第六讲空全空气系统和空气水系统Word文档格式.docx

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各类类型空调系统的特点与区别？

若是综合楼安装空调系统，能够采纳什么类型的空调系统?

全空气系统的送风量确信

本节要紧讨论：

*送入空气的状态及空气量的确信：

以计算出的空调冷、热、湿负荷为基础；

利用不同的送风和排风状态来排除室内余热余湿；

维持空调房间所要求的空气参数。

☆夏日送风状态及送风量确信

*空调房间送风进程；

热量平稳式；

湿量平稳式。

*《标准》规定的送风温差

*空调房间换气次数

*风口速度：

《标准》6.5.9、条连接

*送风量必需知足下式：

.

送入空气状态转变进程分析

*由热量平稳时与式（4）关系分析，凡是位于R点以下的该进程线上的诸点直到S点，都可作为送风状态点；

S点距R点愈近，送风量愈大，反之亦然；

送风量小，空气处置设备与输送风道都可减小；

设备小，投资减少，且运行费用相对减少；

送风温度太低，送风量过小时，会令人感受到寒气流的作用，阻碍室内温度和湿度散布的均匀性和稳固性。

《标准》第6.5.7条规定的送风温差

*空调系统的夏日送风温差,应依照送风口类型、安装高度、气流射程长度和是不是贴附等因素确信.在知足工艺要求的条件下,确信适宜的送风温差。

*舒适性空调：

*送风高度≤5m时,不宜大于10℃，

*送风高度>

5m时,不宜大于15℃；

*工艺性空调：

宜按下表采纳.

室温允许波动范围℃

送风温差℃

>

±

≤15

6～9

3～6

～

2～3

《标准》第6.5.8条规定的换气次数：

舒适性空调每小时不宜小于5次，高大房间的换气次数应按其冷负荷通过计算确信。

*工艺性空调不宜小于表中数值

《标准》6.5.9、条规定的风口风速：

*6.5.9条：

*依照送风方式、送风口类型、安装高度、室内许诺风速和噪声标准等因素确信；

*消声要求较高时,宜采纳2～5m/s,喷口送风度纳4～10m/s.

*6.5.11条：

*回风口的吸风速度，宜按下表选用

☆冬季送风状态及送风量：

*空调房间温差传热的方向由内向别传递；

室内热源向室内散热,余热量比夏日少；

冬季余湿量与夏日大体相同；

冬季房间的热湿比值常小于夏日；

空调送风温度t’s接近或高于室温；

冬季在知足最少换气次数的要求情形下,适当提高送风温度t’s,可节约电能不宜太高,t’s≤45℃。

作业

*送风温差多大比较理想？

*已知Q＝41800kJ/h,W＝4kg/h,室内状态要求t＝22℃,φ＝55％,夏日许诺送风温差Δt＝8℃，求送风状态及送风量。

空调系统的新风量

确信新风量依据的因素:

◆卫生条件：

□《采暖通风与空气调剂设计标准》第3.1.9条link

◆补充局部排风量或燃烧需要的空气量P113

□空调房间有排风装置时，幸免产生负压，必需有相应的新风量来补充排风量;

□空调房间内设备燃烧时要消耗空气中的氧气，需要补充新风.

◆维持空调房间的正压的要求P113

□避免外界环境空气渗入空调房间，干扰空调房间内温度或破坏室内干净度，需要必然数量的新风量。

《采暖通风与空气调剂设计标准》第3.1.9条：

◆民用建筑人员所需最小新风量按国家现行有关卫生标准确信，见条例说明表3.1.9；

◆工业建筑应保证每人不小于30m3/h的新风量

《采暖通风与空气调剂设计标准》第3.1.9条

《采暖通风与空气调剂设计标准》原标准5.3.8条

定风量空调系统

◆定风量单风道空调系统——一般集中式空调系统

◇低速、单风道集中式空调系统

◇全年送风量不变的全空气系统

◇送风量按房间最大热湿负荷确信

◆分类

◇直流式系统→全新风系统link

◇封锁式系统→再循环系统link

◇混风式系统：

一次回风式空调系统；

新风量与空气平稳；

再热式空调系统；

二次回风式空调系统

◆定风量双风道空调系统

◆集中空调的系统划分和系统的分区处置

◇直流式空调系统参考书：

空气调剂薛殿华主编

什么是直流式空调系统？

：

全数利用新风（100％）的空调系统；

◇夏日运行工况分析：

夏日需要的冷量；

夏日需要的再热量；

焓湿图简介

1）直流式夏日运行工况分析：

确信送风状态点；

确信机械露点温度；

室外空气状态点到送风状态点的处置进程。

直流式冬季运行工况分析：

（恒温恒湿）冬季室内设计状态点仍为N；

余湿量W与夏日相同，即：

余热量为Q；

室内热湿比ε因房间耗热量的增加而变小；

工程上冬季常常采纳与夏日相等的送风量。

计算：

举例讲解

2）封锁（循环）式空调系统

◇夏日运行工况分析：

送入房间的空气全数通过回风管道进行再循环；

没有新风引入，系统的耗冷量是最小的，系统冷量等于房间冷负荷：

◇冬季运行工况分析：

直接把空气从N点加热至送风状态O1点，那么房间的实际状态点会偏移到N1点，应采取除湿方法；

当室内余湿量较小且湿度的操纵精度较低时能够采纳循环式系统夏日、冬季运行工况。

3）混合式空调系统

混合式空调系统型式；

新风量M0与回风量Mr的关系：

M0↓、Mr↑那么比较经济，但卫生条件↓。

□确信新风量依据的因素：

卫生条件：

Gw2；

补充局部排风量或燃烧需要的空气量：

Gp1；

维持室内正压：

Gs1。

◇新风量的确信

取Gw＝Max{（Gw1＝Gp1＋Gs1）；

Gw2；

（Gw3＝）}

◇空调系统中的空气平稳

在h－d图上夏日进程的确信；

通过热平稳关系分析冷量

风量由参数O沿ε线变成参数N，这部份热量为“室内冷负荷”：

新风量M0，进入系统初焓hw，排出焓hN，这部份冷量为“新风冷负荷”：

知足“送风温差”要求，对已处置的空气再一次加热，这部份热量为“再热量”：

系统所需冷量：

一次回风式空调系统冬季处置进程：

□在h－d图上冬季进程的确信

◇设冬季室内状态点与夏日相同（恒温恒湿系统）

◇冬季与夏日采纳相等送风量

◇送风状态点含湿量d0：

◇处置进程的流程：

一次回风式系统：

冬、夏日室内参数不同的一次回风式系统；

夏日、冬季采纳各自的机械露点温度。

在t1、t2、φ1、φ2所包围的范围内波动

二次回风式空调系统夏日处置进程：

□特点：

冷却处置后与回风再混合，替代再热器以节约热量与冷量；

在h－d图上夏日进程的分析。

◇空气的处置进程

二次回风式空调系统冬季处置进程：

在h－d图上冬季进程的确信

设定：

◇冬季室内参数与夏日相同（恒温恒湿系统）

◇冬季与夏日采纳相等风量

◇二次回风的混合比不变

◇机械露点的位置与夏日相同link

双风道系统：

定风量露点送风

双风道系统在h－d图上的表示

风管温差传热和风机得热

夏日送风气流与风管周围环境的温差传热其温升计算式:

P117

风机得热使气流的温升：

当风机的电机不在输送的空气中；

当风机的电机在输送的空气中。

定风量露点送风双风道系统在h－d图上的表示

4）双风道系统：

定风量再热式

两种系统分析

5）集中空调的系统划分和系统的分区处置

◇集中空调的系统划分：

什么缘故要进行系统划分？

◇建筑物的利用要求不同

◇系统中风量较大

□进行系统划分的考虑的因素：

室内参数、室内热湿比；

朝向、层次、位置；

工作班次和运行时刻；

对室内干净品级、噪声级别；

室内是不是产生有害气体；

防火要求

□系统划分的原那么：

P151～1526条

◇空调系统的分区处置

□分区处置能够解决的问题：

室内状态N点相同，但各室的热湿比值ε不同时

◇当室内N点要求相同,热湿比各不相同,Δt0不作严格限制时,要求各室送风含湿量d0不相同；

采纳的处置方式：

双风道系统3种方式

分区加热处置方式：

同一露点而分室加热

采纳相同的Δt0和tL处置方式

分区空调方式：

集中处置新风、分散回风、分室加热

作业：

试探计算题

试为上海某厂一个空调系统确信空气调剂进程，并计算所需设备容量.已知条件如下：

车间内设计参数冬、夏均为t＝20±

1℃，φ＝50±

5％。

夏日余热量为，冬季为－。

冬、夏余湿量为20kg/h，夏日送风温差采纳6℃，不准用回风。

试为北京某厂一个有二次回风的空调系统确信空气调剂进程，并计算所需设备热量。

已知条件如下：

5％。

夏日余热量为，余湿量为10kg/h，冬季余热量为－，余湿量为15kg/h。

夏日送风温差采纳6℃，最小新风百分比以为10％。

变风量系统（VAV系统）

★什么缘故采纳变风量系统?

□空调房间负荷不常处于最大值，大部份时刻低于最大值

◇定风量系统的调剂：

调剂再热量，提高（减少）△ts，

◇变风量系统的调剂：

■减少送风量来维持tR不变：

适合于舒适性空调

□变风量单风道空调系统

◇节流型：

用风门调剂送风口开启大小进行调剂风量

◇旁通型：

通过送风口的分流机构来减少室内的空气量

◇诱导型：

调剂结尾装置的诱导风量

□风机动力型变风量系统

□双风道变风量系统

□变风量空调在设计方面的假设干问题

□变风量系统的特点及其适应性

一般低速集中空调系统变风量方式

1）单风道变风量系统：

用风门调剂送风口开启大小进行调剂风量；

条缝式节流型风口

2）风机动力型变风量系统

3）双风道变风量系统

4）变风量空调在设计方面的假设干问题：

气流散布问题？

风口变风量产生的阻碍：

风量、新风、气流、舒适度？

一般风口风量：

按最大送风量的80％作为选定风口风量；

冬、夏系统最大风量是依照系统最大冷、热负荷计算；

系统最小风量按系统最大风量的30％～50%计算（标准6.3.7）；

变风量系统的风机操纵；

试探研讨题：

改变系统送风量，室内空气温度tR不变，其他参数dR、φR、ε是不是转变？

什么缘故？

采纳什么方式使其他参数不发生转变？

试分析节流型装置的特点及原理.；

是不是还有其他调剂方式，使室内空气温度tR不变？

温习:

教材第七节内容。

半集中式空调系统——空气-水系统

类型：

风机盘管加新风系统；

诱导器系统；

空气－水辐射板系统

1）风机盘管加新风系统

□方式：

空调房间内设置风机盘管机组处置空气；

处置后的新风送入空调房间；

系统结构、分类和特点：

◇结构及类型：

卧式、立式

◇系统特点：

布置灵活、各房间能够独立调剂

◇系统调剂方式：

风机盘管的风量调剂和水量调剂

□风机盘管机组的新风供给方式种类及设计原那么

◇具有独立新风系统的风机盘管机组的夏日处置进程

□新风处置到室内空气焓值，不承担室内负荷

□新风处置后的焓值低于室内焓值，承担部份室内负荷

风机盘管机组的选择：

关键是确信盘管出口状态点M点

风机盘管机组的新风供给方式

节能型风机盘管

新风处置到室内空气焓值且不承担室内负荷

2）诱导器系统

□机构原理和特点；

诱导器的性能指标

□诱导比＝二次风量/一次风量：

□一次风量和压力损失、噪声、供热供冷量、水阻力

◇诱导器的种类：

全空气系统；

空气－水系统

□诱导器系统适应性:

新风υ↑，管道F↓,卫生条件好.；

旧建筑加设空调；

高层建筑

3）空气－水辐射板系统

□系统特点：

辐射板加新风系统，辐射板无除湿能力：

温度>

室内空气的露点温度；

室内湿负荷由新风负担；

可取得舒适的环境；

依托调剂辐射板冷量来操纵室内温度

□新风在室内的送风方式：

◇混合送风：

送入的新风应充分与室内空气混合

◇置换送风：

新风靠近地面缓慢送出,因热浮升力向上流动

试探研究题：

空气－水风机盘管系统、诱导器系统、空气－水辐射板系统之间的区别？

从节能角度进行分析。

温习：

教材第九、十、十一节内容，进行归纳总结。

空气处置设备

空气热湿处置的途经及设备类型；

空气与水直接接触时的热湿互换；

用喷水室处置空气；

用表面式换热器处置空气；

空气的其它加热加湿方式；

空气的其它减湿方式。

空气处置机组：

空气热湿处置的途经及设备类型

★空气热湿处置设备的类型：

◇接触式热湿互换设备:

喷水室；

蒸汽加湿器；

局部补充加湿器；

液体吸湿剂减湿装置

◇表面式热湿互换设备：

光管式；

肋管式

空气热湿处置的途经：

□夏日：

◇W→L→O

◇W→1→O固体稀释剂减湿→表面冷却器等湿冷却

◇W→O液体稀释剂减湿冷却

□冬季：

◇W’→2→L→O加热器预热→喷蒸汽加湿→加热器再热

◇W’→3→L→O加热器预热→喷水室绝热加湿

→加热器再热

◇W’→4→O加热器预热→喷蒸汽加湿

◇W’→L→O喷水室喷热水加热加湿→加热器再热

加热器预热→一部份喷水室绝热加

湿→与另一部份未加湿的空气混合

2）空气与水直接接触时的热湿互换

★热湿互换原理

空气与水直接接触时的状态转变进程

各类进程转变的特点:

A-1tw<

t1<

tA,Pq1<

PqA,t↓d↓i↓减湿冷却

A-2tL=tw<

tA,Pq2=PqA,t↓d=c,i↓等湿冷却

A-3tL<

tw<

ts,tw<

tA,Pq3>

PqA,t↓d↑,i↓减焓加湿

A-4tw=ts,tw<

tA,Pq4>

PqA,t↓d↑i=c等焓加湿

A-5ts<

tA,Pq5>

PqA,t↓d↑i↑增焓加湿

A-6tw=tA,Pq6>

PqA,t=cd↑i↑等温加湿

A-7tw>

tA,Pq7>

PqA,t↑d↑i↑增温加湿

3）用喷水室处置空气

4）用表面式换热器处置空气

类型与结构：

肋管式

◇单翅片管：

圆管绕片、圆管镶片、圆管套片、圆管轧片

◇椭圆翅片管

◇整体串片管

5）空气的其它加热加湿方式：

用电加热器加热空气：

裸线式，管式

空气的加湿处置：

等温加湿。

蒸汽喷管和干蒸汽喷管；

干蒸汽加湿器；

电热式加湿器；

电极式加湿器：

等焓加湿－喷雾加湿器；

紧缩空气喷雾加湿器；

离心式加湿器；

蒸发加湿器；

超声波加湿器

6）空气的其它减湿方式

（一）加热通风减湿

（二）冷却减湿

作业：

◇有水和蒸汽两种媒介进行等温加湿，你选择哪一种媒介？

◇用加热通风的方式减湿

◇若是室内不断有湿量产生，那么室内的φ仍会↑

◇室内有余热产生,单纯升温减湿会使tn太高,舒适性差

◇关于上述两点解决的方法？

撰写论文：

《空气处置方式的分析与研究》

《全空气系统与空气-水系统的分析比较》

《各类空调系统的应用特点分析》

空调系统的全年运行调剂

室内热湿负荷转变时的运行调剂；

室外空气状态转变时的运行调剂；

变风量空调系统的运行调剂；

半集中式空调系统运行调剂

本节学习的意义：

空调系统运行调剂的意义：

空调系统设计时，用焓湿图来分析空调系统的空气处置方案和空气处置设备的热量，并知足冬、夏日室外空气处于设计参数及室内负荷在最不利条件时的空调要求；

▪实际运行情形：

室外空气状态等于设计计算参数的时刻极少，大部份时刻随着春、夏、秋、冬作季节性的转变。

▪室内余热余湿量也是常常转变的：

空调系统的设计和运行必需考虑，在室外气象条件和室内热；

湿负荷转变时系统的运行调剂，在全年内，既能知足室内温；

湿度要求，又能达到经济运行的目的。

▪室内参数许诺有必然的波动范围

（一）室内热湿负荷转变时的运行调剂

1）定机械露点和变机械露点的调剂方式：

定机械露点的运行调剂：

室内余热量转变,余湿量大体不变的情形；

室内余热量余湿量均转变；

变机械露点的运行调剂：

室内余热量余湿量均转变，调剂预热器加热量；

调剂新、回风混合比；

调剂喷水温度或表冷器进水温度。

2）调剂一、二次回风混合比；

利用室内回风的热量来代替再热量；

3）调剂空调箱旁通风门：

设有旁通风阀的空调箱调剂旁通风门

▪特点：

室内回风经与新风混合后，部份空气经喷水室或表冷器处置，部份空气可经旁通风阀流过，再与处置后的空气混合送入室内。

▪对相对湿度操纵精度要求较高时：

在调剂旁通风阀的同时调剂冷冻水温度，适当降低机械露点

4）调剂送风量

▪当房间显热冷负荷减少，而湿负荷不变：

减少送风量，使室温不变，减湿能力有所下降，φn↑；

调剂喷水温度或表冷器进水温度，降低机械露点，减少送风含湿量。

5）多房间空调系统的运行调剂

▪tn、φn、Δt相同,负荷不同,εi不同：

各房间的εi值彼此相差不大；

各房间负荷发生转变，采纳定露点和改变局部房间再热量的方式进行调剂；

采纳必要的系统划分方法或在通向各房间的支风道上别离加设局部再热方法；

以系统同一露点、不同送风温差送风，送风量按各自不同的送风温差确信。

（二）室外空气状态转变时的运行调剂

★问题的提出：

▪室外空气状态在一年中波动的范围专门大

▪全年室外空气焓值的频率图L16

▪空调系统确信后，依照气象转变情形，将h－d图分成假设干个气象区→空调工况区

★如何进行空调工况分区？

保证室内温湿度的要求为前提；

运行经济，调剂设备简单靠得住：

各个空调工况区,使其空调处置是最经济的运行方式；

充分考虑各分区在一年中显现的累计小时数：

以利于简化空调系统的调剂设备。

1）一次回风空调系统全年运行调剂：

第Ⅰ区域；

第Ⅱ区域；

第Ⅲ区域；

第Ⅳ区域

2）空调系统全年节能运行工况

▪什么是空调多工况节能操纵？

▪把可能显现的室外空气转变范围分成假设干区，每一个区都有与之相对应的最节能空调系统运行工况；

全年所有季节中都能保证最节能的热湿处置工况；

依照室内外参数的转变,执行机构对状态点及参数信息进行综合逻辑判定,选择最合理的空气处置方式；

通过运算机程序操纵,能自动的从一种工况转换到另一种工况,以达到最大限度地节约能量。

▪每一个最正确处置工况应知足的条件：

采纳变室内设定值（被调参数波动）,扩大不用冷、热的时刻；

尽可能幸免为调剂室内温湿度而显现冷热抵消的现象；

在冬、夏日应充分利用室内回风,维持最小新风量,以节省热量和冷量的消耗；

在过渡季节充分利用室外空气的自然调剂能力,尽可能不用或少用冷、热量,停开或推延利用制冷机,利用其他调剂方式来知足室内参数的要求。

（三）变风量空调系统的运行调剂

★室内负荷转变时变风量系统的运行调剂：

节流型结尾装置的变风量空调系统；

旁通型结尾装置的变风量空调系统；

诱导型结尾装置的变风量空调系统

★全年运行调剂

▪全年有恒定冷负荷时（建筑内区、只有夏日冷负荷）：

采纳不设结尾再热的变风量系统，风量随负荷转变；

▪系统各房间冷负荷转变较大时：

用有结尾再热的变风量系统

▪夏日冷却和冬季加热的变风量系统：

随着供冷、供热季节转变转换变风量系统的调剂工况。

系统各房间冷负荷转变较大时：

结尾再热变风量空调系统

夏日冷却和冬季加热季节转换的变风量空调系统

（四）半集中式空调系统运行调剂

★诱导器系统的全年运行调剂

▪当室外空气状态发生转变时：

一次风的集中处置设备的调剂

▪当室内负荷转变时系统的运行调剂：

1）全空气诱导器系统的运行调剂：

只改变一次风状态；

只改变二次风状态；

同时改变一、二次风状态；

2）空气－水诱导器系统的运行调剂：

只改变二次盘管的冷热量；

同时改变一次风状态和二次盘管冷热量。

全空气诱导器系统的运行调剂

★风机盘管机组空调系统

▪风机盘管机组的局部调剂方式：

水量调剂；

风量调剂；

旁通风门调剂

▪风机盘管空调系统的全年运行调剂：

负荷性质和调剂方式；

A/T和系统分区的关系；

双水管系统的调剂；

不转换的运行调剂；

转换的运行调剂；

▪风机盘管机组的局部调剂方式

▪二次盘管冷（热）量调剂：

▪由室内温度调剂器通过三通（或直通）调剂阀调剂二次盘管的水温或水量

▪通过旁通风门调剂二次盘管旁通风量来调剂冷（热）量

▪一次风温度的集中调剂

▪集中调剂一次风温度时的热平稳式

▪对系统的一次风进行集中的再热量调剂，必需要求系统中各个房间都使得新风量（A）与围护结构（内外温差为1℃）；

传热量（T）有相同比值：

A/T＝C

▪风机盘管空调系统的全年运行调剂

▪双水管系统的调剂：

转换运行调剂；

夏日运行与不转换运行的调剂方式相同

▪当室外空气温度下降到某一值时，即可停用二次盘管

双水管系统的调剂综述：

1）不转换运行调剂方式比较简单；

全年都需要冷二次水；

冬季有冷热量抵消现象，浪费能量；

适用于冬季能从自然冷源取得冷水的场合；

2）转换运行调剂方式比较麻烦；

无冷热量抵消现象，节约能量；

运行中的转换比较麻烦；

适用于冬季无条件从自然冷源取得冷水的场合。

3）两种方式的选择：

技术经济比较；

要紧原那么是节省运行费用；

在较冷的季节里，应尽可能少用或不用制冷设备。

什么缘故空调系统的设计和运行必需考虑室外气象条件和室内热湿负荷的转变?

全空气系统如何进行调剂才能在全年内既能知足室内温湿度要求，又能达到经济运行的目的。

空调系统的自动操纵

◇空调系统调剂自动化的意义：

▪提高调剂质量,保证室内达到所要求的条件；

▪降低冷、热量的消耗,节约能量,保证系统按预定的最正确方案运行；

▪减轻劳动强度、减少运行人员、提高劳动生产率；

▪提高技术治理水平,系统运行平安、稳固、靠得住.

◇什么是自动操纵？

▪依照调剂参数的误差，用自动操纵系统来操纵各参数的误差值，使的地方于许诺的波动范围内.

（一）空调系统的自动操纵的组成

1）空调自动操纵系统的组成→系统框图：

灵敏元件→调剂器→执行机构→调剂机构

2）空调自动操纵系统的品质指标

▪对自动操纵系统的大体要求：

▪较短时刻内，使调剂参数达到新的平稳

▪对自动操纵系统的其他品质指标要求：

→品质指标

▪静差→动态误差→调剂时刻

3）室温操纵

室温操纵原理：

用室内干球温度灵敏元件来操纵相应的调剂机构，使送风温度随扰量的转变而转变.*

室温操纵方式：

◊双位操纵◊恒速操纵◊比例操纵◊比例积分微分操纵

室温操纵调