暖通空调 第6章 全空气系统与空气-水系统

1、暖通空调暖通空调 HVAC第二版第二版建筑工程学院建环系建筑工程学院建环系安徽工业大学第第6章章 全空气系统与空气全空气系统与空气-水系统水系统6.1 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 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 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 6.4 空调系统的新风量空调系统的新风量6.5 6.5 定风量单风道空调系统定风量单风道空调系统6.6 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6.7 6.7 定风量双风道空调系统定风量双风道空调系

2、统6.8 6.8 变风量空调系统变风量空调系统6.9 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6.10 6.10 空气空气- -水系统水系统6.11 6.11 空调系统的自动控制空调系统的自动控制6.12 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安徽工业大学6.1.1 全空气系统全空气系统p 全空气系统：完全由空气来担负房间冷、热负荷的系统，常全空气系统：完全由空气来担负房间冷、热负荷的系统，常称为集中空调系统称为集中空调系统p 单送风参数系统（单送风参数系统（单风道系统单风道系统）机房内空气处理机组只处理出机房内空气处理机组只处理出一种送风参数一种送风参

3、数（温、湿度），（温、湿度），供一个房间或多个区域应用供一个房间或多个区域应用p 双（多）送风参数系统双（多）送风参数系统机房内空气处理机组处理出机房内空气处理机组处理出两种两种（或多种）不同参数（温、（或多种）不同参数（温、湿度），供多个区域或房间应用湿度），供多个区域或房间应用双风管系统：送出两种不同参数空气并按一定比例混合送人房间双风管系统：送出两种不同参数空气并按一定比例混合送人房间多区系统：在机房内混合后在送入各个房间多区系统：在机房内混合后在送入各个房间安徽工业大学 按送风量是否恒定分类按送风量是否恒定分类p 定风量系统定风量系统 送风量恒定送风量恒定p 变风量系统变

4、风量系统 送风量根据室内要求变化送风量根据室内要求变化p 全新风系统（全新风系统（直流式直流式系统）系统） 全部采用室外新鲜空气全部采用室外新鲜空气p 再循环式系统（再循环式系统（封闭式封闭式系统）系统） 全部采用再循环空气全部采用再循环空气p 回风式系统（回风式系统（混合式混合式系统）系统） 采用部分新鲜空气和室内回风混合采用部分新鲜空气和室内回风混合安徽工业大学6.1.2 空气空气-水系统水系统p 空气空气- -水系统：由空气和水共同来承担房间冷、热负荷的系统水系统：由空气和水共同来承担房间冷、热负荷的系统p 系统分类（根据在房间内的末端设备形式）：系统分类（根据在房间内的末端设备形式）：

5、 空气空气-水风机盘管系统水风机盘管系统 空气空气-水诱导器系统水诱导器系统 空气空气-水辐射板系统水辐射板系统安徽工业大学6.2.1 湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图p 焓湿图上的等值参数线：焓湿图上的等值参数线： 等焓（等焓（h）线）线 等含湿量（等含湿量（d）线）线 等干球温度（等干球温度（t）线）线 等相对湿度（等相对湿度（）线）线 等湿球温度（等湿球温度（twb）线）线 等水蒸气分压力（等水蒸气分压力（pw）线）线 热湿比（热湿比（）方向线）方向线已知两个独立已知两个独立参数，可以确参数，可以确定其他参数定其他参数安徽工业大学6.2.2 焓湿图上过程线的物理意义焓湿图上过程线的物理意义p

6、 空气状态变化过程：空气状态变化过程： 0-1：冷却去湿过程：冷却去湿过程 0-2：干冷却过程：干冷却过程 0-3：冷却加湿过程：冷却加湿过程 0-4：等焓加湿过程：等焓加湿过程 0-5：等温加湿过程：等温加湿过程 0-6：升温加湿过程：升温加湿过程 0-7：加热过程：加热过程 0-8：去湿增焓过程：去湿增焓过程 0-9：去湿减焓过程：去湿减焓过程安徽工业大学6.2.3 焓湿图的应用焓湿图的应用p 已知两种状态空气按比例混合求混合状态参数已知两种状态空气按比例混合求混合状态参数 已知：空气已知：空气A的温湿度为的温湿度为25、55%，空气量，空气量 ；空气；空气B的干、湿球温度为的干、湿球温度

7、为30、25，空气量，空气量 ；当地大气压；当地大气压为为101.3kPa。求：混合状态点的参数。求：混合状态点的参数 求解思路：求解思路： 1、在焓湿图上画出、在焓湿图上画出A、B点，并查出其它参数点，并查出其它参数 2、按混合比例确定混合状态点、按混合比例确定混合状态点C，在焓湿图上查出，在焓湿图上查出C点的参数点的参数 或按或按A、B的比焓和流量来确定的比焓和流量来确定C点的参数点的参数skgMA/3skgMB/25/2)/(/BAAMMMCBACkgkJhC/2 .625/ )276353(275/ )230325(Ct安徽工业大学6.2.3 焓湿图的应用焓湿图的应用p 已知一状态点和

8、热湿比求另一状态点已知一状态点和热湿比求另一状态点 已知：空气已知：空气A的温湿度为的温湿度为25、55%，求沿热湿比，求沿热湿比=10000kJ/kg的过的过程线到达程线到达A点的另一空气状态点。（点的另一空气状态点。（1）该空气状态饱和状态接近）该空气状态饱和状态接近95%；（；（2）该空气状态的温度比）该空气状态的温度比A的温度低的温度低9 求解思路：求解思路： 通过通过A点引一平行于点引一平行于=10000kJ/kg的直线（过程线）的直线（过程线） （1）过程线与）过程线与=95%等相对湿度线的交点即为所求状态点等相对湿度线的交点即为所求状态点 （2）过程线与）过程线与t=16等温线的

9、交点即为所求状态点等温线的交点即为所求状态点安徽工业大学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p 夏季送风量的确定夏季送风量的确定 全热平衡全热平衡 显热平衡显热平衡 湿平衡湿平衡RSCSShMQhMSRCShhQMRpSSCSpStcMQtcM,)(,SRpSCSttcQM331010RSWSSdMMdM)1000SRWSddMM安徽工业大学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p 夏季送风参数的确定夏季送风参数的确定 工程上常根据送风温差来确定送风状态点工程上常根据送风温差来确定送风状态点 舒适性空调和要求不严格的

10、工艺性空调，采用较大送风温差舒适性空调和要求不严格的工艺性空调，采用较大送风温差 规范规范规定规定 送风口高度送风口高度5m，温差，温差10 送风口高度送风口高度5m，温差，温差15 送风量送风量5h-1 露点送风（露点送风（机器露点机器露点）wcSRSRMQddhh1000安徽工业大学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p 冬季送风量和送风参数的确定冬季送风量和送风参数的确定 全年应用的全空气系统全年应用的全空气系统 冬季送风量可以与夏季相同，也可以与夏季不同，取较大的送风温差冬季送风量可以与夏季相同，也可以与夏季不同，取较大的送风温差和较小的风量和较

11、小的风量pSShRScMQtt,)(,SRpSCSttcQM安徽工业大学例题例题p 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75kW75kW，湿负荷为，湿负荷为8.6g/s8.6g/s，室内状态点为，室内状态点为2525，60%60%，当地大气压力为，当地大气压力为101.3kPa101.3kPa，求送风量和送风状态点。，求送风量和送风状态点。解：（解：（1）确定热湿比）确定热湿比kgkJMQddhhwcSRSR/87216 . 87510001000（2）确定室内状态点）确定室内状态点R并确定送风状态点并确定送风状态点hs=42kJ/kg，ts=16，ds=10.25g/kghR

12、=55.5kJ/kg，dR=11.8g/kg（3）计算送风量）计算送风量hkgskghhQMSRCS/20000/56. 5425 .5575hkgskgddMMSRWS/19974/55. 525.108 .116 . 8)空调系统送风温差为空调系统送风温差为25-16=9，符合规范要求，符合规范要求安徽工业大学6.4 空调系统的新风量空调系统的新风量p 确定最小新风量的原则（三个原则）确定最小新风量的原则（三个原则） 1、不小于按卫生标准规定的人员所需最小新风量、不小于按卫生标准规定的人员所需最小新风量 2、补充室内燃烧所耗的空气和局部排风量、补充室内燃烧所耗的空气和局部排风量 液体燃料液

13、体燃料 气体燃料气体燃料 3、保证房间正压的新风量：在室内外一定压差下通过门缝、窗缝等、保证房间正压的新风量：在室内外一定压差下通过门缝、窗缝等缝隙渗出的风量缝隙渗出的风量 工程上按换气次数估算：有外窗的房间正压新风量取工程上按换气次数估算：有外窗的房间正压新风量取12h-1（按窗（按窗的多少取值）；无窗和无外门房间取的多少取值）；无窗和无外门房间取0.50.75h-1ncipAV)(llqV310228. 0ggqV310252. 0安徽工业大学6.5 定风量单风道空调系统定风量单风道空调系统安徽工业大学6.5.1 露点送风系统露点送风系统p 1 1、露点送风系统（又称回风式系统或混合式系统

14、）、露点送风系统（又称回风式系统或混合式系统）再循环式系统再循环式系统直流式（全新风）系统直流式（全新风）系统iRSMMMerRMMMorSMMMieoMMM安徽工业大学6.5.1 露点送风系统露点送风系统p 2 2、夏季设计工况、夏季设计工况 最小新风比最小新风比 m 空气处理设备需提供的制冷量空气处理设备需提供的制冷量室内冷负荷室内冷负荷新风冷负荷新风冷负荷RORMSOhhhhRORMMMm)(,SMSrphhMQ)(,ROOOChhMQSRCShhQM)(,SRpSCSttcQM)1000SRWSddMMR、O点可以确定点可以确定安徽工业大学6.5.1 露点送风系统露点送风系统p 冬季设

15、计工况冬季设计工况 由热负荷和湿负荷计算热湿比由热负荷和湿负荷计算热湿比 送风在室内变化过程送风在室内变化过程冷却加湿冷却加湿 计算送风状态点计算送风状态点 空气处理过程（空气处理过程（无预热过程无预热过程） 等焓加湿等焓加湿新风新风O再循环回风再循环回风R混合混合M加热加热H加湿加湿SRpSShRScMQtt,3,10MsswpddMM加湿量加湿量t安徽工业大学6.5.1 露点送风系统露点送风系统NS1C1WW1C1%1001WNNCm%L%mhhhhLNNW判断冬季是否需要判断冬季是否需要预热的条件预热的条件EOM 冬夏具有相同室内设冬夏具有相同室内设计状态点及湿负荷，计状态点及湿负荷，风

16、量也相等风量也相等 处理方案：规定新风处理方案：规定新风比和绝热加湿比和绝热加湿hNhLhWhW1hOhM安徽工业大学6.5.1 露点送风系统露点送风系统p 全新风系统（直流式系统）：送风全全新风系统（直流式系统）：送风全部采用新风的系统部采用新风的系统 能耗高能耗高 适用于不允许有回风的场合及防止污染物适用于不允许有回风的场合及防止污染物互相传播的场所互相传播的场所p 再循环系统（封闭式系统）：送风全再循环系统（封闭式系统）：送风全部采用回风的系统部采用回风的系统 无新风负荷，能耗低无新风负荷，能耗低 卫生条件差卫生条件差 不适用于有人员的场所，适用于间歇运行不适用于有人员的场所，适用于间歇

17、运行的系统的系统安徽工业大学6.5.1 露点送风系统露点送风系统p 风管温差传热的影响风管温差传热的影响 夏季工况：导致送风温度升高（回风管在空调房间内时，可不考虑传夏季工况：导致送风温度升高（回风管在空调房间内时，可不考虑传热温差）热温差） 冬季工况：当送风温度高于环境温度，应考虑风管的热损失（冬季工况：当送风温度高于环境温度，应考虑风管的热损失（温降温降）p 风机得热量的影响风机得热量的影响 风机的电动机不在输送的空气中风机的电动机不在输送的空气中 风机的电动机在输送的空气中风机的电动机在输送的空气中Mcttkpltpied)(fpfcPtmfpfcPt安徽工业大学6.5.1 露点送风系统

18、露点送风系统p 风管温升与风机温升对处理过程的影响风管温升与风机温升对处理过程的影响1t风管和送风机温升风管和送风机温升2t回风机温升回风机温升夏季使得系统冷负荷增加夏季使得系统冷负荷增加冬季使得热负荷增加冬季使得热负荷增加安徽工业大学二次回风系统夏季工况二次回风系统夏季工况p 夏季设计工况夏季设计工况新风新风O回风回风RMLSR混合混合冷却去湿冷却去湿R RO OM ML LS S回风回风R混合混合L1L1otLRLRSRLhhQGhhhhGRLSRGWWWNMGGhGhGh11M1M1LMLhhGQ0安徽工业大学6.5.2 再热式系统再热式系统p 1 1、系统图、系统图 系统特点：每个房间

19、或区域可根据所需调节送风温度系统特点：每个房间或区域可根据所需调节送风温度 适用场合：有不同温度需求或负荷变化不同的场合适用场合：有不同温度需求或负荷变化不同的场合安徽工业大学6.5.2 再热式系统再热式系统p 夏季设计工况夏季设计工况 再热量再热量 空气冷却设备制冷量空气冷却设备制冷量 室内冷负荷室内冷负荷 新风冷负荷新风冷负荷 再热量再热量)(DSSrehhMQ新风新风O回风回风RMDSR混合混合冷却去湿冷却去湿再加热再加热安徽工业大学6.5.2 再热式系统再热式系统p 冬季设计工况冬季设计工况 送风量：按夏季工况确定送风量：按夏季工况确定 送风状态点：与露点送风系统的确定方法相同送风状态

20、点：与露点送风系统的确定方法相同MH空气混合后加热过程空气混合后加热过程HS喷蒸汽等温加湿喷蒸汽等温加湿SS再加热再加热安徽工业大学6.5.2 再热式系统再热式系统p 与露点送风系统的比较与露点送风系统的比较 优点优点 调节性能好，可实现对温湿度较严格的控制，也可对各个房间进调节性能好，可实现对温湿度较严格的控制，也可对各个房间进行分别控制行分别控制 送风温差较小，送风量大，房间温度的均匀性和稳定性较好送风温差较小，送风量大，房间温度的均匀性和稳定性较好 空气冷却处理所达到的露点较高，制冷系统的性能系数较高空气冷却处理所达到的露点较高，制冷系统的性能系数较高 缺点缺点 冷热量抵消，能耗较高冷热

21、量抵消，能耗较高安徽工业大学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p “室内空气温湿度允许波动区室内空气温湿度允许波动区” 工艺性空调：由工艺要求确定室内温、湿度及其允许的波动范围工艺性空调：由工艺要求确定室内温、湿度及其允许的波动范围 舒适性空调：允许温、湿度波动的范围比较宽舒适性空调：允许温、湿度波动的范围比较宽p 调节方法调节方法 全空气系统：调节风量和送风参数全空气系统：调节风量和送风参数 定风量单风道系统：风量恒定，调节送风参数（定风量单风道系统：风量恒定，调节送风参数（送风温差送风温差和和含湿量含湿量）p 送风参数的调节手段送风参数的调节手段 对空气热

22、湿处理设备进行调节对空气热湿处理设备进行调节 根据室外空气参数的变化，为充分利用室外空气的自然冷量，变换空根据室外空气参数的变化，为充分利用室外空气的自然冷量，变换空气处理过程模式气处理过程模式安徽工业大学 露点送风系统的调节露点送风系统的调节p 夏季工况：通过对表冷器冷量调节来改变空气处理后的状态点夏季工况：通过对表冷器冷量调节来改变空气处理后的状态点 调节冷冻水流量调节冷冻水流量 三通调节阀调节三通调节阀调节 二通调节阀调节二通调节阀调节 调节通过表冷器的风量（空气旁通调节）调节通过表冷器的风量（空气旁通调节） 混合空气旁通调节（混合空气旁通调节（类似表冷器水量调节类似表冷器

23、水量调节） 回风旁通调节（二次回风调节）回风旁通调节（二次回风调节）不一定满足湿不一定满足湿量调节的要求量调节的要求除湿能力要优除湿能力要优于前两种方案于前两种方案注意：若对室内湿度有严格要求的场所，则不能采用露点送风空调系统注意：若对室内湿度有严格要求的场所，则不能采用露点送风空调系统安徽工业大学 露点送风系统的调节露点送风系统的调节p 冬季工况：通过调节空气加热器的加热量来改变送风状态点冬季工况：通过调节空气加热器的加热量来改变送风状态点 调节热水（或蒸汽）的流量调节热水（或蒸汽）的流量 三通电动调节阀调节（三通电动调节阀调节（不能调节蒸汽流量不能调节蒸汽流量） 二通电动调节

24、阀调节二通电动调节阀调节 调节通过加热器的风量（调节通过加热器的风量（空气旁通调节空气旁通调节）注意：注意：加热后的空气加热后的空气状态点总是在状态点总是在通过加热前状通过加热前状态点的态点的等等d d线线上上变化变化安徽工业大学 露点送风系统的调节露点送风系统的调节p 当室内当室内湿负荷不变湿负荷不变而而显热负荷变化显热负荷变化时，可通过调节空气加热器时，可通过调节空气加热器的加热量，控制加热后的送风温度实现对室内温度的调节的加热量，控制加热后的送风温度实现对室内温度的调节注意：加湿方法不同，使得空气加热后的温度不同注意：加湿方法不同，使得空气加热后的温度不同安徽工业大学6.6

25、.2.1 露点送风系统的调节露点送风系统的调节p 当室内当室内显热负荷显热负荷不变而不变而湿负荷湿负荷变化时，通过变化时，通过调节加湿量调节加湿量实现对实现对室内湿度的控制室内湿度的控制等温加湿等温加湿等焓加湿等焓加湿安徽工业大学 再热式系统的调节再热式系统的调节p 当室内当室内湿负荷不变湿负荷不变而而显热负荷变化显热负荷变化时，通过调节再加热器的加热量，改变时，通过调节再加热器的加热量，改变送风温度实现对室内温度的调节送风温度实现对室内温度的调节p 当室内当室内显热负荷不变显热负荷不变而而湿负荷变化湿负荷变化时，通过调节送风的含湿量实现对室内时，通过调节送风的含湿量实现对室内湿

26、度的控制（分冷却减湿工况和干冷却工况）湿度的控制（分冷却减湿工况和干冷却工况）O安徽工业大学6.6.3 室外空气状态变化时的运行调节室外空气状态变化时的运行调节p 室外气象包络线室外气象包络线：在：在h-d图上，全年可能出现的室外空气状态将在由某一曲图上，全年可能出现的室外空气状态将在由某一曲线与线与=100%饱和线所包围的区域饱和线所包围的区域p 冬、夏室内温、湿度要求的不同使得全年允许的室内状态点为一小区域冬、夏室内温、湿度要求的不同使得全年允许的室内状态点为一小区域 单风道空调系统全年空气处理工单风道空调系统全年空气处理工况分区：况分区： 假定：假定：全年都有冷负荷，夏季冷全年都有冷负荷

27、，夏季冷负荷大于冬季冷负荷负荷大于冬季冷负荷 S1S1：夏季送风状态点：夏季送风状态点 S2S2：冬季送风状态点：冬季送风状态点 露点送风系统调节方案：露点送风系统调节方案：优先优先对对温度进行控制温度进行控制安徽工业大学6.6.3 室外空气状态变化时的运行调节室外空气状态变化时的运行调节p 各区的调节方案（各区的调节方案（1区区）空气处理过程空气处理过程新风新风O O回风回风R RM MS SR R混合混合冷却去湿冷却去湿不对室内湿度进不对室内湿度进行调节，系统是行调节，系统是按照最大湿负荷按照最大湿负荷进行设计进行设计安徽工业大学6.6.3 室外空气状态变化时的运行调节室外空气状态变化时的

28、运行调节p 各区的调节方案（各区的调节方案（2区区）空气处理过程空气处理过程新风新风O OS SR R冷却去湿冷却去湿干冷却干冷却新风新风O O回风回风R RM MS SR R混合混合干冷却干冷却室外空气比较干燥室外空气比较干燥安徽工业大学6.6.3 室外空气状态变化时的运行调节室外空气状态变化时的运行调节p 各区的调节方案（各区的调节方案（3区区）空气处理过程空气处理过程新风新风O O回风回风R RM MS SR R混合混合加湿加湿安徽工业大学6.6.3 室外空气状态变化时的运行调节室外空气状态变化时的运行调节p 各区的调节方案（各区的调节方案（4区区）空气处理过程空气处理过程新风新风O O

29、回风回风R RM MH HS S混合混合加热加热R R加湿加湿H H回风回风R RM MS SR R混合混合加湿加湿新风新风O O预热预热雾区雾区安徽工业大学6.6.3 室外空气状态变化时的运行调节室外空气状态变化时的运行调节p 补充说明补充说明 采用全新风运行，充分利用了室外空气的自然冷量，有利于改善室内采用全新风运行，充分利用了室外空气的自然冷量，有利于改善室内空气品质空气品质 分区的分界线应理解为在某一参数范围内浮动的界线分区的分界线应理解为在某一参数范围内浮动的界线 有些空调系统冬季室内无冷负荷，有热负荷，仍按有些空调系统冬季室内无冷负荷，有热负荷，仍按区的空气处理方区的空气处理方案，

30、但应增加空气加热量案，但应增加空气加热量 采用表冷器及干式蒸汽加湿器的再热式空调系统的全年运行调节与露采用表冷器及干式蒸汽加湿器的再热式空调系统的全年运行调节与露点送风空调系统相类似点送风空调系统相类似回风回风R RM MH HS S混合混合加热加热加湿加湿 O O新风新风O O预热预热R R若当地室外气温很低，新风预热量很大时，可以作如下处理：若当地室外气温很低，新风预热量很大时，可以作如下处理：ROOMSHROOMSHH安徽工业大学6.7 定风量双风道空调系统定风量双风道空调系统p 1 1 定风量露点送风双风道空调系统定风量露点送风双风道空调系统 混合箱功能混合箱功能 根据房间温度和负荷调

31、节冷、热风比例根据房间温度和负荷调节冷、热风比例 保持送风量恒定保持送风量恒定安徽工业大学6.7 定风量双风道空调系统定风量双风道空调系统p 1 1 定风量露点送风双风道空调系统定风量露点送风双风道空调系统房间房间1 1的送风温度等于冷风温度的送风温度等于冷风温度房间房间2 2的送风温度高于冷风温度的送风温度高于冷风温度不宜用于室外计算湿球温度高于不宜用于室外计算湿球温度高于2525夏季冷风温度不宜高于夏季冷风温度不宜高于1313温湿地区最小新风量不宜超过温湿地区最小新风量不宜超过35-40%35-40%类似于单风道系统中的哪种调节？类似于单风道系统中的哪种调节？冬季加湿采用等焓加湿冬季加湿采

32、用等焓加湿冬季冷风经等焓加湿后冬季冷风经等焓加湿后D D点温度点温度13-1613-16判断是否需要预热的室外焓值？判断是否需要预热的室外焓值？安徽工业大学6.7 定风量双风道空调系统定风量双风道空调系统p 2 2 定风量再热式双风道空调系统定风量再热式双风道空调系统注意：再热式系统的能耗比定风量注意：再热式系统的能耗比定风量露点送风双风道系统的大露点送风双风道系统的大安徽工业大学6.7 定风量双风道空调系统定风量双风道空调系统p 3 3 多区机组空调系统多区机组空调系统 空气处理设备采用多区机组的空调系统，是双参数系统的一种形式空气处理设备采用多区机组的空调系统，是双参数系统的一种形式 夏季

33、：部分空气经表冷器冷却去湿夏季：部分空气经表冷器冷却去湿新风，另一部分未经处理新风，另一部分未经处理热风热风 冬季：部分空气经加热盘管冬季：部分空气经加热盘管热风，另一部分未经处理热风，另一部分未经处理冷风冷风安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 变风量（变风量（Variable Air VolumeVariable Air Volume，VAVVAV）系统：）系统：改变送风量改变送风量实实现室内温度调节的现室内温度调节的全空气空调系统全空气空调系统，送风状态保持不变送风状态保持不变p 1 1 变风量单风道空调系统变风量单风道空调系统调节后房间湿调节后房间湿度不一定满足度不一定满

34、足要求要求安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 变风量末端机组有定位装置，当室内温度过低时需再热变风量末端机组有定位装置，当室内温度过低时需再热p 1 1 变风量单风道空调系统变风量单风道空调系统末端机组末端机组 节流型：利用节流机构调节风量节流型：利用节流机构调节风量 旁通型：部分送风回到回风顶棚或回风道中，减少送风量（旁通型：部分送风回到回风顶棚或回风道中，减少送风量（耗能耗能）节流型再热式变风量末端机组节流型再热式变风量末端机组风量调节：风量调节：蝶形风阀蝶形风阀文丘里管文丘里管双套筒式双套筒式气囊式气囊式末端可直接接末端可直接接风管或有多出风管或有多出口的静压箱口的静压箱

35、安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 变风量末端按风量调节分类变风量末端按风量调节分类 压力有关型：由恒温控制器直接控制风门的角度压力有关型：由恒温控制器直接控制风门的角度 压力无关型：风门角度根据风量给定值（有上、下限）来调节压力无关型：风门角度根据风量给定值（有上、下限）来调节 可以设定最小和最大风量可以设定最小和最大风量 系统风机调节系统风机调节 使总风量适应变风量末端机组调节所要求的风量，使管道内静压维持使总风量适应变风量末端机组调节所要求的风量，使管道内静压维持一定一定 调节方法：调节方法：变风机转速、变风机入口导叶角度变风机转速、变风机入口导叶角度、风机出口风门调节、

36、风机出口风门调节、风机旁通风量调节风机旁通风量调节安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 系统总送风量控制系统总送风量控制 定静压控制定静压控制保持风道内的静压恒定保持风道内的静压恒定 变静压控制变静压控制在调节过程中风道内的静压根据变风量末端机组风门在调节过程中风道内的静压根据变风量末端机组风门开度调整开度调整p 系统回风量的控制系统回风量的控制 回风机的回风量与送风量按一定比例进行变化（回风机的回风量与送风量按一定比例进行变化（室内正压变化室内正压变化） 根据室内正压进行控制（根据室内正压进行控制（易受干扰易受干扰） 测量送回风的风量，控制回风机（测量送回风的风量，控制回风机（

37、风量现场测试存在难度风量现场测试存在难度）安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p VAVVAV系统还需根据室外气象参数进行运行调节系统还需根据室外气象参数进行运行调节 h ho oh hR R采用最小新风采用最小新风 h ho ohhR R、tototsts采用全新风采用全新风 tottotR R调节新回风混合比保持一定送风温度调节新回风混合比保持一定送风温度 当室外温度下降，新风量降到最小新风量时，应采用最小新风，并用当室外温度下降，新风量降到最小新风量时，应采用最小新风，并用加热盘管来保持送风温度加热盘管来保持送风温度安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 单风道单

38、风道VAVVAV空调系统优点空调系统优点 在部分负荷下运行，可以减少输送空气的能耗在部分负荷下运行，可以减少输送空气的能耗 一个系统可以同时实现对多个不同的房间或区域的温度控制一个系统可以同时实现对多个不同的房间或区域的温度控制 高峰负荷参差分布时，系统总风量及相应的设备和送风管路都比定风高峰负荷参差分布时，系统总风量及相应的设备和送风管路都比定风量系统小量系统小 房间无人时，可以停止送风房间无人时，可以停止送风 很容易增加新的空调区域或房间，适应建筑格局变化时对系统的改造很容易增加新的空调区域或房间，适应建筑格局变化时对系统的改造安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 单风道单风

39、道VAVVAV空调系统缺点空调系统缺点 房间低负荷时，造成新风量供应不足，影响室内的气流分布房间低负荷时，造成新风量供应不足，影响室内的气流分布 VAVVAV末端机组会有一定的噪声末端机组会有一定的噪声 初投资一般比较高初投资一般比较高 控制比较复杂控制比较复杂安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 2 2 风机动力型变风量系统风机动力型变风量系统 风机动力型风机动力型VAVVAV系统：在单风道系统：在单风道VAVVAV系统的变风量末端机组上系统的变风量末端机组上串联串联或或并并联联风机的风机的VAVVAV系统系统 该系统的优点是系统是变风量的，而室内送风量是恒定的（串联型）该系统

40、的优点是系统是变风量的，而室内送风量是恒定的（串联型）或有适量的风量（并联型）或有适量的风量（并联型）风机常开且型号较大风机常开且型号较大风机不连续运行风机不连续运行安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 3 3 双风道变风量系统双风道变风量系统 冷负荷较大时，按照变风量运行，当风量降低到一定值时，按定风量、冷负荷较大时，按照变风量运行，当风量降低到一定值时，按定风量、双风道方式运行双风道方式运行 避免单风道避免单风道VAVVAV系统在冷负荷很小时送风量过小带来的缺点系统在冷负荷很小时送风量过小带来的缺点HC安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 3 3 双风道变风量系

41、统双风道变风量系统 安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 4 4 变风量空调系统设计中的几个问题变风量空调系统设计中的几个问题 l 冷负荷计算冷负荷计算n围护结构应计算所有房间各朝向的逐时值围护结构应计算所有房间各朝向的逐时值n人员、灯光、设备等要考虑同时使用系数人员、灯光、设备等要考虑同时使用系数n上述两部分进行分项叠加上述两部分进行分项叠加n最大值为系统设计显热、潜热冷负荷、湿最大值为系统设计显热、潜热冷负荷、湿负荷负荷l 送风量送风量 n显热冷负荷显热冷负荷sRpscsttcQM,l 新风量确定（三原则）新风量确定（三原则）l VAV VAV末端机组选择末端机组选择风量选择

42、风量选择l 送风管路各管段的风量送风管路各管段的风量安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 例题例题6-2 6-2 一一VAVVAV系统送风量系统送风量17700m17700m3 3/h/h，确定各管段的风量，确定各管段的风量安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统p 例题例题6-2 6-2 一一VAVVAV系统送风量系统送风量17700m17700m3 3/h/h，确定各管段的风量，确定各管段的风量解解（1 1）计算系统和各管段的）计算系统和各管段的差异性系数差异性系数（DFDF）（2 2）总管分并联的两个之路和均认为）总管分并联的两个之路和均认为DF=0.82DF=0.

43、82（3 3）管路末端）管路末端1/31/3范围内可能同时出现最大负荷，故范围内可能同时出现最大负荷，故DFDF调整为调整为1 1（图中（图中7 7、8 8、1414、1515）（4 4）余下）余下2/32/3范围内，沿空气流动方向依次增加一差异值范围内，沿空气流动方向依次增加一差异值，即（，即（1-0.821-0.82）5=0.0365=0.036（3 3、4 4、5 5、6 6管段的管段的DFDF分别为分别为0.8560.856、0.8920.892、0.9280.928、0.9640.964）（5 5）各管段风量确定后，选择管段尺寸，进行水力计算）各管段风量确定后，选择管段尺寸，进行水力

44、计算82. 02159017700和管段所接各支送风量之管段风量DF安徽工业大学6.8 变风量空调系统变风量空调系统管段号2345678DF0.820.8560.8920.9280.96411各支管送风量之和（m3/h）124001040087007050550039002200调整风量（m3/h）10168892077606542530239002200管段号9101112131415DF0.820.8560.8920.9280.96411各支管送风量之和（m3/h）9190769063905190409029501700调整风量（m3/h）7536658357004816394329501

45、700安徽工业大学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p 空调机组：对空气进行处理的设备空调机组：对空气进行处理的设备p 不带制冷机的空调机组有组合式空调机组和整体式空调机组不带制冷机的空调机组有组合式空调机组和整体式空调机组安徽工业大学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p 1 1 空气过滤段空气过滤段 对空气的灰尘进行过滤，有粗效过滤和中效过滤对空气的灰尘进行过滤，有粗效过滤和中效过滤安徽工业大学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p 2 2 表冷器（冷却盘管）段表冷器（冷却盘管）段 用于对空气的冷却去湿处理（用于对空

46、气的冷却去湿处理（迎面风速迎面风速2.5m/s2.5m/s）安徽工业大学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p 3 3 喷水室喷水室 喷嘴、喷管、挡水板、分风板、水箱、保温外壳喷嘴、喷管、挡水板、分风板、水箱、保温外壳 优点是只要改变水温就能实现对空气进行多种处理过程优点是只要改变水温就能实现对空气进行多种处理过程安徽工业大学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p 4 4 空气加湿段空气加湿段 喷蒸汽加湿喷蒸汽加湿干蒸汽加湿器干蒸汽加湿器等温加湿等温加湿安徽工业大学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p 4 4 空气加湿段

47、空气加湿段 高压喷雾加湿高压喷雾加湿利用水泵将水加压利用水泵将水加压等焓加湿等焓加湿 湿膜加湿湿膜加湿淋水填料层加湿淋水填料层加湿等焓加湿等焓加湿 透湿膜加湿透湿膜加湿利用化工中的膜蒸馏原理的加湿技术利用化工中的膜蒸馏原理的加湿技术 超声波加湿超声波加湿将电能转化为机械振动，向水中发射超声波将电能转化为机械振动，向水中发射超声波 其他其他电热、电极式加湿、红外线、电热、电极式加湿、红外线、PTCPTC蒸汽、离心式蒸汽、离心式安徽工业大学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p 5 5 空气加热段空气加热段 热水盘管（热水热水盘管（热水/ /空气加热器）、蒸汽盘管（蒸汽空气

48、加热器）、蒸汽盘管（蒸汽/ /空气加空气加热器）和电加热器热器）和电加热器安徽工业大学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p 6 6 风机段风机段 组合式空调机组中风机选型：组合式空调机组中风机选型：系统总风量和总阻力系统总风量和总阻力 整体式空调机组只提供机组的风量及机外余压整体式空调机组只提供机组的风量及机外余压p 7 7 其他功能段：混合段、中间段、二次回风段、消声段其他功能段：混合段、中间段、二次回风段、消声段安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 1 1 空气空气- -水风机盘管系统水风机盘管系统 又称风机盘管加独立新风机组，由风机盘管与新风系统共又称

49、风机盘管加独立新风机组，由风机盘管与新风系统共同承担室内冷、热负荷和新风的冷、热负荷同承担室内冷、热负荷和新风的冷、热负荷p 1.1 1.1 新风系统的功能与划分新风系统的功能与划分 满足稀释人群及活动所产生污染物的要求满足稀释人群及活动所产生污染物的要求 人对室外新风的需求人对室外新风的需求 按房间功能和使用时间划分系统按房间功能和使用时间划分系统 有条件时，分楼层设置新风系统有条件时，分楼层设置新风系统 高层建筑中，若干楼层合用一个新风系统高层建筑中，若干楼层合用一个新风系统安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 1.2 1.2 房间中新风的送风方式房间中新风的送风方式 直接送到风

50、机盘管吸入端，与房间回风混合后送入直接送到风机盘管吸入端，与房间回风混合后送入 新风与风机盘管的送风并联送出新风与风机盘管的送风并联送出p 1.3 1.3 新风处理状态点的分析新风处理状态点的分析 方案一：新风冷却去湿处理至低于室内的含湿量，承担室方案一：新风冷却去湿处理至低于室内的含湿量，承担室内的湿负荷和部分显热冷负荷内的湿负荷和部分显热冷负荷l盘管表面干燥，无霉菌滋生条件，卫生条件好盘管表面干燥，无霉菌滋生条件，卫生条件好l冷冻水温度高，冷水机组制冷系数高，能耗低冷冻水温度高，冷水机组制冷系数高，能耗低l可采用冷却塔的水及地下水作冷源可采用冷却塔的水及地下水作冷源风盘只承担风盘只承担部分

51、显热冷部分显热冷负荷，在干负荷，在干工况下运行工况下运行安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 1.3 1.3 新风处理状态点的分析新风处理状态点的分析100%ORKM新风新风O机器露点机器露点L风机盘管处理到风机盘管处理到M混合混合S送风送风RSL温升温升K风机盘管风机盘管的选型的选型安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 1.3 1.3 新风处理状态点的分析新风处理状态点的分析 方案二：新风冷却去湿处理到室内空气的焓值，风机盘管方案二：新风冷却去湿处理到室内空气的焓值，风机盘管承担室内冷负荷承担室内冷负荷100%ODRFMRFC新风新风O机器露点机器露点D风机盘管处理到风机

52、盘管处理到F混合混合M送风送风R不一定满足房不一定满足房间对温湿度的间对温湿度的要求要求安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 1.3 1.3 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、湿负荷和风机盘管的热湿比方案三：根据室内的冷负荷、湿负荷和风机盘管的热湿比确定新风的处理状态点确定新风的处理状态点室内参数室内参数全热冷负荷全热冷负荷Qc（kW）湿负荷湿负荷Mw（kg/s）新风量新风量V0（m3/s）室内状态点室内状态点R比焓比焓hR（kJ/kg）含湿量含湿量dR（g/kg）新风处理后状态点新风处理后状态点比焓比焓hD（kJ/kg）含湿量含湿量dD（g/kg）

53、RDhhV0全热冷负荷全热冷负荷湿负荷湿负荷3010RDddV安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 1.3 1.3 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、湿负荷和风机盘管的热湿比方案三：根据室内的冷负荷、湿负荷和风机盘管的热湿比确定新风的处理状态点确定新风的处理状态点FCRDRDcrddVwMhhVQ30010安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 1.3 1.3 新风处理状态点的分析新风处理状态点的分析 方案四：新风经除湿（非冷却除湿）后承担室内湿负荷，方案四：新风经除湿（非冷却除湿）后承担室内湿负荷，风机盘管承担室内显热冷负荷风机盘管承担室内

54、显热冷负荷温湿度独立控制技术温湿度独立控制技术安徽工业大学例题例题p 例例6-3 6-3 一标准客房全热冷负荷为一标准客房全热冷负荷为1.4kW1.4kW，湿负荷为，湿负荷为200g/h200g/h（5.565.561010- -5 5kg/skg/s），新风量为），新风量为80m80m3 3/h/h（2.222.221010-2-2m3/sm3/s），室内设计参数为），室内设计参数为2525和和50%50%，当地大气压为，当地大气压为99.3kPa99.3kPa，求新风处理后的状态。，求新风处理后的状态。kgkJSHFFC/1000012500 冷冻水进口温度冷冻水进口温度7 FP34和和F

55、P51的平的平均显热比均显热比SHF=0.753222105117. 11022. 21056. 55117. 11022. 24 . 1DDrhhhR=51kJ/kgdR=10.1g/kg利用试算法，取：利用试算法，取：hD=51.2kJ/kgdD=12.9g/kg=95%kgkJr/10950安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 1.4 1.4 风机盘管的选择风机盘管的选择应考虑新风系统承担的室内冷负荷应考虑新风系统承担的室内冷负荷例题例题6-56-5：一办公室全热冷负荷为一办公室全热冷负荷为3.5kW3.5kW，室内计算干湿球温度为，室内计算干湿球温度为2626、1919，选用

56、显热比，选用显热比SHF-0.72SHF-0.72的风机盘管，经计算新风应处理到的风机盘管，经计算新风应处理到h hD D=42kJ/kg=42kJ/kg，t tD D=16=16，新风量为，新风量为180m180m3 3/h/h，试选择风机盘管，试选择风机盘管kWQFC78. 2hR=54kJ/kg1=20%1=20%2=02=0kWQFC34. 3型号型号FP-68制冷量制冷量3.69kW显热制冷量显热制冷量2.63kWSHF=0.712安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 1.5 1.5 空气空气- -水风机盘管系统的运行调节水风机盘管系统的运行调节 风机盘管的调节风机盘管的调

57、节 新风系统的调节新风系统的调节安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 1.6 1.6 空气空气- -水风机盘管系统的优缺点水风机盘管系统的优缺点 各房间温度可独立调节各房间温度可独立调节 各房间的空气互不相窜各房间的空气互不相窜 占用建筑面积小，机房面积小占用建筑面积小，机房面积小 水空气的输送能耗比比全空气小水空气的输送能耗比比全空气小 末端设备多且分散，运行维护工作量大末端设备多且分散，运行维护工作量大 风机盘管运行时有噪声风机盘管运行时有噪声 对空气中悬浮颗粒的净化能力、除湿能力和对湿度的控制对空气中悬浮颗粒的净化能力、除湿能力和对湿度的控制能力比全空气系统弱能力比全空气系统弱

58、安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 2 2 空气空气- -水诱导器系统水诱导器系统类型类型 房间负荷由一次风（新风）和诱导器的盘管共同承担房间负荷由一次风（新风）和诱导器的盘管共同承担安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 2 2 空气空气- -水诱导器系统水诱导器系统安装安装 卧式诱导器装于顶棚上卧式诱导器装于顶棚上 上送风的立式诱导器装在窗台下上送风的立式诱导器装在窗台下 下送风的立式诱导器靠内墙明装下送风的立式诱导器靠内墙明装 吊顶式诱导器顶棚内吊顶式诱导器顶棚内安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 2 2 空气空气- -水诱导器系统水诱导器系统诱导比诱导比

59、PARAVVn喷嘴流速高：喷嘴流速高：n=3.2-5.6喷嘴流速较低：喷嘴流速较低：n=2-4.4反应同样一次风量情况下，诱导器冷却（加热）比能力的大小反应同样一次风量情况下，诱导器冷却（加热）比能力的大小同样反应了噪声和一次风的压力损失的大小同样反应了噪声和一次风的压力损失的大小n=3.8：噪声：噪声35dB（A），一次风压力损失为），一次风压力损失为182Pan=2：噪声：噪声23dB（A），一次风压力损失为），一次风压力损失为26Pa安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 2 2 空气空气- -水诱导器系统水诱导器系统 空气空气- -水诱导器系统在房间中的空气处理过程水诱导器系统

60、在房间中的空气处理过程 一次风与诱导器的负荷分配问题一次风与诱导器的负荷分配问题 空气空气- -水诱导器系统的运行调节（水诱导器系统的运行调节（只对水系统进行调节只对水系统进行调节） 空气空气- -水诱导器系统的优缺点水诱导器系统的优缺点安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 2 2 空气空气- -水诱导器系统水诱导器系统 不带盘管的诱导器，工作原理类似全空气系统的单风道变不带盘管的诱导器，工作原理类似全空气系统的单风道变风量系统风量系统安徽工业大学6.10 空气空气-水系统水系统p 3 3 空气空气- -水辐射板系统水辐射板系统 辐射板辐射板+ +新风系统新风系统 室内湿负荷由新风系