空调工程第六章

第六章

空调系统第一节

空调系统的分类

外部扰量的干扰内部扰量的干扰空气调节要解决的问题主要扰量温度扰量湿度扰量室外：空气室内：人员、设备、敞开水源室外：空气温度、辐射室内：人员、照明、设备空气调节要解决的问题空气调节要解决的问题+ProductionRoom4.Exhaustairtreatment2.Centralairhandlingunit3.Terminalairtreatmentatproductionroomlevel1.FreshairtreatmentReturnair(Re-circulatedair)

Supplyair

6.1

空调系统的分类

6.1.1

按空气处理设备的集中程度分类1.集中式系统

空气集中于机房内进行处理(冷却、去湿、加热、加湿等)，而房间内只有空气分配装置。目前常用的全空气系统中大部分是属于集中式系统；机组式系统中，如果采用大型带制冷机的空调机，在机房内集中对空气进行冷却、去湿或加热，这也属于集中式系统。集中式系统需要在建筑物内占用一定机房面积，控制、管理比较方便。3.1

空调系统的分类

2.

半集中式系统

对室内空气处理(加热或冷却、去湿)的设备分设在各个被调节和控制的房间内，而又集中部分处理设备，如冷冻水或热水集中制备或新风进行集中处理等，全水系统、空气水系统、水环热泵系统、变制冷剂流量系统都属这类系统。半集中式系统在建筑中占用的机房少，可以容易满足各个房间各自的温湿度控制要求，但房间内设置空气处理设备后，管理维修不方便，如设备中有风机还会给室内带来噪声。3.1

空调系统的分类

3.分散式系统

对室内进行热湿处理的设备全部分散于各房间内，如家庭中常用的房间空调器、电取暖器等都属于此类系统。这种系统在建筑内不需要机房，不需要进行空气分配的风道，但维修管理不便，分散的小机组能量效率一般比较低，其中制冷压缩机、风机会给室内带来噪声。6.1

空调系统的分类

6.1.2

按负担室内热湿负荷所用的介质分类

QWQWQWQW（1）全空气系统（2）全水系统（3）空气-水系统（4）冷剂系统6.1

空调系统的分类

6.1.3

按被处理空气的来源分类

就集中式系统而言

ONOεN冷却器过滤器风机NOε冷却器过滤器风机NOεC冷却器过滤器风机WCNW（1）封闭式系统（2）直流式系统（3）混合式系统6.1

空调系统的分类

6.1.4

按系统风量调节方式分类

定风量空调系统、变风量空调系统6.1.5

按系统风管内风速分类

低速空调系统、高速空调系统6.1.6

按热量传递（移动）的原理分类

6.1.7

按空气调节区送风参数的数量分类

对流式空调系统、辐射式空调系统单风管空调系统、双风管空调系统就集中式系统而言

6.1

空调系统的分类

空气调节系统分类集中程度集中式空调系统介质用途空气来源半集中式空调系统分散式空调系统全空气系统空气水系统全水系统制冷剂系统舒适性空调系统工艺性空调系统封闭式系统直流式系统混合式系统6.2集中式空调系统

集中式空调系统的使用场所

《公共建筑节能设计规范》（GB50189-2005）5.3.2规定：房间面积或空间较大，人员较多或有必要集中进行温、湿度控制的空气调节区，其空气调节风系统宜采用全空气调节系统，不宜采用风机盘管系统。

6.2集中式空调系统

6.2.1

一次回风系统

1.概念什么是集中式一次回风空调系统？

特征：集中式、一次回风典型的集中式一次回风空调系统：它是指全空气、定风量、低风速、单风道的集中式一次回风空调系统。6.2集中式空调系统

2.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6.2集中式空调系统

3.空气处理过程中在i-d图（焓湿图）上描述

空气处理过程？

空气与冷热介质的热质交换过程典型工况？夏季工况；冬季工况6.2集中式空调系统

夏季工况:空气处理过程CxWxNLx⊿t0εxφ=100％OxOxNNWxCxLxOx喷淋室/表冷器再热器各状态点的确定与空气处理流程3.空气处理过程中在i-d图（焓湿图）上描述

6.2集中式空调系统

3.空气处理过程中在i-d图（焓湿图）上描述

夏季工况（1）为什么要进行一次回风？（2）一次回风主要缺点是什么？（3）设备承担负荷构成分析方法？6.2集中式空调系统

(1)为什么要进行一次回风？

N⊿t0φ=100％⊿iNL⊿iCN⊿iWC⊿iCL节能性分析空气品质分析εxWxCxLxOx6.2集中式空调系统

(2)一次回风主要缺点是什么？

N⊿t0φ=100％⊿iOL⊿iCL问题：冷热抵消解决办法：机器露点送风采用二次回风L’⊿t0’εxWxCxLxOx6.2集中式空调系统

(3)设备承担负荷构成分析方法？

方法一：i-d图分析法N⊿t0φ=100％⊿iOL⊿iNO⊿iCN⊿iWN⊿iCL结论：Q0=Q1+Q2+Q3关键：新风负荷Q3确定εxWxCxLxOx6.2集中式空调系统

(3)设备承担负荷构成分析方法？方法二：系统热平衡法NN冷却器再热器qw(kg/s)Q1∑Wqm(kg/s)CXQ2Q0

进入系统热量

‖

离开系统热量qmw(kg/s)结论：Q0=Q1+Q2+Q3NWx(hWX)6.2集中式空调系统

冬季工况:空气处理过程φ=100％⊿d0dNd0dεdWdCdOdLEN空气处理流程

加湿方法（1）绝热加湿（2）等温加湿hcd=hLd6.2集中式空调系统

3.空气处理过程中在i-d图（焓湿图）上描述

冬季工况：(1)冬夏设计工况，送风的含湿量是否相等？(2)冬季的加湿采用的方法，是绝热加湿还是等温加湿？(3)什么情况下要进行预热？预热量是多少？

6.2集中式空调系统

(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=Constantφ=100％⊿d0dNd0LNWdCdOdhcd=hLdεdOd6.2集中式空调系统

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φ=100％⊿d0dNd0LEN(2)冬季的加湿采用的方法，是绝热加湿还是等温加湿？

WdCdhcd=hLdεdOd6.2集中式空调系统

(3)什么情况下要进行预热？预热量是多少？

比较混合点Cd的焓值与机器露点L的焓值大小确定（1）hcd<hL（2）hcd=hL（3）hcd>hLLN⊿iWWdCdhcd’=hLdεdOdWd’Cd’6.2集中式空调系统

6.2.2

二次回风系统

1.概念什么是集中式二次回风空调系统？

特征：集中式、二次回风典型的集中式二次回风空调系统：它是指全空气、定风量、低风速、单风道的集中式二次回风空调系统。6.2集中式空调系统

2.典型系统图示

ONNWCLNN(qm1)(qm2)ε(qmW)qmp=qmwqmL=qm1+qmWqm=qmL+qm26.2集中式空调系统

3.空气处理过程中在i-d图（焓湿图）上描述

空气处理过程？

空气与冷热介质的热质交换过程典型工况？夏季工况；冬季工况6.2集中式空调系统

3.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？6.2集中式空调系统

(1)二次回风主要解决什么问题？它的优点是什么?

CxWxNL⊿t0εdφ=100％OxCx’L’

解决冷热抵消问题

优点：节省了再热量6.2集中式空调系统

NL⊿t0φ=100％L’

局限性：适用于送风温差较小，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(2)二次回风主要缺点是什么？局限性？

CxWxOxCx’εd6.2集中式空调系统

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φ=100％⊿d0=⊿d0’dNd0(d0’)εdWd’Cdcd2LNεWd⊿t0⊿t0’(1)冬夏设计工况，机器露点位置是否变化？

Od6.2集中式空调系统

(2)什么情况下要进行预热？预热量是多少？

预热量

Q预热＝qmWd×△hWhwd确定（1）第一次混合（2）第二次混合φ=100％iC=iLiW1WdCd’O’LNCdWd’OxiNiOiW’⊿iWεd6.2集中式空调系统

风机盘管处理空气的焓湿图具有独立新风系统的风机盘管机组夏季处理过程有两种:新风处理到室内焓值，不承担室内冷负荷；新风处理后的焓值低于室内焓值，承担室内部分负荷。新风处理到室内焓值—1新风处理到室内等焓线与Φ＝90％的交点L，过室内状态点作ε线与Φ＝90％交于O点,O点为送风状态点，连接OL点并延长至M,使M点具备以下关系式:新风机组承担冷量为：风机盘管承担冷量为：风量为：Φ＝90％Φ＝100％iNLNWOMε（新风不进入风机盘管）新风处理到室内焓值特点：新风处理到室内焓值不承担空气负荷；新风不进入风机盘管，噪声和风机盘管均小；风机盘管处于湿工况运行，卫生条件差。新风处理到室内焓值—2新风处理到室内等焓线与Φ＝90％的交点L，过室内状态点作ε线与Φ＝90％交于O点,O点为送风状态点,连接LN点,使C点具备以下关系式:新风机组承担冷量为：风机盘管承担冷量为：风量为：Φ＝90％Φ＝100％iNLNWOCε（新风进入风机盘管）新风处理到室内焓值特点：新风处理到室内焓值不承担空气负荷；新风进入风机盘管，噪声、负荷及风机盘管型号均大；风机盘管处于湿工况运行，卫生条件差。新风处理后的焓值低于室内焓值

确定室内外状态点N、W，过N点作ε线，与φ＝90％相交点为送风状态点O；作ON的延长线至P点，并满足：由dp线与机器露点相交于L，连接LO并延长与dn交至M点，

M点即为风机盘管出口状态点。总风量：风机盘