房間的加濕達到40%左右的相對濕度,這樣人會感到很舒适。

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