暖通空调是什么
暖通空调是具有采暖、通风和空气调节功能的空调器。由于暖通空调的主要功能包括:采暖、通风和空气调节这三个方面,缩写HVAC(Heating,Ventilating and Air Conditioning),取这三个功能的综合简称,即为暖通空调。
中文名
暖通空调
简称
HVAC
作用
控制空气的温度及湿度
领域
机械工程
快速
导航
背景演化过程新技术特点原理关于暖通节能技术节能环保
空气调节系统
暖通空调(Heating, Ventilation and Air Conditioning,简称HVAC)是指室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械,是机械工程领域中的重要分支学科。
有时也在缩写HVAC中加入R,代表冷冻(Refrigeration),缩写就变成HVAC&R或HVACR,或是缩写中加入R,减去代表通风的V,缩写就变成HACR。
暖通空调系统可以控制空气的温度及湿度,提高室内的舒适度,是中大型工业建筑或办公建筑(如摩天楼)中重要的一环。[1]
背景
暖气、通风及空气调节是由于许多科学家的发明及发现而产生,其中包括尼古拉·利沃夫(英语:Nikolay Lvov)、麦可·法拉第、威利斯·开利、鲁本·特灵(英语:Reuben Trane)、詹姆斯·焦耳、威廉·朗肯(英语:William Rankine)及萨迪·卡诺等人。
暖通空调系统的零件大约发明在工业革命前后,全世界的公司和发明家也不断引进各种现代化及高效率的新方法。暖通空调的三个主要功能暖气、通风及空气调节都有相互关联,其目的是在合理的安装、运转及维修成本下,提供舒适温度(英语:Thermal comfort)及适当的室内空气品质(英语:Indoor air quality)。暖通空调系统提供通风功能,减少空气渗透(英语:Infiltration (HVAC)),维持室内外或不同房间之间的压力关系, 空气流进或流出房间的特性称作室内空气分布(英语:Room air distribution)。
在现代的建筑中,上述机能(包括其控制系统,及系统的设计及安装)会整合在一个或多个的暖通空调系统中。针对小型的建筑,承包商会直接依需求选择暖通空调系统及设备。若是大型的建筑,会由建筑设计者及机械、结构等工程师共同分析、设计并选定暖通空调系统,再由专业的机械承包商来安装。
暖通空调系统是一个国际性的产业,其相关工作包括系统的运行、保养、设计及架构、设备制造商及业务、研究以及教育推广。暖通空调产业以往是由暖通空调设备的制造商所管理,有许多国际性管理及标准化组织关注此领域,包括国际暖通空调分销商管理办法委员会(英语:HARDI)、美国采暖、制冷和空调工程师协会(英语:ASHRAE)、美国金属片与空调承包商协会(英语:SMACNA)、美国空调承包商协会(英语:Air Conditioning Contractors of America)、统一机械规范(Uniform Mechanical Code)、国际建筑法规(英语:International Building Code)于提供暖通空调产业相关服务并提升其水平。[1]
演化过程
暖通空调系统最根本的目标是实现对环境温度的调控,以满足人们对环境舒适度以及一些工艺性的要求。
在早期的暖通空调系统中,一般采用定流量水力系统,通过对末端设备风量的分档控制来实现对目标区域环境温度的调节,如采用三速开关调节风机盘管风量以及通过变风量空调箱进行风量调节等。这种调节是简单、粗略以及分散式的,且在系统初调试合格后不需再对水力系统进行调节。
随着人们对环境舒适度的要求以及节能意识的不断提高,这种调节已经不能满足要求。于是人们开始采用变流量水力系统以及变风量系统,通过电动调节阀或风阀执行器对系统的水量或风量进行连续调节来实现对环境温度的精确控制。
电动调节阀既可以通过与各种传感器、变送器以及控制器相连组成分散式的控制系统,也可以与楼宇控制系统相连组成分散控制、集中管理的中央控制系统,从而大大地提高了系统对环境温度调控的能力。
但是在一些系统负荷波动较大的变流量系统中,由于多台电动调节阀同时工作,任何一台电动调节阀工作状态的改变都会对其它的电动调节阀产生影响,而电动调节阀本身的抗干扰能力又比较差,从而造成了整个系统不稳定,对环境温度的调控能力下降,调节精度降低。
因此在一些大型变流量中央空调水系统中,一种具有较强抗干扰能力的新型调节阀—动态平衡电动阀得到越来越广泛的应用。
同时,一种全新的全面平衡水力系统,也因其高效、稳定和节能而被越来越多的大型变流量水系统所采用。
暖通空调的定义
由于暖通空调的主要功能包括:采暖通风和空气调节这三个方面,取这三个功能的综合简称,即为暖通空调。
暖通空调的特点和原理
暖通空调是分户的中央空调,中央空调它最大特点,是能够创造一种舒适的室内环境。而家居一般的分体的空调,它只能解决冷暖问题,而解决不了空气处理过程。现在,有了暖通空调就不一样了。 其空气处理过程有以下步骤:首先是空气进来以后,除了引进新风以外,可以把空气进行冷却处理,然后就进行过滤处理,过滤处理以后,增加了几大特点:第一就增加电子除尘器.,它主要可以捕捉非常小的颗粒的灰尘,一般来讲它可以捕捉一个微米的灰尘,而这个灰尘的范围内大部分都是细菌、病毒、烟尘,或者是异味这样就都可以过滤掉;另外就是会增加一种加湿设备,这个加湿器可以创造我们房间的加湿达到40%左右的相对湿度,这样人会感到很舒适。
关于“暖通”
“暖通”是建筑设计中工种的一个分类的名称。 在我国的建筑行业,一直以“建筑设计院”牵头。一个建筑项目确立之后,首先由某个建筑设计院进行总体设计。 建筑的总体设计包括许多分项,一般如下:建筑设计,结构设计,基础设计,电力(强、弱电)设计,给排水设计,暖通设计,配套园林绿化景观设计等等。 暖通设计(如果该项目需要)是指该项目中的所需要的“空气调节系统”简称“空调系统”。一般“空调系统”包括制冷供暖系统,新风系统,排风(排油烟)系统等的综合设计。 所以说“暖通”从功能上说是建筑的一个组成部分。从建筑设计来说,他是建筑设计的一个分项。并不是单指“空调”。 需要说明的一点是:“空调”在一个建筑中可能是“中央空调系统”,也可能是“中央空调与独立空调的混合系统”,也可能全部是“独立空调的系统”。一切根据建筑的功能以及投资者的意向和实际需要而定。
望采纳
暖通空调读:{nuǎn tōng kōng diào};
“暖通空调”的意思是:主要功能包括采暖、通风和空气调节这三个方面,缩写HVAC(Heating,Ventilating and Air Conditioning)。是指室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械,是机械工程领域中的重要分支学科。暖通空调系统可以控制空气的温度及湿度,提高室内的舒适度,是中大型工业建筑或办公建筑中重要的一环。
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一、指代不同
1、暖通空调:是具有采暖、通风和空气调节功能的空调器。
2、中央空调:由一个或多个冷热源系统和多个空气调节系统组成,该系统不同于传统冷剂式空调,(如单体机,VRV) 集中处理空气以达到舒适要求。
二、原理不同
1、暖通空调:室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备。暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械,是机械工程领域中的重要分支学科。
2、中央空调:采用液体气化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量,用以抵消室内环境的热负荷;制热系统为空气调节系统提供所需热量,用以抵消室内环境冷暖负荷。
三、特点不同
1、暖通空调:空气进来以后,可以把空气进行冷却处理,然后就进行过滤处理,过滤处理以后,增加电子除尘器可以捕捉非常小的颗粒的灰尘,可以捕捉一个微米的灰尘,而这个灰尘的范围内大部分都是细菌、病毒、烟尘,或者是异味这样就都可以过滤掉。
2、中央空调:采用模块化主机,根据设置自动调节制冷量。合理的将白天生活和晚上生活区域分别安装空调,室内及分区控制,各个室内及独立运行,分别调节各个区域内的空气。
参考资料来源:百度百科-暖通空调
参考资料来源:百度百科-中央空调
暖通空调基本信息
暖通空调可以有效地控制空气的温度及湿度,提高室内的舒适度。其主要使用的范围是室内或车内,如今,在中大型工业建筑或办公建筑中应用广泛。暖通空调系统发明时间长,最初为工业革命时期,到如今,,许多方面都已得到完善。
暖通空调如何样
1.节能环保:暖通空调根据实际情况,合理挑选热源系统,采取碳氢制冷剂,在节能方面比普通的空调省电15%至35%左右。而在环保方面,其属于天然工质,因此对大气无污染、对臭氧层无破坏和温室效应几近为零。
2.节能技术:暖通空调在节能方面可是不断前进努力的,其热源系统的优化挑选、推行使用变频技术、下降热媒介的能耗、合理肯定空调方式、冷热能回收的优化等技术,让我们享遭到空调带给我们的冬暖夏凉时,对环境的破坏也有了一定的控制。
3.新技术发展:暖通空调系统最根本的目标是实现对环境温度的调控,而专家们也在这方面不断努力。暖通空调发展的历史久长,在技术方面不断创新,新技术的发展更是给我们带来了很多的方便。它的空调水系统变频变流量技术、蓄冷蓄热、低温送风和大温差技术、区域冷热电联供和散布式能源技术和地源热泵等舒适节能空调技术便是最好的证明。
4.暖通空调的特点:暖通空调是分户的中央空调,可以把空气进行冷却处理,然落后行过滤处理。同时还会有一种加湿装备,这么可以创造我们房间的相对湿度,住在房间里的人也会感到10分舒服。
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1、暖通全称为供热供燃气通风及空调工程,包括:采暖、通风、空气调节这三个方面,从功能上说是建筑行业的一个组成部分。
2、采暖(Heating)——又称供暖,按需要给建筑物供给负荷,保证室内温度按人们要求持续高于外界环境。通常用散热器等。
3、通风:(Ventilating),向房间送入,或由房间排出空气的过程。利用室外空气(称新鲜空气或新风)来置换建筑物内的空气(称室内空气),通常分自然通风和机械通风。
4、空气调节(Air Conditioning)——简称空调用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空度流动速度进行调节,并提供足够量的新鲜空气的建筑环境控制系统。
5、"暖通"是建筑设备中工种的一个分类的名称。
(1)暖通包括:采暖、通风、空气调节这三个方面,缩写HVAC(Heating,Ventilating and Air Conditioning),这三个方面简称暖通空调。
(2)采暖(Heating)--又称供暖,按需要给建筑物供给负荷,保证室内温度按人们要求持续高于外界环境。通常用散热器等。
(3)通风:(Ventilating),向房间送入,或由房间排出空气的过程。利用室外空气(称新鲜空气或新风)来置换建筑物内的空气(称室内空气),通常分自然通风和机械通风。
4、空气调节:(Air Conditioning)--简称空调用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度进行调节,并提供足够量的新鲜空气的建筑环境控制系统。
5、须知:
暖通的概念:暖通”是建筑设备中工种的一个分类的名称。
暖通包括:采暖、通风、空气调节这三个方面,缩写HVAC(Heating,Ventilating and
Air Conditioning),这三个方面简称暖通空调。
拓展资料:
1、主要课程:传热学、流体力学、工程热力学、热质交换原理与设备、电工学、机械设计基础、供热工程、锅炉房工艺与设备、制冷技术、空气调节、工业通风、流体输配管网、燃气输配、建筑设备自动化等。
2、实践环节:包括金工实习,认识实习,生产实习,毕业实习,基础课与专业基础课实验,相关专业课程设计和毕业设计等,一般安排40周左右。
3、适合工作:
(1)从事工矿企业供暖、通风、空调及制冷系统的设计、施工及安装
(2)研究院(所)、高等院校从事供暖、通风、空调及制冷系统设计、研究、开发、教学
(3)高科技企业中的科研、设计与管理工作
(4)城镇建筑环境的供暖、通风、空调及制冷系统安装、调试及运行管理
(5)城市燃气公司或供暖公司。
暖通空调专业专业性是比较强的,近些年随着人类对于生存环境的不断重视,使得暖通空调专业也被越来越多的人看好。
暖通空调是具有采暖、通风和空气调节功能的空调器。由于暖通空调的主要功能包括:采暖、通风和空气调节这三个方面。
关键词: 建筑能耗;暖通空调;能耗预测
1.介绍
随着全球能源消耗不断增加,二氧化碳等温室气体的排放对全球环境造成越来越严重的威胁,提高能源效率以应对能源和气候危机已成为越来越多研究机构的共识。目前,我国的公共建筑处于快速发展阶段,在2021年,我国的公共建筑面积达到了140亿平方米,是2000年的四倍多,而建筑作为一种常见设施,对能源和环境的影响较大,对能源和资源的消耗量也比较高。因此,降低建筑的能源消耗十分重要。
空调采暖能耗在建筑总能耗中占比最大,在我国一般可达建筑运行总能耗的40%~50%,因此通过降低空调采暖能耗,可以使建筑运行阶段能耗明显降低。同时建筑室内热环境参数的设定对空调能耗有重要影响,所以设法建立室内热环境参数与建筑空调能耗的预测模型是当前需要解决的重要问题。
有学者以寒冷地区建筑为例,构建了有限点下的建筑空调能耗快速预测方法,使建筑师可以在设计阶段对建筑进行全年空调能耗的快速模拟预测,进行方案的节能优化设计,合理选择室内空调设定温度,从而对降低建筑能耗进行有效决策[1]。也有研究将各典型年气象数据根据其地理位置与建筑热工设计分区进行分类整理随后,按照室内设计温度更新前与更新后的空调温度设定值,通过Python调用能耗模拟软件EnergyPlus批处理程序,对典型办公建筑在室内设计温度更新前后的能耗进行批量模拟最后,基于所得到的建筑的空调采暖能耗数据,进行不同气候区节能潜力空间分布研究,分析原因并探究规律[2]。也有学者以杭州某超高层办公建筑为例,通过设置设计建筑与参照建筑的对比分析方法,利用静态回收期和动态回收期作为评价指标,以使用单中空玻璃的建筑为参照建筑,对使用三玻两腔玻璃幕墙系统的建筑的空调系统的节能性和经济性进行分析[3]。
本文将对现有的研究成果进行总结并展示,讨论空调能耗在建筑能耗中的位置以及其所带来的影响,最终得出对实际设计有用的切实可行的建议。
2. 空调采暖能耗节能潜力空间分布研究
在这部分中,研究学者基于我国1024个地区的典型年气象数据,提出了基于室内设计温度更新的办公建筑采暖空调节能潜力空间分布的研究方法,并以典型办公建筑模型为例,对室内设计温度更新前后的建筑制冷空调能耗进行了预测与分析,并探讨了全国范围内典型办公建筑室内设计温度更新后的节能潜力。研究获得以下结论:
(1) 全国空调采暖能耗最高的地区为严寒A1区,该区域下全年空调采暖能耗的平均值与中位数均在200kW·h/m2左右,能耗最高的地区接近250kW·h/m2温和地区全年空调采暖能耗最低,该区域下全年空调采暖能耗的平均值与中位数在15~20kW·h/m2区间,能耗最低的地区不足10kW·h/m2。
(2) 采用本研究提出的室内设计温度更新方案后,集中供暖区域的最高节能量可达13kW·h/m2以上,非集中供暖区域则在10.5kW·h/m2左右。
(3) 从全国范围来看,全国大部分地区应用本研究提出的室内参数更新策略均可获得5kW·h/m2以上的暖通空调节能量,因此可以认为该应用策略可获得良好的节能减排效果。
(4) 在各热工区划下的22个典型城市中,采暖、制冷能耗与应用室内设计温度更新后的采暖、制冷节能量与节能比例均有较强的相关关系。随着采暖、制冷能耗的升高,采暖、制冷节能量不断升高,采暖、制冷节能比例不断降低。
3. 建筑空调能耗快速预测方法研究
室内空调温度的设定是建筑空调能耗的重要影响因素,而人们的舒适温度区域比现行国家或国际标准建议的范围更广。因而合理地进行空调制冷采暖温度设定,可以有效减少建筑空调能耗,是建筑降低能耗的有效途径。研究发现,室内设计温度每降低或升高1℃,能耗可降低约5%~10%,可以认为建筑全年空调能耗与空调温度设定值之间具有定量关系。
本研究以寒冷地区为例,对建筑全年空调能耗进行快速预测研究。采用蒙特卡洛统计试验的方法,首先确立线性预测和非线性预测的模型,然后通过对模型进行抽取有限点的方式来进行模拟预测,最后将模拟结果进行统计处理,分析误差精度,得出建筑能耗模拟的最优预测方案。
通过建筑室内设计温度更新后基于人的热可接受室内温度范围的建筑能耗模拟和快速预测模型的研究,得到以下结论:
(1) 通过对基于建筑室内设计温度值更新后的住宅和办公建筑进行能耗模拟,分析得到空调制冷温度上升1℃和采暖温度下降1℃均对降低建筑能耗有较大影响。
(2) 通过有限点下的建筑空调能耗快速预测方法的研究,在点阵中均匀选取3点进行线性模拟预测即可得到良好的预测效果,也可以解决现有预测方法操作复杂、费时费力的问题。
(3) 本研究对寒冷地区住宅建筑3点线性模拟预测随机性的分析,可以验证在点阵中随机选择均匀分布的3点即可对建筑全年空调能耗进行较为准确的预测。同时通过对住宅和办公建筑的3点快速预测方法进行误差分析结果表明,该方法可对寒冷地区不同类型的建筑进行全年空调能耗预测。
(4) 借助有限点下的建筑空调能耗快速预测方法,选取合理的3点对建筑进行全年空调能耗预测,可为建筑室内空调设定温度提供最优选择,有效降低建筑空调能耗,进而降低建筑能耗,也可为建筑师在早期设计阶段进行优化设计提供有效途径。
4. 幕墙系统对空调系统 能耗影响
这部分研究以杭州某超高层办公建筑为例,通过设置设计建筑与参照建筑的对比分析方法,利用静态回收期和动态回收期作为评价指标,以使用单中空玻璃的建筑为参照建筑,对使用三玻两腔玻璃幕墙系统的建筑的空调系统冷热源主机的节能性和经济性进行分析。
对设计建筑和参照建筑的空调负荷计算结果分别进行空调冷热源配置,并根据全年负荷计算得到的冷热负荷频率数比例,对冷热源主机全年能耗及冷热源初投资进行计算分析,与玻璃幕墙造价增量进行比较,计算静态回收期和动态回收期。
通过对实际建筑的研究发现:
(1) 采用三玻两腔玻璃幕墙系统的初投资较普通单中空玻璃幕墙系统有所提高,但是它在传热系数、遮阳系数这两项热工性能上的提升,可减少空调系统的冷热负荷及空调系统的装机容量,降低空调系统的运行能耗。
(2) 通过计算降低的空调能耗所引起的年运行费用的减少,以及装机容量所带来的空调系统初投资减少,可得到采用三玻两腔玻璃幕墙系统较普通单中空玻璃幕墙系统具有极大的优势。
(3) 优化建筑围护结构热工性能、减少空调系统运行费用,虽然投资回收期较长,但是建筑全寿命周期内的节能减排、减少能源消耗,对全方位迈向低碳社会、实现高质量发展具有重要的现实意义。
5. 被动式超低能耗居住建筑暖通空调设计实例分析
该项目位于河北省石家庄市(寒冷B气候区)某住宅小区,南北朝向,建筑占地面积740.82m2,长和宽分别为52.4m和17.38m,建筑面积10333.18m2,建筑体形系数为0.26。建筑高度43.15m,地上12层,地下2层。使用功能地上为住宅,地下为工具间。这部分研究以此项目为例,浅析在被动式超低能耗居住建筑设计环节中暖通专业如何满足室内环境舒适度[4]。
在被动式超低能耗居住建筑设计中,暖通设计不但需要充分考虑主要房间的温度、湿度、新风、噪声、PM2.5及CO2浓度等室内环境参数指标,而且要满足年供暖(冷)需求指标及年供暖、供冷和照明一次能源消耗量指标要求。
相较于传统节能建筑,被动式超低能耗建筑采用保温隔热性能和气密性能更优良的围护结构,大大降低了围护结构的耗热量。此外,供热需求也考虑了内部热源的影响,供暖需求中,室内得热量及外窗日射得热量基本可平衡通过外围护结构的失热量,室内新风(含渗透)负荷占比较为明显。该项目采用高效热回收设备,新风经热回收装置预热后,可实现明显的节能效果。供冷期间,良好的围护结构不利于减小室内由于人体、设备、灯光等散热、散湿形成的冷负荷。因此,在有利气候条件下应鼓励开窗换气,以降低室内冷负荷。与此同时,超低能耗居住建筑要求全装修,室内装修简洁,且不应损坏围护结构气密层和影响气流组织。因此,暖通设计中风管及风口的布置在不影响气流组织的前提下,也要配合精装进一步优化。
6.结论和未来的研究
在当前经济大环境和国家发展战略下,建筑行业呈现出显著的发展趋势,加强暖通空调建设,成为工程建设发展中不可缺失的一部分。首先,在暖通工程的设计工作阶段,设计部门需要合理理解绿色理念其次,设计人员应坚守绿色节能的原则开展设计工作。基于上述两点,才能保证整个暖通系统具备完善的功能以及良好的内部结构。在建筑暖通空调工程的设计中,节能减排是尤为重要的一环。在当前时代下,环境问题日益严峻,建筑污染问题更是重中之重,为了减少建筑污染对生态环境的负面影响,节能减排设计在建筑工程施工中的应用日益深入[5]。暖通空调作为建筑能耗的主体,完善相关的节能减排设计工作对环保工作有重要意义。
参考文献
[1] 罗智星,王逸群,路逸晴,等. 基于室内设计温度更新的建筑空调能耗快速预测方法研究[J]. 建筑节能(中英文), 2021, 49(11): 28-35.
[2] 罗智星,路逸晴,王逸群,等. 基于室内设计温度更新的办公建筑空调采暖能耗节能潜力空间分布研究[J]. 建筑节能(中英文), 2021, 49(11): 20-27.
[3] 寿广,陈文卉. 办公建筑幕墙系统对空调系统能耗影响分析[J]. 暖通空调, 2021, 51(S2): 353-359.
[4] 马新然,王海峰,陈兴飞,等. 河北省某被动式超低能耗居住建筑暖通空调设计[J]. 暖通空调, 2021, 51(S2): 200-204.
[5] 蔡德强. 论建筑暖通空调工程的节能减排设计[J]. 智能建筑与智慧城市, 2021(8): 116-117.
中文名:暖通
外文名:Heating, Ventilation and Air Conditioning,简称HVAC
全称:供热供燃气通风及空调工程
组成:采暖、通风、空气调节、燃气
分类:建筑
主干学科:传热学、流体力学、工程热力学
暖通包括:采暖、通风、空气调节这三个方面,这三个方面简称暖通空调。
采暖(Heating)——又称供暖,按需要给建筑物供给负荷,保证室内温度按人们要求持续高于外界环境。通常用散热器等。
通风:(Ventilating),向房间送入,或由房间排出空气的过程。利用室外空气(称新鲜空气或新风)来置换建筑物内的空气(称室内空气),通常分自然通风和机械通风。
空气调节:(Air Conditioning)——简称空调用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度进行调节,并提供足够量的新鲜空气的建筑环境控制系统。