第6章 全空气系统与空气水系统

1、第六章全空气系统与空气第六章全空气系统与空气水系统水系统 6-1 全空气系统与空气全空气系统与空气水系统的分类水系统的分类 6-2 湿空气的焓湿图及其应用湿空气的焓湿图及其应用 6-3 全空气系统的送风量和送风参数的确定全空气系统的送风量和送风参数的确定 6-4 空调系统的新风量空调系统的新风量 6-5 定风量单风道空调系统定风量单风道空调系统 6-6 定风量单风道空调的运行调节定风量单风道空调的运行调节 6-9 空气处理机组空气处理机组 6-10 空气水系统（风机盘管新风：空气水系统（风机盘管新风：双表冷双表冷 器器） 6-12 空气系统的选择与划分原则空气系统的选择与划分原则 补充：负压水

2、封器补充：负压水封器 6-1 全空气系统与空气全空气系统与空气水系统的分类水系统的分类 一一 全空气系统全空气系统 1.定义：完全由空气来承担房间冷热湿负荷的系统定义：完全由空气来承担房间冷热湿负荷的系统 2.工作方式工作方式:向房间输送冷热空气，来提供显热，替热冷量向房间输送冷热空气，来提供显热，替热冷量 和热量和热量 3.空气处理：冷却、去湿处理空气集中空调机房内空气处空气处理：冷却、去湿处理空气集中空调机房内空气处 理机来完成。在房间内不再进行补充冷却：但加热可在机理机来完成。在房间内不再进行补充冷却：但加热可在机 房或房间完成属等中空调房或房间完成属等中空调. 4.机房、热源、冷源，机

3、房一般设于空调房间外，如地下机房、热源、冷源，机房一般设于空调房间外，如地下 室，房顶间全空气空调系统的分类和辅助用房；热、冷源室，房顶间全空气空调系统的分类和辅助用房；热、冷源 可邻近机房或较远。可邻近机房或较远。 6.1 按送风系数的按送风系数的 数量分类数量分类 单系数系统单系数系统空气处理机只处理出一种送风参数，供一 个房间或多个区域应用，也称为单风道系统，但不是指只 有一条送风管。 双参数系统双参数系统处理出两种不同参数，供多个区域房间应 用， 有两种形式： 双风道系统双风道系统分别送出不同参数的空气，在各房间按一定 比例混合送入室内； 多区系统多区系统在机房内根据各区的要求按一定比

4、例混合后， 送到各个区域或房间采用多区机组。 2）按送风量是否恒定分类）按送风量是否恒定分类 定风量系统送风量恒定的系统 变风量系统送风量根据要求而变化的全空气系统。 3）按所使用的来源分类）按所使用的来源分类 全新风系统（又称直流系统）全部采用室外新鲜 空气（新风）的系统，新风经处理后送入室内，消除冷 热湿负荷直接排走。 再循环式系统（又称封闭式系统）全部采用再循 环空气的系统，即室内空气经处理后，再送向室内。 回风式系统（又称混合式系统）一部分新风和室内 空气混合介于上述两系统之间。 4）按房间控制要求分类）按房间控制要求分类 用于消除室内显热冷负荷与潜热冷负荷的全空气系统，空 气须经冷却

5、和去湿后送入室内。房间采暖可用同一系统增 设加热和加湿（或不加处理），也可分设采暖系统。用得 最多的一种形式，尤其是空气参数控制严格的工艺性空调 热风采暖系统热风采暖系统用于采暖的全空气系统，空气只经加热 和加湿（或不加湿）无冷却处理，只用语寒冷地区只有采 暖要求的大空间建筑物。 二二 空气空气水系统水系统 1. 工作原理：工作原理： 由空气和水共同承担室内冷、热湿负荷的系统。除了向室 内送入处理后的空气，还在室内设有以水为介质的未端空 气处理设备。全空气系统中为调节房间温度设有末端设备， 不算为空气水系统 2.系统形式：系统形式： （1）空气-水风机盘管系统在房间内设风机盘管 （2）空气-水

6、诱导系统在房间内设诱导管（带 盘管） （3）空气-水辐射管系统在房间内设辐射板 6-2 湿空气的焓湿图及其应用湿空气的焓湿图及其应用 湿空气的焓湿图 焓湿图上过程线的物理意义 焓湿图的应用 一一 定焓线和定含湿量线定焓线和定含湿量线 二二 定温定温（干球温度）（干球温度）线线 三三 定相对湿度线定相对湿度线 四四 水蒸汽分压力线水蒸汽分压力线 五五 热湿比热湿比 6-3 全空气系统的送风量和送风参数的确全空气系统的送风量和送风参数的确 定定 一空调房间的热湿平衡一空调房间的热湿平衡 设有一空调房间，送入一定量经处理的空气，消除室内 负荷后排出，如图6-4，假定送入的空气吸收热量和湿量 后，水态

7、变化为室状态，且房间温湿度均匀，排除空气参 数为室内空气参数。系统达到平衡后，全热量，显热量和 湿量均达平衡即 1. 全热平衡及送风量全热平衡及送风量 全热平衡 (6-1) 送风量 （6-2） RScs shMQhM . . sR c s hh Q M . . 2.显热平衡及送风量显热平衡及送风量 显热平衡 （6-3） 送风量 （6-4） 3.湿平衡及送风量湿平衡及送风量 湿平衡 ： （6-5） 送风量： （6-6） 式（6-1）至（6-6）各项意义见教材123。式（6-2）（6- 4）（6-6）都可用于确定消除室内负荷应送风量。即送风 量计算方式。 Rp s scsp stCMQtCM .

8、. . )( . . . sRp sc s ttC Q M 3 . 3 . 10*10* R sw s sdMMdM sR w s dd M M . . 1000 二二 送风状态变化及角系数送风状态变化及角系数。 1送风状态变化：送风状态变化： 图65为送风吸收热湿负荷的变化过程在h- d图上的表示。 R为室内状态点。S为送风状态点。 2.角系数（热湿比）角系数（热湿比） kJ/kg 根据式（6-2），（6-6）有 h sR sR dd hh )(1000 . . w c M Q 三，送风状态及机器露点三，送风状态及机器露点 1.送风状态的确定：送风状态的确定：设计时，室内状态已知，冷负荷，湿

9、 负荷及已知，送风状态点在点R，线段上。工程上常 根据送风温差来确定S点。显然，温差愈大， 风量愈小。设备和管路也小，初投资与运行费低。但，小 风量会影响室内温湿度分布均匀和稳定，送风温度过低影 响舒定性。原则上，温湿度要求严格，小温差，不严格， 大温差。规范规定，送风的高度小于等于5米， 10,高度大于5米， 15。 2.机器露点：机器露点：空气冷却设备可能把空气冷却到的状态点， 相对湿度9.0-95%。见图6-5 D点，露点送风。 露点送风的必要性：除湿！露点送风的必要性：除湿！ 焓湿图上的焓湿图上的“斜线斜线”是理论连线，非实际过程。是理论连线，非实际过程。 sRs ttt s t s

10、t s t 3.冬季送风状态确定冬季送风状态确定 （）负荷问题对全年应用的全空气空调系统，送风量取（）负荷问题对全年应用的全空气空调系统，送风量取 夏季条件确定的送风量。需供热，热负荷主要是建筑维护夏季条件确定的送风量。需供热，热负荷主要是建筑维护 结构热负荷。当室内有稳定热源，湿源时，应扣除热源散结构热负荷。当室内有稳定热源，湿源时，应扣除热源散 热量，还应考虑散热量。但当热源和湿源随机性很大时，热量，还应考虑散热量。但当热源和湿源随机性很大时， 就不宜考虑。如商场，人多散热量和湿量很大，系统不需就不宜考虑。如商场，人多散热量和湿量很大，系统不需 加热和加湿，但在刚开门和未营业时，不同。加热

11、和加湿，但在刚开门和未营业时，不同。 （）状态确定：图（）状态确定：图6-3为冬季需供热的空调系统在室内为冬季需供热的空调系统在室内 状态变化过程。室内有热负荷和湿负荷，送风在室内变化状态变化过程。室内有热负荷和湿负荷，送风在室内变化 一般是减焓增湿过程，根据式（一般是减焓增湿过程，根据式（6-7）为负值。式（）为负值。式（6- 2），（），（6-4）。（）。（6-8）中分子项均用全热负荷或显热热）中分子项均用全热负荷或显热热 负荷取代，并取负值。负荷取代，并取负值。 送风温度为 （6-9）式中为室内显热热负荷，冬季送风量也可以 与夏季不同，取较大温差和小风量。热风采暖系统也可按 此原则确定送

12、风量和送风温度，规范规定，热风宜采用 30-50。例例6-1 某空调房间室内全热冷负荷为某空调房间室内全热冷负荷为75kw湿负湿负 荷为荷为8.6g/s。室内状态为。室内状态为25，60%，当地大气压力为，当地大气压力为 101.3kPa。求送风量和送风状态。求送风量和送风状态。 解（1）根据式（6-8）求热湿比 =1000*75/8.6=8721kJ/kg （2）在h-d图上确定室内状态点R（附录6-1），做过程线， 若采用露点送风取线与=90%线交点D为送风状态点s 查得=42kJ/kg，=16， =10.25g/kg， =55.5kJ/kg，=11.8g/kg . . . pS sh R

13、s CM Q tt sh Q . . s hs t s d R h R h （3）利用式（6-2）计算送风量： =75/(55.5-41)=5.56kg/s=20000kg/h 也可利用式（6-6）计算 =8.6/(11.8-10.25)=5.55kg/s=19974kg/h 有误差 sM . sM . 焓湿图是以焓湿图是以1kg干空气干空气为基准，在一定大气压力为基准，在一定大气压力B下，下， 取取h和和d为坐标绘制，为坐标绘制，h-d之间夹角之间夹角135 d h d1d2d3 h3 h2 h1 d d 为避免图面过为避免图面过 长，取一水平长，取一水平 线来代替线来代替d轴轴 6-4 空

14、调系统的新风量空调系统的新风量 在系统设计时，一般必须确定最小新风量。 新风量通常应满足以下三个要求： (1)稀释人群本身和活动所产生的污染物，保证人 群对空气品质的要求： (2)补充宰内燃烧所耗的空气和局部排风量； (3)保证房间的正压。 在全空气系统中通常取上述要求计算出新 风量中的最大值作为系统的最小新风量。如果计 算所得的新风量不足系统送风量的10，则取系 统送风量的10？ 最小新风量的确定最小新风量的确定 局部排风量GP1 维持正压所需 的渗透风量GS 满足卫生要求gw m3/人h人数 最小新风量 Gw2=n* gw 系统总风量G 最小新风量 Gw3=0.10G ? 最小新风量Gw=

15、Max Gw 1 、Gw2、 Gw3 最小新风量 Gw 1= GP1+GS 工程上常按换气次数估算；有外窗的房间， 正压新风量可取12次/h换气次数（根据窗 的多寡取值）；无窗和无外门房间取 0. 50.75次/h换气次数。 所谓换气次数，是送人房间风量与房间体积 之比。 6-5 定风量单风道空调系统定风量单风道空调系统 )( )( )()( 00 000 0 00 R RreRre RS re Rre SRMS hhM hMMhMhM hM MM RMhM MhhM )( 0 MMM reS Ms 送风量 Mre 回风量 M0 新风量 新风负荷新风负荷 注意混风前后的焓值计算！注意混风前后的

16、焓值计算！ 决不按对应风量计算，全由新风带来！决不按对应风量计算，全由新风带来！ 混合点M的hM计算值 与夏季相反！与夏季相反！ 风管风管 电机电机 一次回风式空调系统一次回风式空调系统 （1） 概念 （2） 系统图式 （3） 夏季空气处理过程i-d图的表示 （4） 夏季设计工况所需冷量分析 （5） 冬季空气处理过程i-d图的表示 （6） 冬季设计工况所需预热量分析 （7） 夏季、冬季室内参数不同的一次回风系统 一次回风式空调系统一次回风式空调系统 概念：概念： 空调系统的回风与室外新风在喷淋 室（或空气冷却器空气冷却器）前混合一次，称一 次回风式系统。 一次回风式空调系统一次回风式空调系统

17、夏季设计工况所需冷量分析夏季设计工况所需冷量分析： 一次回风式空调系统一次回风式空调系统 系统图示及夏季空气处理过程系统图示及夏季空气处理过程i-d图的表示图的表示： 一次回风式空调系统一次回风式空调系统 夏季设计工况所需冷量分析：夏季设计工况所需冷量分析： Q0=G(IC-IL) Q1=G(IN-IO) Q2=G(IO-IL) Q3=GW(IW-IN) = G(IC-IN) 混合过程的特征！混合过程的特征！ Q0= Q1+ Q2+ Q3 一次回风式空调系统一次回风式空调系统 夏季设计工况所需冷量分析夏季设计工况所需冷量分析： 从空调系统的热平衡角度分析：从空调系统的热平衡角度分析： Q0=制

18、冷设备承担的冷量；制冷设备承担的冷量； Q1=室内冷负荷；室内冷负荷； Q2=再热负荷；再热负荷； Q3=新风负荷。新风负荷。 Q0= Q1+ Q2+ Q3 从焓湿图上分析与同系统热平衡角度分析，从焓湿图上分析与同系统热平衡角度分析， 设备承担的冷量构成是相同的设备承担的冷量构成是相同的。 再热处理的必要性讨论 露点送风的本质目的：除湿露点送风的本质目的：除湿 房间空调温度控制精度的要求：房间空调温度控制精度的要求： 风道内进行再热处理：风道内进行再热处理： 采用二次回风方案：采用二次回风方案： 表冷器设计缺陷：无法正常除湿表冷器设计缺陷：无法正常除湿 如果表冷器在干工况下运行，即使所如果表冷

19、器在干工况下运行，即使所 提供的冷冻水量足够大，表冷器却仍然没提供的冷冻水量足够大，表冷器却仍然没 有除湿的功能。有除湿的功能。 当表冷器的设计风量与表冷器的排数当表冷器的设计风量与表冷器的排数 不匹配，排数不够，而迎风断面的尺寸过不匹配，排数不够，而迎风断面的尺寸过 大时，就会无法满足除湿要求的情况。大时，就会无法满足除湿要求的情况。 非冷却除湿课题的意义（液体非冷却除湿课题的意义（液体/固体）固体） 降低电制潜热冷负荷，降低电制冷能耗降低电制潜热冷负荷，降低电制冷能耗 便于湿度的精确控制便于湿度的精确控制 增加了设备投入增加了设备投入 确保吸湿的液体确保吸湿的液体/固体物质对人体无固体物质

20、对人体无 害，害， 对物品和建筑物无腐蚀。对物品和建筑物无腐蚀。 一次回风式空调系统一次回风式空调系统 冬季空气处理过程i-d图的表示： d=dN-dO 冬夏具有相同的 送风含湿量dO 。 绝热加湿；绝热加湿； 等温加湿。等温加湿。 一次回风式空调系统一次回风式空调系统 冬季设计工况所需预热量分析：冬季设计工况所需预热量分析： 最小新风比最小新风比 室外设计参数很低室外设计参数很低 GW/G=(IN-IC)/(IN-IW1) 因为因为 IC= IL ，所以，所以 IW1=IN-G(IN-IL)/GW 预热量：预热量： Q=GW(IW1-IW) 一次回风式空调系统一次回风式空调系统 夏季、冬季室

21、内参数不同的一次回风系统夏季、冬季室内参数不同的一次回风系统： 二次回风式空调系统二次回风式空调系统 （1） 概念 （2） 系统图式 （3） 夏季空气处理过程i-d图的表示 （4） 夏季设计工况所需冷量分析 （5） 冬季空气处理过程i-d图的表示 二次回风式空调系统二次回风式空调系统 概念：概念： 空调系统的回风与室外新风在喷 淋室前混合并经喷雾处理后，再次与回 风混合，称二次回风式系统。 二次回风式空调系统二次回风式空调系统 系统图式：系统图式： 二次回风式空调系统二次回风式空调系统 夏季空气处理过程夏季空气处理过程i-d图的表示：图的表示： C 一次回风混合点一次回风混合点 L 一次回风机

22、械露点一次回风机械露点 C 二次回风混合点二次回风混合点 L 二次回风机械露点二次回风机械露点 C 第一次回风混合点第一次回风混合点 O 第二次回风混合点第二次回风混合点 二次回风式空调系统二次回风式空调系统 夏季空气处理过程夏季空气处理过程i-d图的表示图的表示： 需要确定需要确定QL，以便确，以便确 定一次定一次/二次回风量！二次回风量！ 夏季设计工况所需冷量分析夏季设计工况所需冷量分析： 处理过程承担冷量处理过程承担冷量 Q0=GL(IC-IL) 证明：第二次混合证明：第二次混合 GL/G=(IN-IO)/(IN - IL) G(IN-IO)=GL(IN-IL)=Q1 确定确定G二次回风

23、量 二次回风量 第一次混合第一次混合 GW/GL=(IC-IN)/(IW - IN) G-GL GL(IC-IN)=GW(IW-IN)=Q2 确定确定G一次回风量 一次回风量 所以 所以 Q1+Q2= GL(IN-IL)+ GL(IC-IN) GL-GW = GL(IC-IL)= Q0 即即 设备承担冷量设备承担冷量=室内冷负荷新风负荷室内冷负荷新风负荷 因此，二次回风系统中，冷量构成节省了再热量。因此，二次回风系统中，冷量构成节省了再热量。 二次回风式空调系统二次回风式空调系统 冬季空气处理过程i-d图的表示： 二次回风式空调系统二次回风式空调系统 冬季设计工况所需预热量分析冬季设计工况所需

24、预热量分析： 方法1: 方法2: 6-6 定风量单风道空调系统的运行调节定风量单风道空调系统的运行调节 67变风量空调系统变风量空调系统 定义：变风量（Variable Air Volume-VAV）系统是利用 改变送入室内的送风量来对室内温度调节的全空气系统, 送风状态保持不变. 类型光型：单风道，双风道，风机动力箱式和诱导器四 种。 一、变风量单风道空调系统一、变风量单风道空调系统 工作原理：空气处理机组与定风量空调系统 一样。送入每区或房间的送风量由变风量末端 机组（VAV Terminal Unit）控制，当室内负荷 变化时，由末端机组根据室温调节送风量。 当房间负荷很小时，有可能使送

25、风量过小，不满足最小当房间负荷很小时，有可能使送风量过小，不满足最小 新风要求，或导致室内气流分配不均匀。因此末端机组新风要求，或导致室内气流分配不均匀。因此末端机组 有定位装置。限制风量减少到一定值。通常可减少到有定位装置。限制风量减少到一定值。通常可减少到 30%50%。但在最小风量时，还有可能出现室温过低。但在最小风量时，还有可能出现室温过低。 调节的不利后果及处理：调节后，使整个管道系统阻力调节的不利后果及处理：调节后，使整个管道系统阻力 增加，风量减少，管道内静压增加，导致漏风增加，还增加，风量减少，管道内静压增加，导致漏风增加，还 可能使风机处于不稳定状态工作；还因阀门关的过小而可

26、能使风机处于不稳定状态工作；还因阀门关的过小而 调节失灵。过度节流导致噪声。调节失灵。过度节流导致噪声。 处理：同时对系统风机进行调节，使总风量适应变风量处理：同时对系统风机进行调节，使总风量适应变风量 所要求的风量，且维持一定的静压。所要求的风量，且维持一定的静压。 风机风量调节方法：变风机转速，变风机入口导叶风机风量调节方法：变风机转速，变风机入口导叶 角度，出口风门调节，旁通风量调节。角度，出口风门调节，旁通风量调节。 出口风门调节：增加阻力，不改变风机特性，可能出口风门调节：增加阻力，不改变风机特性，可能 会导致风机在不稳定区工作。会导致风机在不稳定区工作。 改变风机入口导叶角度，使空

27、气进入叶轮时预旋一改变风机入口导叶角度，使空气进入叶轮时预旋一 个角度，从而改变风机特性。个角度，从而改变风机特性。 变转速：变频，也改变特性。变转速：变频，也改变特性。 单风道单风道VAV系统优点：在部分负荷下工作，可节省风机能系统优点：在部分负荷下工作，可节省风机能 耗。一个系统可同时对很多负荷不同。温度要求不同的耗。一个系统可同时对很多负荷不同。温度要求不同的 房间或区域实现温度控制。各房间高峰负荷参差分布时房间或区域实现温度控制。各房间高峰负荷参差分布时 （时间上）系统的总风量及相应设备（冷却，加热盘管）（时间上）系统的总风量及相应设备（冷却，加热盘管） 和送风管路都较小。当某房间无人

28、时，可停止送风，节和送风管路都较小。当某房间无人时，可停止送风，节 省冷、热量；又不破坏系统平衡。不影响其他房间送风量。省冷、热量；又不破坏系统平衡。不影响其他房间送风量。 当实际负荷达不到设计负荷或系统有余量，可很容易增当实际负荷达不到设计负荷或系统有余量，可很容易增 加新空调区域或房间，不影响原系统风量分配，也容易适加新空调区域或房间，不影响原系统风量分配，也容易适 应建筑格局变化对系统改造。应建筑格局变化对系统改造。 单风道单风道VAV系统系统缺点：低负荷时，送风量减少会造成系统系统缺点：低负荷时，送风量减少会造成 新风量不足影响气流分布。造成温度不均匀，影响舒适感。新风量不足影响气流分

29、布。造成温度不均匀，影响舒适感。 末端机组有噪声，主要在全负荷时，宜取稍大机组；或末端机组有噪声，主要在全负荷时，宜取稍大机组；或 使机组负担区域小一些，可造小机组，噪声水平低。初使机组负担区域小一些，可造小机组，噪声水平低。初 投资较高。控制复杂，包括室温控制，送风和排风量控投资较高。控制复杂，包括室温控制，送风和排风量控 制，送回风匹配控制和送风温度控制，这些控制互相影响，制，送回风匹配控制和送风温度控制，这些控制互相影响， 有时产生控制不稳定。有时产生控制不稳定。 二、风机动力型变风量系统（二、风机动力型变风量系统（Fan Powered） 定义定义 ： 在单风道在单风道VAV系统的变风

30、量末端机组上串或并联风机的系统的变风量末端机组上串或并联风机的VAV系统，系统， 称为风机动力型变风量系统。称为风机动力型变风量系统。 工作原理：工作原理： 由一套压力无关型变风量装置和一台离心风机组合而成。一次风由一套压力无关型变风量装置和一台离心风机组合而成。一次风 与吸入箱内空气混气后，由风机送出。一次风风量根据室温进行控制，与吸入箱内空气混气后，由风机送出。一次风风量根据室温进行控制， 变风量；由动力箱送出风量是恒定的，从而保证了室内气流分布的均变风量；由动力箱送出风量是恒定的，从而保证了室内气流分布的均 匀性。匀性。 如果一次风不经箱内风机，而与风机并联，风机只抽吸室内空气，如果一次

31、风不经箱内风机，而与风机并联，风机只抽吸室内空气， 移为并联型。风相出口装加热盘管，即为再热型。移为并联型。风相出口装加热盘管，即为再热型。 优缺点：优缺点： 系统变风量、送风恒定，避免小负荷时送风量小带来气流分布不系统变风量、送风恒定，避免小负荷时送风量小带来气流分布不 稳定和温度分布不均。但此常规变风量系统能耗高。有噪声。稳定和温度分布不均。但此常规变风量系统能耗高。有噪声。 串并联型比较：串并联型比较： 并联型箱内风机可间歇运行。即只在一次风量达到某一最小值才运并联型箱内风机可间歇运行。即只在一次风量达到某一最小值才运 行。减少不利因素。串联型适合用于低温送风空调系统，如冰蓄冷，行。减少

32、不利因素。串联型适合用于低温送风空调系统，如冰蓄冷， 这种系统送风温差大，风量小，风机动力箱正好弥补。这种系统送风温差大，风量小，风机动力箱正好弥补。 6-9全空气系统中的空气处理机组全空气系统中的空气处理机组 1.空气处理机组（空调机组）：在机房内，对送入各个区空气处理机组（空调机组）：在机房内，对送入各个区 （或房间）的空气进行集中处理的设备。（或房间）的空气进行集中处理的设备。 2.分类：不带制冷机的主要有两大类，组合式空调机组、分类：不带制冷机的主要有两大类，组合式空调机组、 整体式机组。整体式机组。 组合式：由各种功能的模块（称功能段）组合而成，组合式：由各种功能的模块（称功能段）组

33、合而成， 用户可根据需要选取不同的功能段进行组合，按水平方向用户可根据需要选取不同的功能段进行组合，按水平方向 组合称卧式空调机组，也可叠置成立式机组。组合称卧式空调机组，也可叠置成立式机组。 图图6-35为一个卧式机组外型图。该机组由风机段、为一个卧式机组外型图。该机组由风机段、 空气加热段、表冷段、空气过滤段、混合段等组成。最小空气加热段、表冷段、空气过滤段、混合段等组成。最小 规格风量规格风量2000m3/h,最大最大200000m3 /h. 整体式：在工厂中组装成一体，有固定的功能，卧整体式：在工厂中组装成一体，有固定的功能，卧 式和气式。结构紧凑、体积小，适用于对空气处理的功能式和气

34、式。结构紧凑、体积小，适用于对空气处理的功能 不多，机房面积小的场合。介绍组合式机组中个功能段，不多，机房面积小的场合。介绍组合式机组中个功能段， 同样用语整体机组，不过可能只用于其中几种。同样用语整体机组，不过可能只用于其中几种。 与前图相与前图相 比较？比较？ 1.空气处理机组（空调机组）：在机房内，对送 入各个区（或房间）的空气进行集中处理的设备。 2.分类：不带制冷机的主要有两大类，组合式空 调机组、整体式机组。 组合式：由各种功能的模块（称功能段）组 合而成，用户可根据需要选取不同的功能段进行 组合，按水平方向组合称卧式空调机组，也可叠 置成立式机组。一般由风机段、空气加热段、表 冷

35、段、空气过滤段、混合段等组成。最小规格风 凉2000m3/h,最大200000m3 /h. 整体式：在工厂中组装成一体，有固定的功 能，卧式和气式。结构紧凑、体积小，适用于对 空气处理的功能不多，机房面积小的场合。介绍 组合式机组中个功能段，同样用语整体机组，不 过可能只用于其中几种。 空气过滤段空气过滤段 功能：对空气中灰尘进行过滤。 分类：初效过滤：板式过滤器（多居金属 网，合成纤维或玻璃纤维和无纺布袋式。 中效过滤：无纺布袋式过滤器 清洗.更换.维修 袋式过滤段长度比板式长。过滤器有 的可从侧部抽出。有的设检修门。 表冷器（冷却盘管）段表冷器（冷却盘管）段 功能：对空气冷却去湿 构造：钢

36、管铅片4、6、8排 风速：迎面风速一般不大于2.5米每秒， 否则会使冷却后空气带水滴，而使空气湿 度增加。当迎风风速大于2.5米每秒时， 出风侧设挡水板。 空气加热段（排在加湿段后面）空气加热段（排在加湿段后面） 类型：热水盘管（水、空气）蒸汽盘管 （汽气）电加热。 热水盘管与冷却盘管结构一样，有1、2、 4排蒸汽盘管铜管钻翅片绕片等。 表面式换热器处理空气表面式换热器处理空气 表面式换热器: A、空气加热器加热器（热水或蒸汽作热媒） B、表表面式冷冷却器器： 1、水冷式 （制冷剂作冷媒） 2、直接蒸发式 一、构造与安装 （一）构造：光管 （二）安装： 肋管： 绕片 垂直、 水平、倾斜 串片

37、串联（ t 大） 轧片 并联 （ G 大） 二、热湿交换过程的特点二、热湿交换过程的特点 1,等湿加热过程等湿加热过程 ( 干加热过程干加热过程 ) 2,等湿冷却过程等湿冷却过程 ( = 1) ( 干冷干冷,干工况干工况 ) 3,减湿冷却过程减湿冷却过程 ( 1) ( 湿冷湿冷,湿工况湿工况 ) 热扩大系数热扩大系数(析湿系数析湿系数): i - d 图图 )( bp b ttc ii 2 0 1 3 = 1 用表面式换热器处理空气，只能实现等用表面式换热器处理空气，只能实现等 湿加热、等湿冷却和减湿冷却三种过程。湿加热、等湿冷却和减湿冷却三种过程。 1等温加热过程等温加热过程 ： 空调工程中

38、，为了对空气进行加热处理，经常采用表面式空气加空调工程中，为了对空气进行加热处理，经常采用表面式空气加 热器。当状态为热器。当状态为O的空气用加热器加热时，温度升高而含湿量保持不变。的空气用加热器加热时，温度升高而含湿量保持不变。 空气被加热后，焓值增加，相对温度降低，其过程的热湿比空气被加热后，焓值增加，相对温度降低，其过程的热湿比=。 2、等湿冷却过程：、等湿冷却过程： 空调工程中，为了对空气冷却处理，通常采用表面式冷却器。在冷空调工程中，为了对空气冷却处理，通常采用表面式冷却器。在冷 却空气时，若冷却器表面的温度低于空气的干球温度但高于其露点温度，却空气时，若冷却器表面的温度低于空气的干

39、球温度但高于其露点温度， 则空气被冷却而冷却器表面不会产生凝结水，这种冷却称为等湿冷却。则空气被冷却而冷却器表面不会产生凝结水，这种冷却称为等湿冷却。 空气被冷却后，湿度降低，含温量不变，焓值降低，相对温度提空气被冷却后，湿度降低，含温量不变，焓值降低，相对温度提 高，其过程热温比高，其过程热温比=。 3、减湿冷却过程、减湿冷却过程 空调工程中，对了对空气进行减湿冷却处理，通常也可以采用表面空调工程中，对了对空气进行减湿冷却处理，通常也可以采用表面 式冷却器，只不过这时冷却器表面的温度必须低于空气的露点温度，则式冷却器，只不过这时冷却器表面的温度必须低于空气的露点温度，则 空气被冷却，而且空气

40、中所含的水蒸气部分在冷却器表面被凝结出来，空气被冷却，而且空气中所含的水蒸气部分在冷却器表面被凝结出来， 空气被干燥了。空气被干燥了。 处理到露点后处理到露点后“再热再热”的根本原的根本原 因因 对于冬季工况，新风一般可以加热到室内温度，对于冬季工况，新风一般可以加热到室内温度， 并根据房间的湿负荷确定对新风的加湿量。并根据房间的湿负荷确定对新风的加湿量。 对新风的处理通常采用组合式空调机组或整体式对新风的处理通常采用组合式空调机组或整体式 新风机组，机组一般具有过滤、冷却、加热、加新风机组，机组一般具有过滤、冷却、加热、加 湿等功能；在冬季室外新风低于湿等功能；在冬季室外新风低于0的地区，新

41、风的地区，新风 机组应有防冻措施。如在新风入口处设电动保温机组应有防冻措施。如在新风入口处设电动保温 密闭阀，与风机联动。密闭阀，与风机联动。 当停机时，密闭阀将自动关闭。当停机时，密闭阀将自动关闭。 另外加热盘管应位于机组内冷却盘管的上游，以另外加热盘管应位于机组内冷却盘管的上游，以 防在冬季运行，由于冷却盘管中末放水或水未放防在冬季运行，由于冷却盘管中末放水或水未放 尽而被冻毁。尽而被冻毁。 新风机防冻措施 P156页 为防止冬季运行时出现冻坏盘管的危险，在加热为防止冬季运行时出现冻坏盘管的危险，在加热 盘管的空气出口侧装低温断路开关，当风温低于盘管的空气出口侧装低温断路开关，当风温低于

42、结定值结定值(一般在一般在27内设定内设定)时，低温断路升关时，低温断路升关 切断风机电路，并使新风入口的电动调节风门切断风机电路，并使新风入口的电动调节风门(D) 关闭和发出报警。关闭和发出报警。 风机、电动调节阀风机、电动调节阀v1、v2和电动调节风门和电动调节风门(D) 通过联锁开关联锁：即风机运转它们打开；风通过联锁开关联锁：即风机运转它们打开；风 机停止时它们关闭。机停止时它们关闭。 压差控制器压差控制器(AP)感应过滤器前后压差，当压感应过滤器前后压差，当压 差超过给定值时发出报警，提醒管理人员更换或差超过给定值时发出报警，提醒管理人员更换或 清洗。清洗。 P164页 喷水室喷水室

43、 功能：对空气进行冷却，去湿或加湿处理。原功能：对空气进行冷却，去湿或加湿处理。原 理是利用水与空气直接接触。理是利用水与空气直接接触。 优点：只要改变内水温即可改变对空气的处理优点：只要改变内水温即可改变对空气的处理 过程。可实现冷却去湿，冷却加湿（降焓等焓过程。可实现冷却去湿，冷却加湿（降焓等焓 或增焓）、升温加湿等多种处理过程；水对送或增焓）、升温加湿等多种处理过程；水对送 风系统还有净化作用。风系统还有净化作用。 缺点、体积大以为表冷的缺点、体积大以为表冷的3倍，水系统复杂、开倍，水系统复杂、开 式。易对金属腐钝。水易受污染，需定期换水、式。易对金属腐钝。水易受污染，需定期换水、 耗水

44、多目前民用建筑少用，主要用于有大湿度耗水多目前民用建筑少用，主要用于有大湿度 或对湿度控制要求考检场所。如纺织车间，恒或对湿度控制要求考检场所。如纺织车间，恒 温恒湿。温恒湿。 喷水室空调系统 A 1 tw tl tA ts 3 2 5 4 7 6 1 = wt 显热交换量： dQx=（ttb）dF w 潜热交换量： dQq= r（ddb）dF w 湿(质)交换量： dW=（pqpq b ）dF kg/s 假想过程分析 空气与水接触时的状态变化过程 空气与水接触时的状态变化过程 过程线水温特点 t(Qx)d(Qq)i(QZ) 过程名称 A-1twtl减减减降温去湿减焓 A-2tw=tl减不变减

45、降温等湿减焓 A-3 tltwtS减增减降温加湿减焓 A-4tw=tS减增不变降温加湿等焓 A-5tStwtA增增增升温加湿增焓 空气加湿段空气加湿段 喷蒸汽加湿，对空气直接喷蒸汽、近似等湿加湿过程。喷蒸汽加湿，对空气直接喷蒸汽、近似等湿加湿过程。 高压喷雾：用水泵将水加压到高压喷雾：用水泵将水加压到0.30.35MPa（表压）进行喷（表压）进行喷 雾，可获粒径为雾，可获粒径为2030um的水滴，吸热气化，接近等焓过的水滴，吸热气化，接近等焓过 程。优点：加湿量大，燥声低，耗功小，费用低，缺点：水程。优点：加湿量大，燥声低，耗功小，费用低，缺点：水 滴析出，使用未经处理的水会出现滴析出，使用未

46、经处理的水会出现“白粉白粉”现象。现象。 目前应用较多的一种方法。目前应用较多的一种方法。 湿膜加湿：又称淋水填料层加湿，利用湿材料表面向空气中湿膜加湿：又称淋水填料层加湿，利用湿材料表面向空气中 蒸发水汽。可利用玻璃纤维，金属丝，波纹纸板做填料房。蒸发水汽。可利用玻璃纤维，金属丝，波纹纸板做填料房。 接近等焓过程。优点：设备结构简单，体积小，有过滤灰尘接近等焓过程。优点：设备结构简单，体积小，有过滤灰尘 的作用。缺点：湿表面可滋生微生物，易产生水垢，填料房的作用。缺点：湿表面可滋生微生物，易产生水垢，填料房 可被灰尘堵塞，需要定期维护可被灰尘堵塞，需要定期维护 透湿膜加湿：利用膜蒸馏原理的加

47、湿技术。透湿膜加湿：利用膜蒸馏原理的加湿技术。 超声波加湿：电能通过压电换能片转化成机械振动，向水中超声波加湿：电能通过压电换能片转化成机械振动，向水中 发射发射1.7MHz的超声波，使水表面直接雾化，水雾吸热汽化的超声波，使水表面直接雾化，水雾吸热汽化 接近等焓。要求使用软化水或去离子水，防止换能片结垢。接近等焓。要求使用软化水或去离子水，防止换能片结垢。 其他加湿方法：电热式或电极式，红外线，其他加湿方法：电热式或电极式，红外线，PTC蒸汽，离心蒸汽，离心 式。式。 风机段风机段 功能：用向空气提供流动动力，克服系统管道 阻力。 选择：根据系统总风量和总阻力选型号、转速、 功率以及配用电机

48、。管路系统的阻力应小于所 选机组的机外等压。后弯叶片或前弯叶片离心 风机，后弯效率高噪声低，应优先选择，风压 高选前弯。 布置：有四种出风方向。 回风机段：用作回风机时。新，回，排风比例 由风门进行控制。 其他功能段：辅助功能段其他功能段：辅助功能段 混合段：上部和侧部开有风管接口，以接 回风和新风通过入口风门调节新回风比例。 中间段（空段），侧面有检修门，但当主 要设备可抽出（表冷器，加热盘管、过滤 器等）可不设中间段。 二次回风段：开口回风入口接管。 消声段：通常不设在机组出口风管上装消 声器。 6-10空气水系统空气水系统 1、定义：风机盘管加独立新风系统。应用 广泛。 2、负荷承担特点

49、：风机盘管与新风系统共 同承担房间冷热负荷和新风负荷。 新风系统的功能与划分新风系统的功能与划分 新风系统功能：向房间提供新风，稀释人群及 活动所产生的污染物及呼吸需求。有时也承担 室内冷热负荷。 新风量确定：根据规范和手册按人数和建筑面 积确定。 新风系统划分原则： 1）按房间功能和使用时间划分系统，即相同功 能和使用时间基本一致的可合为一个系统；2） 有条件时分楼层设置系统；3）高层建筑中，可 几楼层合为一个新风系统但不要太大，否则房 间风量分配很困难。 房间中新风的送风方式房间中新风的送风方式 两种方式：1、直接送到风机盘管吸入端，与房间 回风混合后，再由风机盘管加热（或冷却）后送 入室

50、内。优点是比较简单，缺点是一旦风机盘管 停机后，新风从回风口吹出，而把过滤器上的灰 尘吹入房间；若新风以冷却到低与室温，导致盘 管进风湿度降低，降低盘管出力。一般不推荐这 种送风方式。2、新风与盘管送风并联，可混合后 送出，也可单独送入室内。安装稍微复杂，但避 免上述两条缺点，卫生条件好，应优先采用。 在焓湿图上的空气处理过程属于双表冷器工况分析在焓湿图上的空气处理过程属于双表冷器工况分析。 新风处理状态点的分析新风处理状态点的分析 方案一，新风处理到低于室内含湿量，承担湿负方案一，新风处理到低于室内含湿量，承担湿负 荷，荷，即低于室内焓值。新风焓值低于盘管，不必即低于室内焓值。新风焓值低于盘

51、管，不必 进入盘管进行再处理。进入盘管进行再处理。（机外混合，风量相对增大）（机外混合，风量相对增大） 这时风机盘管只承担室内部分负荷，在干工况下运行。为了使盘 管在干工况下进行，必须提高冷冻水温度一般在14-16以上。 优点：1、盘管表面干燥，无霉菌滋生，卫生条件好。 2、冷冻水温度高，如果盘管冷冻水单独有冷水机组制备， 制冷系数高，耗能低； 3、在室外湿球温度低时可利用冷却塔做冷源或采用地下 水做冷源降低耗能。 缺点：1、新风需要低温冷冻水而盘管需要较高温度冷冻水，冷 冻水系统复杂，可能需要两套冷源；2、盘管干工况运行制冷能力大 约只有标准工况下的60%以下，盘管负荷减少了，但规格不能减小

52、。 而新风系统设备因负荷增加而需要加大规格，3、一些不可预见的原 因使室内湿负荷增加，盘管也可能出现不希望的湿状况。 新风处理后的焓值低于室内焓值新风处理后的焓值低于室内焓值 确定室内外状态点确定室内外状态点N、W，过，过N点作点作线，与线，与90 相交点为相交点为送风状态点送风状态点O？ 作作ON的延长线至的延长线至P点，并满足：点，并满足： 由由dp线与机器露点相交于线与机器露点相交于L， 连接连接LO并延长与并延长与dn交至交至M点，点， M点即为风机盘管出口状态点。点即为风机盘管出口状态点。 总风量：总风量： 风机盘管风量：风机盘管风量： 盘管承担冷量：盘管承担冷量： 新风机组承担冷量

53、：新风机组承担冷量： F W G G OP NO 90 100 W L O N ON ii Q G WF GGG MNFF iiGQ LwWW iiGQ M P 相似三角形相似三角形:相似相似 三角形对应边成比三角形对应边成比 例，对应角相等。例，对应角相等。 可人为设可人为设 定温差！定温差！ ON应倾斜 新风处理后的焓值低于室内焓值新风处理后的焓值低于室内焓值 特点：新风处理到低于室内焓值，承担特点：新风处理到低于室内焓值，承担部部 分室内冷负荷分室内冷负荷，全部湿负荷；，全部湿负荷； 风机盘管处于干工况运行，卫生条件较好。风机盘管处于干工况运行，卫生条件较好。 新风处理状态点的分析新风处

54、理状态点的分析 方案二、新风处理到室内空气的焓值，风 机盘管承担室内人员、设备和维护结构冷 负荷。 室外新风O被冷却处理到机器露点D；此点的温度根据设计的室 内状况点的焓值线与相对温度90%-95%线交点确定，一般取17-19 新风处理到室内焓值工况新风处理到室内焓值工况1 新风处理到室内等焓线与新风处理到室内等焓线与90的交点的交点L， 过室内状态点作过室内状态点作线与线与90交于交于O点点, O点为点为 送风状态点，送风状态点， 连接连接OL点并延长至点并延长至M,使使M点点 具备以下关系式具备以下关系式: 新风机组承担冷量为：新风机组承担冷量为： 风机盘管承担冷量为：风机盘管承担冷量为：

55、 风量为：风量为： F W G G LO OM 90 100 iN L N W O M LWWW iiGQ MNFF iiGQ W ON WF G ii Q GGG （新风不进入风机盘管（新风不进入风机盘管 机外混合，共同处理）机外混合，共同处理） 新风处理到室内焓值工况新风处理到室内焓值工况2 新风处理到室内等焓线与新风处理到室内等焓线与90的交点的交点L， 过室内状态点作过室内状态点作线与线与90交于交于O点点, O点为点为 送风状态点送风状态点, 连接连接LN点点,使使C点具备以下关系式点具备以下关系式: 新风机组承担冷量为：新风机组承担冷量为： 风机盘管承担冷量为：风机盘管承担冷量为：

56、 风量为：风量为： F W G G CL NC 90 100 iN L N W O C LWWW iiGQ OCFF iiGQ ON F ii Q GG （新风进入风机盘管，（新风进入风机盘管， 机内混合，风量相对减少）机内混合，风量相对减少） 新风处理到室内焓值新风处理到室内焓值 特点：新风处理到室内焓值不承担室内冷特点：新风处理到室内焓值不承担室内冷 负荷；负荷； 风机盘管处于湿工况运行，卫生条件差。风机盘管处于湿工况运行，卫生条件差。 新风处理状态点的分析新风处理状态点的分析 方案三、根据室内的冷负荷、湿负荷和盘方案三、根据室内的冷负荷、湿负荷和盘 管的热湿比确定新风的处理状态点。管的热

57、湿比确定新风的处理状态点。 方案四、新风经非冷却除湿后承担室内湿方案四、新风经非冷却除湿后承担室内湿 负荷。负荷。 ON线应倾斜！线应倾斜！ 空气水系统的优缺点 各房间的温度独立调节。各房间的温度独立调节。 各房间的空气互不串通。各房间的空气互不串通。 新风系统的风量只有全空气系统风量的新风系统的风量只有全空气系统风量的15 30，且无回风管路。它与全空气系，且无回风管路。它与全空气系 统相比，机房面积小，占用建筑空间小。统相比，机房面积小，占用建筑空间小。 末端设备分散，维护工作量大。运行时有末端设备分散，维护工作量大。运行时有 噪声。对于净化和湿度控制的能力弱。噪声。对于净化和湿度控制的能

58、力弱。 负荷承担：房间负荷由一次风（通常是新风，负荷承担：房间负荷由一次风（通常是新风， 与诱导器盘管）共同承担与诱导器盘管）共同承担 工作原理与结构形式：经过处理的一次风进入工作原理与结构形式：经过处理的一次风进入 诱导器，经过喷嘴高速喷出，产生负压，室内诱导器，经过喷嘴高速喷出，产生负压，室内 空气（二次风）通过盘管吸入，冷却（或加热）空气（二次风）通过盘管吸入，冷却（或加热） 后与一次风混合，送入室内，旁通风门用于提后与一次风混合，送入室内，旁通风门用于提 调节通过盘管风量。调节通过盘管风量。 安装：卧式在顶棚上，上出风立式窗台上，一安装：卧式在顶棚上，上出风立式窗台上，一 次风风管和水

59、管通常在下屋顶棚内，下送风立次风风管和水管通常在下屋顶棚内，下送风立 式靠内墙明装，吊顶式在吊顶上。式靠内墙明装，吊顶式在吊顶上。 空气水诱导器系统空气水诱导器系统 空气水诱导器系统空气水诱导器系统 6-12 空调系统的选择与划分原则空调系统的选择与划分原则 一、关于系统形式的选择一、关于系统形式的选择 多种形式如何选择：排除满足不了基本要求的系统。多种形式如何选择：排除满足不了基本要求的系统。 还有几种形式供选择，不可能有绝对最好，几项主要指标还有几种形式供选择，不可能有绝对最好，几项主要指标 最优或较优，最优或较优， 1.需要考虑的指标：经济性指标需要考虑的指标：经济性指标-初投资与运行费

60、初投资与运行费 用。功能性指标用。功能性指标-满足要求的程度；能耗指标满足要求的程度；能耗指标-还反映还反映 在运行费用中，但有时为其他费用所掩盖，系统与建筑在运行费用中，但有时为其他费用所掩盖，系统与建筑 协调性协调性-装修、空间、立面、平面其他：维护管理方便装修、空间、立面、平面其他：维护管理方便 性，噪声等。性，噪声等。 2.了解建筑和空调房间的特定要求，冷负荷密度了解建筑和空调房间的特定要求，冷负荷密度 （单位面积冷负荷），潜热比例（热湿比）负荷变化特点，（单位面积冷负荷），潜热比例（热湿比）负荷变化特点， 污染物状况。建筑特点，装修要求，工作时段，业主要求污染物状况。建筑特点，装修要