空调工程（第3版）课件：空调系统（二）

6.1

变风量（VAV）空调系统6.2水—空气辐射板空调系统6.3

变制冷剂流量多联分体式空调系统6.4户式集中空调系统6.5

热泵空调系统6.6蓄冷(热)空调系统6.7低温送风空调系统6.

8净化空调系统6.9温湿度独立控制空调系统6.10蒸发冷却空调系统6.1

变风量（VAV）空调系统6.1.1VAV系统的分类1）按照它所服务的区间来分：

单区系统和多区系统2）按照空调机组所采用的送风管道的数目来分：单风管变风量系统和双风管变风量系统3）按照风机风量是否可以变化来分“真”变风量系统（VAV）;“准”变风量系统（BVV）4）按照变风量箱的结构形式和调节原理来分

节流型、风机动力型、旁通型和双风管型5）根据建筑物的内部区和外区供暖方式不同来分6.1.2VAV末端装置（变风量箱）按VAV末端装置的功能划分：

常用VAV末端装置的分类及应用范围（表6–1）

1）风机动力型VAV末端装置

（FanPoweredBox--FPB）（图6-1）2）节流型VAV末端装置

单叶风阀变风量箱；空气阀变风量箱6.1.3VAV系统的组成与形式1.VAV系统的组成

（1）空气处理设备（2）送（回）风系统

（3）末端装置（变风量箱）

（4）自动控制仪表2.VAV系统的形式（1）单风管变风量空调系统单风管变风量空调系统原理图（仅设送风机）（图6-3）单风管变风量空调系统的原理图（设送、回风机）（图6-7）（2）具有风机动力型变风量箱的一次风变风量系统（图6-8）

（3）多风机变风量系统（图6-10）一次回风变风量系统

二次回风变风量系统6.1.4VAV系统的特点（1）分区温度控制

（2）设备容量减小，运行能耗节省（3）房间分隔灵活;（4）维修工作量少6.1.5VAV系统设计（1）内、外分区;（2）空气处理装置（3）系统风量的确定;（4）噪声控制6.1.6VAV系统与其他常用集中冷热源舒适性空调系统比较（表6-2）6.2水—空气辐射板空调系统6.2.1

辐射板的分类1“混凝土核心”结构(ConcreteCore,简称C型)（图6-13）2.“三明治”结构（Sandwich,简称S型）（图6-14）3.“冷网格”结构（CoolingGrid,简称G型）（图6-15）4.“双层波状不锈钢膜”结构（TwoCorrugatedStainlessSteelFoils，简称F型）（图6-16）5.“多通道塑料板”结构（Multi-ChannelPlasticPanel，简称P型）（图6-17）6.2.2水—空气辐射板空调系统的组成与形式1组成：由新风系统和水系统所组成2形式：冷水机组供冷和冷却塔供冷相结合的冷却吊顶水系统（图6-18）用混合法制备冷却吊顶冷水的水系统（图6-19）6.2.3水—空气辐射板空调系统的特点（表6-3）6.2.4水—空气辐射板空调系统的设计

1）确定室内设计参数。2）计算空调区的显热、潜热冷负荷。3）根据建筑结构特点和使用要求及技术经济比较确定辐射板形式。

4）根据辐射供冷需承担的负荷量和辐射板单位面积供冷能力计算辐射板面积。

5）根据辐射板的设计供冷量、管径及室内空气露点温度确定冷媒参数。

6）根据风系统要承担的负荷及人体舒适条件确定送风量、送风温度、送风速度等参数。7）冷源选用。冷却吊顶空调系统的空气处理过程与计算方法（表6-4）6.2.5空气－水辐射空调系统与其他HVAC系统的能耗比较（表6-5）6.3

变制冷剂流量多联分体式空调系统主要工作原理：

室内温度传感器控制室内机制冷剂管道上的电子膨胀阀，通过制冷剂压力的变化，对室外机的制冷压缩机进行变频调速控制或改变压缩机的运行台数、工作气缸数、节流阀开度等，使系统的制冷剂流量变化，达到制冷或制热两种方式随负荷变化而改变供冷量或供热量的目的。（图6-20）6.3.1多联机系统的分类（表6-6）6.3.2多联机系统的特点（1）节能（2）节省建筑空间（3）施工安装方便、运行可靠（4）满足不同工况的房间使用要求6.3.3多联机系统的设计（1）系统的确定（2）选择室内机（3）选择室外机（4）多联机系统设置（5）多联机系统新风问题多联机系统设计流程图(图6-21)6.3.4多联机系统与常规系统比较（表6-7）6.4户式集中空调系统户式集中空调系统(亦称户式中央空调系统或家用中央空调系统)是介于传统集中式空调系统和家用房间空调器之间的一种新形式,是随着住房条件的改善和生活质量的提高而逐渐发展起来的一种空调新潮流。6.4.1户式集中空调系统的类型和特点

风管式系统（图6-22）

冷热水式系统（图6-23）6.4.2户式集中空调系统常见的型式1.户式集中空调全空气系统2.户式集中空调变风量系统（rVAV）3.户式集中空调风机盘管系统4.户式集中空调蒸发冷凝式空调系统（图6-26）6.4.3户式集中空调系统的设计1.风管式空调系统设计2.冷热水式空调系统设计3.制冷剂空调系统设计6.4.4几种常用户式集中空调机组的比较（表6-9）6.5热泵空调系统6.5.1空气源热泵（ASHP)空调系统1.

空气源热泵机组的分类（1）空气源热泵机组按其供冷（热）的方式分类:冷（热）水机组,直接蒸发式空调机组（2）按其采用的压缩机类型分类:往复式制冷压缩机组,螺杆式制冷压缩机组,涡旋式制冷压缩机组（3）按其结构形式分类:整体式,组合式,模块式热泵机组

2.热泵机组的设计（1）热泵机组容量确定

;（2）热泵机组的布置

（3）辅助加热方式

;（4）热泵机组的噪声与振动6.5.2水源热泵（WSHP)空调系统按使用侧换热设备的形式分为：冷热风型水源热泵机组冷热水型水源热泵机组。按冷热源类型分为：水环热泵空调系统地下水式水源热泵空调系统地下环路式水源热泵空调系统6.6蓄冷(热)空调系统6.6.1

蓄冷系统的分类6.6.2水蓄冷空调系统6.6.3冰蓄冷空调系统6.6.4蓄热空调系统6.6.1

蓄冷系统的分类1.分类（图6-32）2.蓄冷介质的选用（1）水：利用水温变化储存的显热量[4.184kJ／(kg·K)]——显热式蓄冷

（2）冰：利用冰的溶解潜热储存冷量(335kJ／kg)——潜热式蓄冷（3）共晶盐：无机盐与水的混合物称为共晶盐6.6.2水蓄冷空调系统1.水蓄冷系统的分类：开式流程开闭式混合流程2.水蓄冷空调系统的组成和型式（图6-33）3.水蓄冷空调系统的特点（1）水蓄冷空调系统的优点：

1）以水作为蓄冷介质，节省蓄冷介质费用和能耗。2）技术要求低，维修方便。3）可以利用消防水池、原有的蓄水设施或建筑物地下基础梁空间等作为蓄冷水槽，初投资低。

4）可以使用常规的制冷机组，设备的选择性和可用性范围广，运行时性能系数高，能耗低。5）可以在不增加制冷机组容量条件下达到增加功率容量的目的，适用于常规空调系统的扩容和改造。6）可以实现蓄冷和蓄热双重功能。（2）水蓄冷空调系统的缺点：

1）水蓄冷只利用显热，其蓄冷密度低，在同样蓄冷量条件下，需要大量的水，使用时收到空间条件的限制。

2）蓄冷槽内不同温度的水容易混合，影响其蓄冷效果。

3）由于一般使用开启式蓄水槽，水和空气接触容易产生菌藻，管路也容易生锈，增加水处理费用。6.6.3冰蓄冷空调系统1.冰蓄冷空调系统的分类按冷源分类:

冷媒液（盐水等）循环,制冷剂直接蒸发按制冰形态分类:

静态型,动态型按冷水输送方式分类:二次侧冷水输送方式为冰蓄冷槽与二次侧热媒相通,一次侧与二次侧相通的盐水输送方式按装置组成分类:现场安装型,机组型按制冰换热器分类:螺旋管式,蛇管式,壳管式,板式,热管式2.冰蓄冷空调系统的组成和形式内融冰蓄冷系统串联流程配置（图6-34）

内融冰蓄冷系统并联流程配置（图6-35）3.冰蓄冷空调系统与水蓄冷空调系统性能比较（表6-15）6.6.4蓄热空调系统按蓄热热源划分：电能蓄热系统、太阳能蓄热系统和工业余热或废热蓄热系统等；按蓄热介质划分：水蓄热、相变材料蓄热和蒸汽蓄热等；按用热系统划分：蓄热采暖系统、蓄热空调系统和蓄热生活热水系统等6.7低温送风空调系统6.7.1

低温送风空调系统的分类（1）一类低温送风送风温度范围为4~6℃（2）二类低温送风

送风温度范围为6~8℃（3）三类低温送风送风温度为9~12℃,标准送风温度为10℃6.7.2低温送风空调系统的构成1.冷却盘管

2.风机

3.风管4.末端空气扩散设备几种末端扩散设备的简单介绍

带风机串联式混合箱

(图6-36)

带风机并联式混合箱（图6-37）无风机诱导式混合箱

（图6-38）喷嘴型散流器（图6-39）几种常用低温送风空调系统方式（表6-16）6.7.3低温送风空调系统的特点及适用条件1.低温送风系统的优点（表6-17）2.低温送风的适用场所和不适用条件（表6-18）6.7.4低温送风系统的设计低温送风空调系统设计流程（图6-40）6.

8净化空调系统6.8.1净化空调系统与一般空调系统的区别(1)空气过滤的要求不同(2)室内压力的控制(3)气流组织方面(4)换气次数(送风量)方面6.8.2净化空调系统的分类比较1分类(1)集中式净化空调系统(2)分散式净化空调系统(3)半集中式净化空调系统2净化空调系统的分类比较(表6—19)6.9温湿度独立控制空调系统（图6-41）温湿度独立控制空调系统的基本组成:处理显热的系统处理潜热的系统两个系统独立调节,分别控制室内的温度和湿度。6.10蒸发冷却空调系统蒸发冷却空调(EvaporativeAirConditioning)技术按照技术形式分为:直接蒸发冷却（DirectEvaporativeCooling,DEC)空调技术间接蒸发冷却(IindirectEvaporativeCooling,IEC)空调技术间接—直接蒸发冷却（Indirect-DirectEvaporativeCooling,IDEC)复合空调技术蒸发冷却—机械制冷(EvaporativeCooling-MechanicalRefrigeration)联合空调技术按照产出介质(获得冷量)形式分为:风侧蒸发冷却(EvaporativeAirCooling)空调技术水侧蒸发冷却(EvaporativeWaterCooling)空调技术。蒸发冷却空调系统按照负担室内热湿负荷所用的介质分类：全空气蒸发冷却空调系统水—空气蒸发冷却空调系统6.10.1全空气蒸发冷却空调系统（图6-42）与传统的全空气系统比较:1）空气处理设备增加了间接蒸发冷却器和直接蒸发冷却器,其中间接蒸发冷却器(段)的种类及基数视具体情况而定2）风系统多采用全新风的直流式空调系统,而传统的全空气系统多采用混合式系统3）整个空调系统中即有一次空气系统,又有二次空气系统,而传统的全空气系统中没有一、二次空气系统之分6.10.1全空气蒸发冷却空调系统1夏季空气处理过程

(1)一级(直接)蒸发冷却系统空气处理过程：焓湿图处理过程（图6-43）处理空气所需显热冷量Q0(kW)：加湿量W(kg/s)：6.10.1全空气蒸发冷却空调系统1夏季空气处理过程

(2)二级(间接+直接)蒸发冷却系统焓湿图处理过程（图6-44）空气处理过程：空调房间的送风量qm(kg/s)：间接蒸发冷却器处理空气所需显热冷量Q01(kW)：直接蒸发冷却器处理空气所需显热冷量

Q02(kW)：6.10.1全空气蒸发冷却空调系统1夏季空气处理过程

(3)三级(二级间接+一级直接)蒸发冷却系统焓湿图空气处理过程（图6-45）空气处理过程：6.10.1全空气蒸发冷却空调系统2.冬季空气处理过程(h-d图6-46)3.除湿与蒸发冷却联合空调系统（图6-47）6.10.2水—空气蒸发冷却空调系统(图6-51)1.运行模式(1)干燥地区夏季运行模式根据新风机组采用的形式不同分为三种形式（h-d如图6-52）新风机机组采用直接蒸发冷却空调机组[或只运行间接—直接蒸发冷却空调机组的直接蒸发冷却(DEC)段]

空气处理过程新风机组为间接蒸发冷却(IEC)+直接蒸发冷却(DEC)二级蒸发冷却空调机组空气处理过程新风机组为两级间接蒸发冷却(IEC)+直接蒸发冷却(DEC)三级蒸发冷却空调机组空气处理过程6.10.2水—空气蒸发冷却空调系统(图6-51)1.运行模式(2)中等湿度地区夏季运行模式高温冷水机组采用蒸发冷却—机械制冷联合冷水机组,在整个空调运行期分两种工况运行（图6-53）:运行工况Ⅰ,在过度季节,室外湿球温度较低,只运行机组蒸发冷却段制为显热末端取高温冷水承担室内显热负荷。运行工况Ⅱ,在炎热夏季,室外湿球温度较高,单独运行蒸发冷却段制取高温冷水不能满足显热末端的进水要求,需要机械制冷协助,此时整机运行为显热末端取高温冷水承担室内显热负荷。6.10.2水—空气蒸发冷却空调系统(图6-51)2.蒸发冷却高温冷源水—空气蒸发冷却空调系统的高温冷源目前主要有以下几种形式:直接蒸发冷却冷水机组(冷却塔)间接蒸发冷却冷水机组间接—直接蒸发冷却复合冷水机组（图6-54）蒸发冷却—机械制冷联合冷水机组（图6-56）1.户式集中空调全空气系统（1）主要设备

1）穿墙式机组

2）风冷分体式风管机3）屋顶机组（2）规格及性能风冷冷热机组的额定制冷工况为室外干湿球温度35℃/24℃，室内干湿球温度为27℃/17℃；额定制热工况为室外干湿球温度7℃/6℃，室