1.1暖通空调的含义及工作原理在线视频

同学们好

从今天开始

我们来共同学习《暖通空调》这门课程

首先需要明确的是——什么是暖通空调

暖通空调包含三个方面的工程技术

暖是供暖

是指用人工的方法向室内供给热量

保持一定的室内温度

通是通风

是引进室外新鲜空气

排出室内污浊空气的过程

空调指的就是空气调节了

对温度、湿度、洁净度、空气流速进行调节与控制

并补充新鲜空气

供暖、通风、空气调节

组合在一起

就构成了暖通空调

英文缩写HVAC

简言之

暖通空调是控制建筑热湿环境和室内空气品质的技术

同时也包含对系统本身所产生噪声的控制

随着人类文明的进步

建筑也得到了突飞猛进的发展

从工业革命之前的简单的遮蔽所

到第一次能源危机之前的舒适建筑

再到20世纪90年代前后的健康建筑

直至可持续发展理念下的绿色建筑

可见，建筑发展的动力源自于人类对建筑环境的要求

按照建筑环境学的概念

建筑环境包含

光环境、声环境、空气环境、热环境、电磁环境等

通常情况下

人们所说的建筑环境是指建筑物的空气环境

空气环境在四个方面影响人们的生活

通常简称为“四度”

即空气的温度、湿度、洁净度以及空气的流动速度

空气温度是人们感受最直接的环境因素

夏天温度较高时人们会感到很热

冬季温度过低时人们就会感到很冷

这就需要改变环境的温度

保证正常的生产和生活活动

空气湿度也是影响人们生活很直接的因素

夏季湿度过大

人们会感到很闷热

冬天湿度过小

人们就会口干舌燥

工业生产对湿度也有要求

比如纺织厂就要求恒温恒湿的环境

湿度过大过小都会影响产品的质量

洁净度对人的身体健康以及工艺生产水平都有影响

一方面要排除室内环境中的污染物

以保障人们的身心健康

另一方面对于一些有特殊要求的工厂和实验室

比如精密仪器和电子产品

需要对空气中的颗粒物和悬浮物进行控制

以保证产品的质量

人类的所有社会活动

从生活、工作、生产

到科学实验

都需要适宜的建筑环境

例如人体舒适范围内的温度、湿度、空气品质

生产工艺要求的恒温、恒湿、无尘、无菌

这些环境都需要暖通空调技术来保障

那么暖通空调系统是如何工作的呢

在夏季

建筑中的人员、照明灯具、电器和电子设备都要向室内散出热量及湿量

由于太阳辐射和室内外的温差的作用也使房间获得热量

如果不把这些多余热量和湿量从室内移出

必然导致室内温度和湿度升高

而在冬季

建筑物将向室外传出热量或渗入冷风

如不向房间补充热量

必然导致室内温度下降

在民用建筑中

人群不仅是室内的热源、湿源，又是污染源

他们不停地通过体表向室内散发热量、通过呼吸和汗液向室内散发湿量

同时产生二氧化碳、体味

吸烟时还散发烟雾

室内的家具、装修材料、设备等也散发出各种污染物

如甲醛、甲苯、甚至放射性物质

从而导致室内空气品质恶化

在工业建筑中

许多工艺设备散出对人体有害的气体、蒸气、固体颗粒等污染物

为保证工作人员的身体健康

必须对这些污染物进行治理

这里有两张图片

描述了严冬季节南方人和北方人的心理

由于南方冬季供暖设施不完善

人们在室内感觉很寒冷

而北方冬季供暖房间温度适宜

所以有了北方人坐在暖气旁边

拿着芭蕉扇

吃着冰点

惬意地看着南方人围着棉被还被冻得瑟瑟发抖的惨样

而南方人则站在窗口

看着天空的大雁

心理念叨着——我想往北飞

北方有暖气

这就是供暖系统的功劳

供暖，也叫采暖，俗称暖气

最早的供暖方式我们可以联想到古人的钻木取火

后来的火炕、火炉、火墙、火地，再到如今各式各样的供暖设备与系统

这是一个供暖房间

在冬季，由于室内温度高于室外温度

房间内的热量便会通过房间的围护结构传向室外

所说的围护结构

就是围成一定空间的建筑结构，包括墙、地面、顶棚、门窗等

房间损失热量

温度便会降低

这不符合人对舒适性的要求

若想维持室内比较舒适的温度，如18度

就需要在室内设置散热设备

利用散热设备向室内放热

补充房间损失的热量

而且散热设备补充的热量应恰好等于房间损失的热量

也就是保持热平衡

这样，才能维持室内温度的恒定

才能创造出温度适宜的室内环境

以上，就是供暖系统的工作原理

简而言之，就是维持房间的热平衡

图示为供暖系统的基本组成

由热源（图中的锅炉）

输送管道（包括一根供水管道和一根回水管道）

散热设备（暖气片或地暖）

调控构件

其基本流程为

锅炉将水加热

热水沿供水管路流入暖气片和地暖盘管中

向室内放出热量

冷水又沿着回水管路流回到锅炉

重新被加热，开始新的循环

就这样，将锅炉产生的热量

源源不断地送入室内

这张图，是民用建筑空气调节系统的示意图

在夏季

室内有人员等设备的散热、散湿

通过外墙或外窗

室外的热量也会传入室内

太阳光还会透过玻璃窗向室内辐射热量

这些多余的热量都需要排出去

冬季则相反，需要补充热量

图示的系统中设置新风系统1、风机盘管系统2

在夏季，房间多余热量时

用风机盘管机组向房间提供相应的冷量

即消除余热量

在冬季，房间损失热量

则用风机盘管机组向房间供应相应的热量

新风系统负责向室内送入新鲜空气

送入室内的新风先经空气过滤器除去粉尘

并经冷却、去湿或加热、加湿处理

室内空气则通过门窗缝隙渗到室外

从而稀释了污染物

这一过程中

送入的空气量与通过门窗缝隙渗到室外的空气量相等

此系统中

风机盘管和新风机组共同维持房间的热平衡、湿平衡和空气平衡

这张图示意了工业建筑的供暖通风系统

厂房内除了得失热量以外

还会有工艺设备散发的污染物

所以设置了三套系统

散热器供暖系统

用来补充房间的热损失

保持室内温度

排风系统

用来排除室内、特别是工艺设备产生的污染物

防止污染物浓度超标

送风系统

用来送入新鲜空气

稀释室内的有害物

并补充排风系统所排出的空气量

总结如下

暖通空调系统的工作原理是

当室内得到（或失去）热量时

就从室内取走（或补充）相应的热量

当室内得到湿量或失去湿量时

就从室内排走湿量或补充湿量

当有污染气体时

排走污染空气，补入等量的清洁空气

也就是要达到

热平衡、湿平衡、空气平衡和污染物平衡

这些平衡是必然的、自动的

只是室内的温度、湿度、污染物浓度、压力等状态会发生变化