通风与空调工程7

第十一章空气调节系统空调房间的送风状态与送风量的确定124集中式空气调节系统3空气调节系统的分类风机盘管系统其他空调系统5分析任务2任务3任务4根据空调房间负荷及温、湿标准确定送风状态点及送风量根据不同建筑物选择适当空调系统形式，力求经济、合理结合建筑物装修风格对空调系统末端装置进行选择掌握空调系统冷、热、湿负荷计算过程并对典型工程负荷计算空调房间负荷计算送风状态点及送风量的确定空气调节系统选型空调系统末端装置选择任务1§11.1空调房间送风状态及送风量的确定§11.1空调房间送风状态及送风量的确定§11.1空调房间送风状态及送风量的确定§11.1空调房间送风状态及送风量的确定§11.1空调房间送风状态及送风量的确定§11.1空调房间送风状态及送风量的确定∆tNOεε§11.1空调房间送风状态及送风量的确定dodnioinOtΔmax'ΔOtO′NO§11.1空调房间送风状态及送风量的确定二、夏季送风量和送风状态的确定习题：空调房间的冷负荷为Q=4500W，湿负荷为W=0.45g/s，房间面积80㎡，层高3m；要求全年保证的空气参数为tn=24（±1）℃，ψ=55（±5）%，大气压力B=101325Pa。确定夏季该空调房间的送风状态和送风量§11.1空调房间送风状态及送风量的确定§11.1空调房间送风状态及送风量的确定§11.1空调房间送风状态及送风量的确定习题：空调房间的热负荷为Q=1350W，湿负荷为0.45g/s，房间面积80㎡，层高3m；要求全年保证的空气参数为tn=24（±1）℃，ψ=55（±5）%，大气压力B=101325Pa。确定冬季该空调房间的送风状态和送风量§11.1空调房间送风状态及送风量的确定一、空气处理设备的集中程度①集中式空调系统②半集中式空调系统③分散式空调系统§11.2空调系统的分类除设有空调机房外，还设有分散在空调机房内的空气处理装置所有的空气处理设备都设置在一个集中的空调机房内，处理后的空气经风道输送到各空调房间将空气处理设备和空气输送装置都集中设置在一个空调机内。不需要集中的空气处理机房①集中式空调系统§11.2空调系统的分类①集中式空调系统§11.2空调系统的分类①集中式空调系统§11.2空调系统的分类§11.2空调系统的分类新风机组新风风机盘管送风回风冷冻水新风冷冻水回风风管风机盘管②半集中式空调系统§11.2空调系统的分类新风风机盘管送风回风冷冻水冷热水机组水管回风风机盘管空调机房②半集中式空调系统§11.2空调系统的分类§11.2空调系统的分类集中式中央空调半集中式中央空调处理空气量大，有集中的冷源和热源，运行可靠，便于管理和维修，但机房占地面积较大适用于空气调节房间较多，且各房间要求单独调节的建筑物§11.2空调系统的分类③分散式空调系统§11.2空调系统的分类③分散式空调系统空调系统系统特征系统应用集中系统空气在空气处理机中集中进行空气的处理、然后经风道输送和分配到使用地点，单风管定风量或变风量系统半集中系统除了有集中的中央空调器外，在各自空调房间内还分别有处理空气的“末端装置”风机盘管加独立新风系统诱导器加独立新风系统分散系统每个房间的空气处理分别由各自的整体式空调器承担单元式空调器§11.2空调系统的分类二、负担室内负荷所用介质不同①全空气系统②全水系统③空气—水系统④冷剂系统§11.2空调系统的分类空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空气调节系统空调房间的热湿负荷全由水作为冷热介质来担负的空气调节系统空调房间的热湿负荷全由空气和水作为冷热介质来担负的空气调节系统将制冷系统的蒸发器直接置于空调房间以吸收余热和余湿的空调系统称为冷剂系统。§11.2空调系统的分类QWQWQWQW（1）全空气系统（2）全水系统（3）空气-水系统（4）冷剂系统全空气系统全部由处理过的空气负担室内空调负荷，由于空气比热、密度小，需空气量多，风道截面大，输送耗能大。一般是普通的低速单风道定风量或变风量系统，有一次回风和一、二次回风方式空气—水系统由处理过的空气和水共同负担室内空调负荷全新风系统和风机盘管机组系统并用全水系统全部由水负担室内空调负荷，输送管路断面小，但不能通风换气，一般不单独使用风机盘管机组系统制冷剂系统制冷系统蒸发器或冷凝器直接放室内吸收（或放出）余热余湿，冷、热量输送损失少柜式空调（整体或分体式）多联机系统§11.2空调系统的分类§11.2空调系统的分类三、根据集中式空调系统处理的空气来源分类①封闭式系统②直流式系统③混合式系统NNOONONOOO冷却器过滤器风机NCC空气处理机组室外空气热空调房间①封闭式系统§11.2空调系统的分类空调房间空气处理机组室外空气热②直流式系统§11.2空调系统的分类§11.2空调系统的分类空调房间空气处理机组室外空气热③混合式系统按风道中空气流速分类①高速空调系统②低速空调系统四、其它分类方法§11.2空调系统的分类按风量固定与否分类①定风量空调系统②变风量空调系统按空调系统的用途分类①工艺性空调系统②舒适性空调系统按系统运行时间不同①全年性空调系统②季节性空调系统低速系统考虑节能与消声要求的矩形风管系统，风管截面较大民用建筑主风管风速低于10m/s，一般不宜大于8m/s工业建筑主风管风速低于15m/s高速系统考虑缩小管径的圆形风管系统，耗能多，噪声大民用建筑主风管风速高于12m/s工业建筑主风管风速高于15m/s§11.2空调系统的分类§11.2空调系统的分类五、空调系统的选择“设计规范”规定了选择空调系统的总原则：选择空调系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、室外气象条件、负荷变化情况和参数要求等因素，通过多方面的比较来确定。这样就可在满足使用要求的前提下，尽量做到一次投资省、系统运行经济和减少能耗。宾馆式建筑和多功能综合大楼的中央空调系统，一般都设有中央机房，集中放置冷、热源及附属设备；楼中的餐厅、商场、舞厅、展览厅、大会议室等多采用集中式系统，并且多为单风管、低速、一次回风与新风混合、无再热的定风量系统；客房、办公室、中小型会议室、贵宾房等则常用风机盘管加独立新风系统或多联机系统。§11.2空调系统的分类五、空调系统的选择§11.3普通集中式空气调节系统普通集中式空调系统是低速、单风道集中式空调系统，属于典型的全空气系统。§11.3普通集中式空气调节系统一次回风回风与室外新风在热湿处理设备（喷水室或表冷器)前混合。二次回风回风与新风在热湿处理设备（喷水室或表冷器)前混合并经热湿处理后，再次与回风混合。根据新风、回风混合过程的不同，工程上常见的有两种形式：典型系统图示ONNWCLO喷淋室/表冷器再热器空调房间空气处理设备送/回风管道冷/热媒§11.3普通集中式空气调节系统一、一次回风空调系统1、夏季工况:空气处理过程CWNLεOONNWCLO喷淋室/表冷器再热器各状态点的确定与空气处理流程§11.3普通集中式空气调节系统WNNOLC混合冷却减湿加热一、一次回风空调系统§11.3普通集中式空气调节系统⑴焓湿图的作图步骤：①在i—d图上找出室内状态点N和室外状态点W；②过室内状态点N画出热湿比线ε；③由空调精度选取送风温差Δto，并由此求出送风温度to，to等温线与热湿比线的交点即送风状态点O；④根据新风量与总送风量的比例关系：，确定混合状态点C的位置。⑤过O点作等含湿量线与φ＝95％线相交可得机器露点L。%WGNCmGNW(1)为什么要进行一次回风？CWNLεO节能性分析空气品质分析§11.3普通集中式空气调节系统(2)一次回风主要缺点是什么？CWNLεO问题：冷热抵消解决办法：机器露点送风采用二次回风L’§11.3普通集中式空气调节系统(3)设备承担负荷构成分析方法？方法一：i-d图分析法CWNLεO结论：Q0=Q1+Q2+Q3关键：新风负荷Q3确定§11.3普通集中式空气调节系统(3)设备承担负荷构成分析方法？方法二：系统热平衡法Gp=Gw(kg/s)NN冷却器再热器G(kg/s)∑Q∑WG(kg/s)C’Q2Q0进入系统热量‖离开系统热量结论：Q0=Q1+Q2+Q3Q1Gw(kg/s)§11.3普通集中式空气调节系统§11.3普通集中式空气调节系统（2）系统冷量分析由焓湿图，制冷设备夏季所需冷量kW由热平衡，从空气处理过程来看，由以下几方面组成：①室内冷负荷kW②新风负荷kW③再热负荷kW0CLQGhhNOQGhhzrOLQGhh0WzrCLQQQQGhh2、冬季工况'C'Ow′NNL′绝热加湿再热再热器G（kg/s）冷却器'CQWW（i）NN（i）GGG（kg/s）NG（kg/s）NO`C`LEW`NiNd0dN0d`§11.3普通集中式空气调节系统§11.3普通集中式空气调节系统⑴焓湿图的作图步骤：①已知室内状态点N，室外状态点W′，过N点做室内热湿比线ε′，室内余湿量W(kg/s)，冬季采用与夏季相同的送风量；②送风状态点的含湿量，由线与ε′线的交点确定冬季送风状态点O′；③线与φ＝90％线的交点为L；④根据焓湿图上空气混合的比例关系确定状态点C′的位置。GWddNO''Od'Od§11.3普通集中式空气调节系统⑵处理过程：根据混合状态点C’到送风状态点O’所采用的加湿方式不同，空气处理过程可分为以下两种：①采用喷水室绝热加湿空气②采用蒸汽加湿空气''WNOECN’‘加热等温加湿混合''WNOLCN’‘加热等焓加湿混合§11.3普通集中式空气调节系统⑶空气的预热当采用①时，有可能使混合点的焓值hc’低于hL，这时要对新风进行预热处理，使混合点落在hL的等焓线上。是否需要预热的判断方法：1NLWNhhhhm当＜时需要预热；反之不需预热．1WhWh二、二次回风空调系统ci0tniNC`OCWL`L'ciwiNNNNG2G1WCLOWNCLNNO§11.3普通集中式空气调节系统１、夏季工况§11.3普通集中式空气调节系统２、冬季工况两种空气处理方案：§11.3普通集中式空气调节系统§11.3普通集中式空气调节系统三、应用特点一次回风空调系统的优点是处理流程简单，操作管理方便；缺点是当有送风温差要求时，需采用再热过程，有冷、热抵消的现象，会造成能量浪费。一次回风空调系统尤其适用于使用舒适性空调的工程。二次回风空调系统优点是用二次混合过程代替了再热过程，节能效果明显；缺点是处理流程复杂，给运行管理带来不便。因此，该系统只适合室内于对室内温度、湿度要求严格，送风温差较小、风量较大的恒温恒湿或净化空调之类的工程。§11.3普通集中式空气调节系统四、系统划分与分区处理1．普通集中式空调系统的划分原则（1）属于下列情况之一的空气调节区，宜分别或独立设置空调系统：1)使用时间不同的空气调节区；2)温湿度基数和允许波动范围不同的空气调节区；3)对空气的洁净要求不同的空气调节区；4)有消声要求和产生噪声的空气调节区；5)空气中含有易燃易爆物质的空气调节区；6)在同一时间内必须分别进行供热和供冷的空气调节区。（2）尽量减少风管长度和风管的重叠，便于施工安装和运行调试。（3）空调系统不宜过大，应当使用经济、灵活，运行管理和维修方便。§11.3普通集中式空气调节系统２．普通集中式空调系统的分区处理（1）各房间室内设计参数相同，热湿比不同，送风温差不同§11.3普通集中式空气调节系统２．普通集中式空调系统的分区处理（２）要求室内温度相同，相对湿度允许有偏差，而各房间热湿比不同§11.3普通集中式空气调节系统２．普通集中式空调系统的分区处理（３）房间室内设计参数相同，热湿比不同，但要求送风温差相同综合习题：空调房间的冷负荷为Q=4500W，湿负荷为W=0.45g/s，房间面积80㎡，层高3m；要求全年保证的空气参数为tn=24（±1）℃，ψ=55（±5）%，大气压力B=101325Pa。天津地区夏季空气参数为tw=33.6℃，tsh=26.3℃