由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會的進(jìn)步,空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,不僅應(yīng)用于科研、生產(chǎn)、軍事、交通及各類公共建筑中,也大量應(yīng)用于居民住宅??照{(diào)已經(jīng)為大眾所熟識,說現(xiàn)代社會已經(jīng)離不開空調(diào)系統(tǒng)并不過分。但究竟什么是空氣調(diào)節(jié),并不是所有人都清楚的,有時甚至還存在一些誤解,作為空調(diào)工程技術(shù)人員,有必要掌握空氣調(diào)節(jié)的科學(xué)定義。
空氣調(diào)節(jié)是指用人工方法對受控區(qū)域內(nèi)空氣的溫度、濕度、速度及清潔度(凈化空調(diào)稱“空氣潔凈度”)進(jìn)行調(diào)節(jié),以滿足人員或/和工藝的要求?,F(xiàn)代科技與生產(chǎn)的發(fā)展,對室內(nèi)空氣環(huán)境不斷提出新的、更高的要求,所以在某些場合,特別是在潔凈室內(nèi),還會對空氣的壓力、成分、噪聲等參數(shù)提出相應(yīng)的控制要求。所謂受控區(qū)域,可以是由圍護(hù)結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的內(nèi)部空間整體,也可以是該空間中的部分區(qū)域。
根據(jù)不同的服務(wù)對象及使用要求,被調(diào)節(jié)參數(shù)的控制精度也不相同。例如對于一般的民用舒適性空調(diào),室內(nèi)空氣溫度的控制精度可以在±2℃,而工藝性空調(diào)可能是±0.5℃、±0.1℃甚至更??;在舒適溫度范圍內(nèi),空氣的相對濕度可以在30%~80%左右,但對紡織、印刷等工藝,相對濕度就有比較嚴(yán)格的要求;民用空調(diào)對空氣中可吸入顆粒物(空氣動力學(xué)直徑≤10μm)以質(zhì)量濃度0.15mg/m3為控制標(biāo)準(zhǔn),而凈化空調(diào)則以對大于等于某一控制粒徑的粒子計數(shù)濃度為控制標(biāo)準(zhǔn);對空氣中有害氣體的控制標(biāo)準(zhǔn)也大不一樣,民用空調(diào)通常以有害氣體的ppm(10-6體積濃度)值來控制,而凈化空調(diào)要用ppb(10-9體積濃度)甚至ppt(10-12體積濃度)來制定控制標(biāo)準(zhǔn)。不同的控制標(biāo)準(zhǔn)對系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備的選擇及運行控制方式等都會提出明顯不同的技術(shù)要求,同時也會對系統(tǒng)的造價和運行能耗造成很大的不同。
空氣調(diào)節(jié)從學(xué)科與專業(yè)領(lǐng)域的劃分方面屬于暖通空調(diào)范疇,暖通空調(diào)的全稱是供熱(以前也有稱采暖)、通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié),英文資料中用HVAC(HeatingVentilation and Air-Conditioning)表示。供熱主要任務(wù)是為用戶提供熱能,包括熱水、蒸汽等,可以用于生產(chǎn)需求(如工藝過程需要的熱能、蒸汽、熱水、吸收式制冷等),也可以用于室內(nèi)空氣環(huán)境控制(如冬季采暖、空調(diào)系統(tǒng)空氣處理過程的再熱與加濕、吸收式制冷等)。通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)都以空氣為調(diào)節(jié)處理對象,所以它們同屬“通風(fēng)工程”的范疇。但通風(fēng)主要以室內(nèi)空氣中的污染物為控制對象,采用通風(fēng)換氣手段以新鮮空氣來稀釋或置換室內(nèi)污染空氣,使室內(nèi)達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),同時對排出室內(nèi)的空氣進(jìn)行必要的凈化處理,使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),以保護(hù)大氣環(huán)境。如上定義所述,空氣調(diào)節(jié)的控制對象要比通風(fēng)更加廣泛。通??照{(diào)著重于對送風(fēng)的調(diào)節(jié)控制,而通風(fēng)著重于對排風(fēng)的處理。在現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)中,空調(diào)與通風(fēng)往往是結(jié)合在一起的,有時甚至就在同一系統(tǒng)中。
雖然采暖系統(tǒng)在冬季也在調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的溫度,但它不能在夏季供冷,并且它不具備調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣濕度的能力。作為完善的空調(diào)系統(tǒng),必須具備能夠?qū)諝膺M(jìn)行冷卻和減濕的處理能力,這就使空調(diào)與制冷密切地聯(lián)系在一起了。絕大多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)由于對冷量的穩(wěn)定和大負(fù)荷需求,采用了能耗與代價都比較高的人工制冷系統(tǒng),少數(shù)采用自然冷源和非冷凍減濕的系統(tǒng)也得到了應(yīng)用。