第四章空气调节系统

1、第四章空气调节系统 本章内容 空调系统的分类空调系统的分类 、新风量的确定、新风量的确定 第四章空气调节系统 第一节、空调系统的分类 第四章空气调节系统 空调系统分类1 第四章空气调节系统 2 2、按负担室内负荷的介质类型分、按负担室内负荷的介质类型分 第四章空气调节系统 空调系统分类2 第四章空气调节系统 第四章空气调节系统 按风量分：定风量（按风量分：定风量（CAVCAV）系统、）系统、 变风量（变风量（VAVVAV）系统；）系统； 按风速分：按风速分：低速系统，主风管风速：民用建筑低于低速系统，主风管风速：民用建筑低于10m/s;10m/s; 工业建筑低于工业建筑低于15m/s;15m/

2、s; 高速高速系统，主风管风速：民用建筑高于系统，主风管风速：民用建筑高于12m/s;12m/s; 工业建筑工业建筑高于高于15m/s;15m/s; 按送风管数量分：按送风管数量分：单风管系统单风管系统、双风管系统；、双风管系统； 按风机数量分：按风机数量分： 单风机系统、双风机系统；单风机系统、双风机系统； 按新回风混合情况分：一次回风系统、按新回风混合情况分：一次回风系统、 二二次回风系统。次回风系统。 第四章空气调节系统 第四章空气调节系统 双风道系统示意双风道系统示意 图图 第四章空气调节系统 第二节第二节 新风量的确定和风量平衡新风量的确定和风量平衡 新风量的大小直接影响：新风量的大

3、小直接影响： 空调环境空气品质的好坏；空调环境空气品质的好坏； 空调系统负荷大小，初投资和运行费用。空调系统负荷大小，初投资和运行费用。 第四章空气调节系统 一、新风量确定的一般原则一、新风量确定的一般原则 1 1、稀释室内有害物的浓度（、稀释室内有害物的浓度（COCO2 2浓度），满足人员卫生要求；浓度），满足人员卫生要求； 通常以新风量指标给出，即通常以新风量指标给出，即: m: m3 3/p/p. .h h （民用建筑：参见（民用建筑：参见“公建节能标准公建节能标准”；工业建筑：；工业建筑：30 m30 m3 3/p/p. .h h） 2 2、补偿局部排风及保持正压；、补偿局部排风及保持

4、正压； 通常根据风量平衡计算确定新风量通常根据风量平衡计算确定新风量 保持正压值保持正压值: : 一般一般 5-10Pa5-10Pa；（相应新风换气次数：；（相应新风换气次数：1 1次次/h/h左右）左右） 最大最大50Pa50Pa。 3 3、新风量占总风量的百分比不低于、新风量占总风量的百分比不低于1010 以前两项的较大值作为系统的以前两项的较大值作为系统的最小新风量最小新风量； 当可用室外新风作冷源时，应最大限度的使用新风，以提当可用室外新风作冷源时，应最大限度的使用新风，以提 高空调区的空气品质，减少能耗（即高空调区的空气品质，减少能耗（即“过渡季过渡季”全新风）。全新风）。 第四章空

5、气调节系统 图图4-6 4-6 全年新风量变化时的空气平衡关系图全年新风量变化时的空气平衡关系图 二、空气平衡二、空气平衡 图图4-3 4-3 全年新风量不变时的空气平衡关系图全年新风量不变时的空气平衡关系图 相应风量平衡关系：相应风量平衡关系： 对空调房间：对空调房间： L=LL=Lh h+L+Ls s 对空调处理机：对空调处理机：L=LL=Lh h+L+Lw w 第四章空气调节系统 三、单风机与双风机系统三、单风机与双风机系统 1 1、单风机系统：、单风机系统： 系统系统简单管理简单管理方便，初投资及运行费用低，应用广方便，初投资及运行费用低，应用广 泛。泛。 2 2、出现以下情况，应采用

6、双风机系统：、出现以下情况，应采用双风机系统： 不同季节新风量变化大，其它排风出路不能适应不同季节新风量变化大，其它排风出路不能适应风风 量量变化的需要（变化的需要（空调区适宜的正压难以保证空调区适宜的正压难以保证）；）； 系统阻力较大（系统阻力较大（漏风量大、噪声大漏风量大、噪声大），设置回风），设置回风机机 经济经济合理。合理。 第四章空气调节系统 第三节第三节 普通集中式空调系统普通集中式空调系统 （典型的全空气系统）（典型的全空气系统） 根据新回风混合情况的不同分为：根据新回风混合情况的不同分为： v一次回风空调系统一次回风空调系统 v二次回风空调系统二次回风空调系统 第四章空气调节系

7、统 一、一、 一次回风式空调系统一次回风式空调系统 v空调系统的回风与新风在表冷器（或喷淋室）前混空调系统的回风与新风在表冷器（或喷淋室）前混 合一次，称一次回风系统。合一次，称一次回风系统。 v系统图式：系统图式： v使用场合使用场合 1 1、恒温恒湿类、恒温恒湿类 2 2、一般舒适类、一般舒适类 系统图式系统图式 第四章空气调节系统 一次回风系统一次回风系统- -恒温恒湿类恒温恒湿类 （一）、夏季处理过程（一）、夏季处理过程i-di-d图图： 夏季处理过程夏季处理过程 i-di-d图图 系统图式系统图式 C C O: O: 过程能否实现；如何控制。过程能否实现；如何控制。 各状态点如何确定

8、各状态点如何确定 ？ 第四章空气调节系统 v夏季工况所需夏季工况所需通风量、冷量及热量通风量、冷量及热量： 1 1、通风量、通风量 ： G=QG=Q /(h/(hN N-h -hO O) ) 2 2、所需冷量：、所需冷量： QQ0 0=G(h=G(hC C-h-hL L) ) 3 3、所需热量：、所需热量： QQr r=G(h=G(hO O-h -hL L) ) 冷量分析：冷量分析：QQ0 0=G( h=G( hC C-h-hL L ) ) 该冷量由三部分组成：该冷量由三部分组成： 房间冷负荷：房间冷负荷：QQ1 1=G(h=G(hN N-h -hO O) ) 加热冷负荷：加热冷负荷：QQ2

9、2=G(h=G(hO O-h -hL L) ) 新风冷负荷：新风冷负荷：QQ3 3=G=GW W(h (hW W-h -hN N) ) = G(h = G(hC C-h-hN N) ) 即：即：QQ0 0= Q= Q1 1+ Q+ Q2 2+ Q+ Q3 3 hC hN hO hL 第四章空气调节系统 （二）冬季（二）冬季过程过程h-dh-d图的表示：图的表示： 因恒温恒湿，室内空气状态点因恒温恒湿，室内空气状态点NN、 散散湿量湿量WW、通风量、通风量G G冬夏不变。冬夏不变。 送风状态送风状态oo（由（由d dO O和冬季 和冬季）：）： 因因d=dd=dN N-d -dO O=W =W.

10、 .1000/G1000/G d dO O= =d dN N-W -W. .1000/G 1000/G 冬夏相同冬夏相同 处理方案：处理方案： 1 1、绝热加湿、绝热加湿+ +加热器加热器 2 2、等温加湿、等温加湿+ +加热器加热器 一次回风一次回风- -恒温恒湿空调恒温恒湿空调 hN hc=hL 第四章空气调节系统 NW NC 冬季冬季过程过程h-d图的表示图的表示 等焓加湿 1 1、绝热加湿绝热加湿+ +加热器处理：加热器处理： 过过oo作作d dO O线与 线与=90%=90%线交于线交于 L, L, 过过L L作作h hL L与与NWNW交交于于CC（混（混 合点？）合点？） 加热过

11、程加热过程加热量加热量： Q=G(Q=G(h ho o- h - hL L） 加加湿过程湿过程加加湿湿量量： W=G(dW=G(do o-d -dc c)/1000 )/1000 ？ hN hc-hL 第四章空气调节系统 通常出现上述情况是由于：通常出现上述情况是由于： a)a)系统要求的新风比较大；系统要求的新风比较大； b)b)冬季室外设计参数很低。冬季室外设计参数很低。 3 3）当当 NWNW与与=100%=100%相交，相交， 原定混合过程无法进行。原定混合过程无法进行。 NW NC hN hc-hL 第四章空气调节系统 预热新风，仍采用等焓加湿预热新风，仍采用等焓加湿 处理过程：处理

12、过程： W WW W1 1 预热混风预热混风; ; 热水处理热水处理 冬季设计工况所需预热量分析（此图冬季设计工况所需预热量分析（此图c与前图与前图c不同）不同） 预热预热：新风、混风新风、混风、热水处理、热水处理 C L ON N NW NC hC=hL hN hW1 第四章空气调节系统 11WN CNW hh hh NW CN G G 因为因为 = ,= ,所以整理可得：所以整理可得： 状态状态空气焓值就是预热后空气应该达到的焓值。空气焓值就是预热后空气应该达到的焓值。 空气预热器空气预热器的预热量：的预热量： C h L h 0 0 1 m hh h G hhG hh LN N W LN

13、 NW 1 W 1wwW hhGQ 对冬季对冬季采用绝热加湿采用绝热加湿+ +加热器的处理方案，需判定是否需要预热。加热器的处理方案，需判定是否需要预热。 NW NC 可采用：可采用：1 1、 2、 0 0 1 m hh h G hhG hh LN N W LN NW 预热后状态确定：预热后状态确定： hW1 hC=hL hN 第四章空气调节系统 2 2、等温加湿、等温加湿+ +加热器加热器 该处理方案混合点该处理方案混合点CC与与L L无关，无关， 仅取决于混合比；仅取决于混合比； 处理过程：处理过程：先加热后加湿；先加热后加湿； 先先加湿后加热；加湿后加热； N W CMON M 加热过程

14、加热量：加热过程加热量： Q=G(hQ=G(hM M-h -hC C ） ） 加湿过程加湿量：加湿过程加湿量： W=G(dW=G(do o-d -dc c)/1000 )/1000 与与绝热加湿绝热加湿+ +加热器处理加热器处理过程相比：当过程相比：当CC为混合点，两者所需加热量、加湿量相等为混合点，两者所需加热量、加湿量相等; ; 当混合点高于当混合点高于CC，绝热加湿绝热加湿+ +加热器处理加热器处理所需加热量、加湿量大。所需加热量、加湿量大。 hN hc=hL 第四章空气调节系统 N C MO W1 W t=5 =100% 当当NWNW与与=100%=100%相交（室外温相交（室外温 度

15、低，且室内度低，且室内 较高的工艺性空调）较高的工艺性空调） 直接混合不可能实现时，也需预热直接混合不可能实现时，也需预热 （预热终态温度（预热终态温度t=5t=5）。）。 处理过程：？处理过程：？ 第四章空气调节系统 一次回风一次回风舒适性空调舒适性空调 冬、夏季室内参数不同，且无精度要求的一次回风系统：冬、夏季室内参数不同，且无精度要求的一次回风系统： 夏季处理过程：？夏季处理过程：？ 冬季处理过程：？冬季处理过程：？ 结束 第四章空气调节系统 二、冷负荷汇总二、冷负荷汇总 包括包括: 1: 1、空调区（房间）冷负荷；、空调区（房间）冷负荷； 2 2、空调系统冷负荷；、空调系统冷负荷； 3

16、 3、空调冷源负荷、空调冷源负荷 1 1、空调区（房间）冷负荷、空调区（房间）冷负荷 应根据人员的应根据人员的群集系数群集系数、照明及设备、照明及设备同时使用系数、同时使用系数、 设备功率系数设备功率系数和和通风保温系数通风保温系数 按各项逐时冷负荷的综合最大值确定（湿负荷应单列）按各项逐时冷负荷的综合最大值确定（湿负荷应单列） 第四章空气调节系统 二、冷负荷汇总二、冷负荷汇总 2 2、空调系统冷负荷、空调系统冷负荷 应应根据空调系统所服务根据空调系统所服务空调区的同时使用情况空调区的同时使用情况， 空调系统的类型空调系统的类型和和调节方式调节方式等，按下列规定计算空调冷负荷：等，按下列规定计

17、算空调冷负荷： 各空调区冷负荷汇总方法（取决于末端设备有无自控装置）各空调区冷负荷汇总方法（取决于末端设备有无自控装置） 按各空调区冷负荷的按各空调区冷负荷的综合最大综合最大值确定。（有）值确定。（有） 按各空调区冷负荷的累计值确定。按各空调区冷负荷的累计值确定。 ( (无）无） 考虑同时使用情况（同时使用率考虑同时使用情况（同时使用率a=0.85-1.00a=0.85-1.00） 并计入有关的附加冷负荷：并计入有关的附加冷负荷： 新风冷负荷；（应单列）新风冷负荷；（应单列） 处理过程冷热抵消冷负荷；处理过程冷热抵消冷负荷； 送排风系统送排风系统风机、风管温升风机、风管温升与与漏风漏风引起的附

18、加冷负荷引起的附加冷负荷； 第四章空气调节系统 4 4、冷源设备选择、冷源设备选择 当选择电动压缩式制冷机时，制冷机负荷即为上述计当选择电动压缩式制冷机时，制冷机负荷即为上述计 算负荷，不再附加。算负荷，不再附加。 当选择溴化锂吸收式制冷机时，制冷机当选择溴化锂吸收式制冷机时，制冷机负荷宜适当附负荷宜适当附 加（加（1010 -15-15）。）。 二、冷负荷汇总二、冷负荷汇总 3 3、空调冷源、空调冷源负荷：负荷：应应为空调系统的冷负荷与冷水通过为空调系统的冷负荷与冷水通过 水泵水泵、管道、水箱等部件的温升引起的附加、管道、水箱等部件的温升引起的附加冷负荷冷负荷之和。（附加之和。（附加率率1010 -15-15 ） 第四章空气调节系统 课堂练习课堂练习 1 1、某空气处理前的状态、某空气处理前的状态t t1 1=5=5，1 19090， G G1 1=7200kg/h=7200kg/h。其中一部分通过加热器后的。其中一部分通过加热器后的 2 2 =20 =20, ,然后与未通过加热器的另一部分混合，然后与未通过加热器的另一部分混合， 混合后的空气混合后的空气t t3 3=22=22；最后向该空气喷入蒸汽，；最后向该