空气调节赵荣义4

知识点1典型空气调节系统的组成第四章空气调节系统1）空调空间2）空气输送和分配设备3）空气处理设备4）冷、热源第一节空气调节系统的分类空气的热湿处理过程由空气处理设备来实现，由风管将空气处理设备连接起来，并通过送、回风口把处理好的空气送入空调房间以及把房间内的空气取回来。这样，送回风口、风管、空气处理设备和风机等形成了一个空气循环系统。第一个循环:空调系统的空气循环空调房间由冷热源对空气进行热湿处理，热源设备主要有锅炉，冷源设备主要是各种冷水机组。如夏季供冷时，冷水机组的蒸发器、处理空气的冷却盘管和提供水流动力的水泵组成了空调系统中的另一个环路，称之为冷冻水循环系统。一般这是一个密闭循环系统，不与大气直接连通。第二个循环:空调系统的冷冻水循环空调房间冷水机组中冷冻水的冷量来自于蒸发器，除了蒸发器之外还有压缩机、冷凝器和膨胀阀。它们之间由专门的管路连接起来，其内部流动着制冷剂。这是一个有压的密闭循环。第三个循环:空调系统的制冷剂循环空调房间制冷剂在蒸发器中汽化吸热，吸收的热量在冷凝器中冷凝放热。因此为了维持压缩机正常工作，必须把冷凝器中释放的热量排除掉，这个任务由冷却水循环系统来完成的。冷却水从冷凝器中带走的热量，在冷却塔中直接释放给大气。冷却水系统由冷凝器、冷却水泵、冷却塔组成。第四个循环:空调系统的冷却水循环空调房间四个循环有机结合•正是由于室内空气、冷冻水、制冷剂和冷却水在各自的系统里不断循环流动，才能把室内的热量连续不断地释放给大气，才能对室内连续不断地吹出冷气，提供冷量。•因此这四个循环缺少哪一个都不行。当然它们的形式可能在不同的系统里会有改变，比如冷却水系统可以用室外大气直接冷却冷凝器来取代，这就是风冷系统。知识点2空气调节系统的分类（1）按空气处理设备的集中程度分类集中式空调系统分散式系统半集中式空调系统(2)按负担室内负荷所用介质种类分类QWQWQWQW全空气系统全水系统空气-水系统冷剂系统新风回风送风不能够解决房间通风换气的问题(3)集中式空调按被处理空气的来源分类封闭式系统直流式系统混合式系统第二节新风量的确定和空气平衡局部排风量LP1维持正压所需的渗透风量LS最小新风量1LW1=LP1+LS系统总风量L满足卫生要求fw最小新风量2LW2=n*fw最小新风量3LW3=0.1L最小新风量LWLW=Max（LW1、LW2、LW3）知识点1新风量的确定LP1LW1LS《采暖通风与空气调节设计规范》第3.1.9条：（强制性条文）建筑物室内人员所需最小新风量，应符合以下规定：①民用建筑人员所需最小新风量按现行有关卫生标准确定；②工业建筑应保证每人不少于30m3/h的新风量。《空调通风工程系统运行管理规范》空调通风系统运行期间，新风量宜满足下表的规定值，或者满足空气调节房间内二氧化碳浓度小于0.1%知识点2空气平衡关系•根据日本的测试结果，使用了3.8年的中央空调沾的灰尘为3克/m2，6.6年的为5克/m2。•每一克灰尘里有5000-10000个细菌、真菌，而回风管里还要大5-10倍。•如果没有过滤器，一台中央空调不间断运行1年时间，则进的灰尘约有131公斤。•自然通风也可能把室外的污染带到室内。•我国城市空气质量要远远低于日本的城市空气质量。•以煤为主的能源结构、汽车尾气的排放、车况极差的车辆的行驶、大量的建筑工地、沙尘暴等也是影响我国城市的大气环境质量的主要因素。•就我国的情况而言，这个数字可能还要大几倍。•北京CDC调查一些公共建筑物的空调系统的卫生状况，发现污染状况严重。•抽检4家五星级酒店，检测结果按卫生规范评价，送风、回风系统和空调机组的管道积尘、细菌和霉菌总数都属中等或严重污染。1999年，北京市14家四星级以上宾馆空调冷却水中军团菌检出率为55.6%,上海市47家星级宾馆、商场、地铁车站等公共场所空调冷却水中军团菌检出率为49.9％，其中地铁车站军团菌检出率高达69.4％，第三节普通集中式空调系统最常见的集中式空调系统是混合式、单风道、低速的全空气系统。一次回风系统二次回风系统知识点1夏季一次回风式空调系统空调系统的回风与室外新风在喷淋室（或空气冷却器）前混合一次，称一次回风式系统。夏季工况:工艺性空调（有送风温差）空气处理过程CWNL⊿t0εOONNWCLO喷淋室/表冷器再热器各状态点的确定与空气处理流程露点送风采用了最大温差，而最大温差送风可以减少送风量，节约成本。(1)设备承担负荷构成分析方法？方法1：系统热平衡法冷却器Q0进入系统热量：回风热量Q1再热器热量Q2，新风热量Q3离开系统热量：排风热量Q4，冷却器带走热量Q0新风热量Q3room送风热量Q4Q1=（q-qw）*hNQ2=q*(ho-hL)Q3=qw*hwQ4=q*hoQ0即要确定的制冷机容量回风热量Q1再热器Q2Q1+Q2+Q3=Q4+Q0（q-qw）*hN+q*(ho-hL)+qw*hw=q*ho+Q0Q0=（q-qw）*hN+q*(ho-hL)+qw*hw-q*ho=q*hN-qw*hN+q*ho-q*hL+qw*hw-q*hoQ0=q*（hN-ho）+q*（ho-hL）+qw*（hw-hN）新风冷负荷再热冷负荷室内冷负荷(1)设备承担负荷构成分析方法？方法2：i-d图分析法结论：Q=Q1+Q2+Q3Q1再热冷负荷Q2室内冷负荷Q3新风冷负荷CWNL⊿t0εOQ室内新风再热(2)为什么要进行一次回风？CWNL⊿t0εO节能性分析空气品质分析QQ2Q3Q1(3)一次回风主要缺点是什么？CWNL⊿t0εO问题：冷热抵消解决办法：机器露点送风采用二次回风L’⊿t0’知识点2冬季空气处理过程（1）一次回风不设预热器E喷蒸汽加湿冬季空气处理过程（2）一次回风设预热器思考题：(1)冬夏设计工况，送风的含湿量是否相等？前提条件:（1）冬夏余湿量不变（2）送风量不变（3）室内状态点不变d0=dn-W/G=Constant⊿d0dNd0iC’=iLε'W’C’O’LN思考题(2)冬季的加湿采用的方法，是绝热加湿还是等温加湿？取决于夏季设备配置:（1）喷淋室（2）表冷器冬季加湿:（1）喷淋室绝热加湿（2）喷干蒸汽等温加湿⊿d0dNd0iC’=iLε'W’C’O’LEN思考题(3)什么情况下要进行预热？预热量是多少？iC=iLiW1ε'W1C’O’LNCW’iW'wONNwGhhGhh)(1知识点4二次回风式空调系统ONNWCLNN(G1)(G2)ε(GW)Gp=GwGL=G1+GWG=GL+G2关于二次回风的计算LNLNONLhhQGhhhhGNLONGWLGGG1ONNWCLNN(G1)(G2)ε(GW)Gp=GwGL=G1+GWG=GL+G2LGGG2相当于一次回风最大温差送风空气处理过程中在i-d图（焓湿图）上描述夏季工况(1)二次回风主要解决什么问题？它的优点是什么?(2)二次回风主要缺点是什么？局限性？冬季工况(1)冬夏设计工况，机器露点位置是否变化？(2)什么情况下要进行预热？预热量是多少？(1)二次回风主要解决什么问题？它的优点是什么?CWNL⊿t0εOC’L’解决问题：冷热抵消问题优点：节省了再热量(2)二次回风主要缺点是什么？局限性？CWNL⊿t0εOC’L’局限性：适用于送风温差较小（再热量加大），送风量较大的场合。主要缺点：(1)系统较复杂(2)机器露点较低(1)冬夏设计工况，机器露点位置是否变化？结论机器露点位置不变前提条件（1）室内状态点不变（2）冬夏余湿量不变（3）送风量不变（4）二次回风比不变⊿d0=⊿d0’dNd0(d0’)ε'W’COLNεW1⊿t0⊿t0’(2)什么情况下要进行预热？预热量是多少？iC=iLiW1ε'W1C’O’LNCW’OiNiOiW’wONNwGhhGhh)(1同一次回风系统一次回风和二次回风的特点•一次回风流程简单，操作管理方便，缺点是再热过程有冷热量抵消现象，但对于室内状态和送风温差无严格要求的场合，特别是允许机器露点送风时，综合效益较好。适用于以舒适为主的空调场所。•二次回风避免了再热，有节能效果，但是管路复杂，使系统效率降低，适用于室内温湿度要求严格，送风温差小而送风量大的恒温恒湿或净化类空调工程。知识点5直流式系统（补充）《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）规定下列情况应采用直流式（全空气）空调系统：1）夏季空调系统的回风比焓值高于室外空气比焓值。2）系统服务的各空气调节区排风量大于按负荷计算出的送风量。3）室内散发有害物质，以及防火防爆等要求不允许空气循环使用。4）各空气调节区采用风机盘管或循环风空气处理机组，集中送新风的系统。与传统空调相比，新风负担了室内冷负荷知识点6集中式空调系统的划分原则和分区处理集中式空调系统的划分原则(1)室内参数（温湿度基数和精度）相近以及室内热湿比相近的房间可采用同一系统；(2)朝向、层次等位置相近的房间宜采用同一系（3）对于建筑平面大的办公楼，其周边和内部房间负荷特征有很大区别时；(4)工作班次和运行时间相同的房间采用同一系统；(5)对室内洁净度等级或噪声级别不同的房间，宜按各自的级别设计；(6)产生有害物的房间不宜和一般房间合用一个系统(7)空调系统的分区应与建筑防火分区相对应。集中式空调系统的分区处理1)若甲、乙两个房间允许采用不同的送风温差时，可以用同一个机器露点而分室加热的方法。2）若甲、乙两个房间室温相同,但相对湿度允许有偏差,此时可以采用相同的送风温差和相同的机器露点需根据房间的重要性选择露点甲乙设甲房间比较重要3）各房间室内参数要求相同,ε不同,但又要求送风温差相同。第四节变风量系统变风量空调系统(VAV)诞生的原因：源于定风量系统（CAV）的缺陷负荷变小CAV加大再热量VAV减小送风量变风量空调系统(VAV)是通过改变送风量的方式来调节室内温湿度的空调系统。此系统60年代起源于美国，80年代开始在欧美、日本得以迅速发展，推动其发展的重要原因是节能优势。经过近20年的发展完善，变风量空调系统在欧美日的中央空调系统应用率高达30%，采用VAV技术的多层建筑和高层建筑以达95%。知识点1变风量（VAV）空调系统概念按处理空调负荷所采用的输送介质分类,变风量VAV(Variable-Air-Volume)空调系统是属于全空气式的一种空调方式,即全空气系统的一种。该系统是通过变风量箱调节送入房间的风量或新回风混合比,并相应调节空调机的风量或新回风混合比来控制某一空调区域温度的一种空调系统。简单地说，通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷系统必须是利用变风量箱来分配流量；保持送入房间的风量不变而改变一次风与回风的混合比例；保持一次风恒定而改变一次风与回风的混合比例；区域温度的控制由变风量箱来实现；空调机组的送风量应根据送风管内的静压值进行相应调节,与变风量箱减少或者增加送风量以控制房间温度相呼应。定义解释回风变风量箱新风排风送风VAVVAV空调机组VAV系统原理图（1）新风、排风管上设量个VAV装置,通过自动控制保持新风量与排风量一致而实现房间的风量平衡；（2）送入每个房间或空调区域的风量由VAV控制,空调器的风量由变频器调节风机转速来实现控制。知识点2系统原理知识点3单风道变风量空调系统组成新风C4IMIMIMT1C3NFT3C5FSPC2N静压传感器排风回风机TTT末端装置空调房间五个反馈控制环路：室温控制C1送风静压控制C2送回风量匹配控制C3新排风量控制C4送风温度控制C5室温控制：当某个房间的温度低于设定值时,温控器就会调节变风量末端装置中的风阀开度减少送入该房间的风量。送风静压控制：系统阻力增加,送风静压会升高。当超过设定值时,静压控制器通过调节送风机入口导叶角度或电机转速减少系统的总送风量。送回风量匹配控制：送风量的减少导致送回风量差值的减少,送回风量匹配控制器会减少回风量以维持设定值。新排风量控制：风道压力的变化将导致新排风量的变化,控制器将调节新风、回风和排风阀来保持新排风量。（1）供冷季中控制机理管道长度/m