空气调节技术 教学课件 作者 朱立 第三章

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1、第三章空气调节系统 3 1空气调节系统的分类一 按处理设备的设置状况分类1 集中式2 半集中式3 局部式二 按所用介质分类1 全空气2 全水式3 空气 水式4 制冷剂 三 按空气来源分类1 封闭式2 直流式3 混合式 四 按风道中空气的流速分1 高速高速空调系统风道中的流速可达20 30m s由于风速大 风道断面可以减小许多 故可用于层高受限 布置风道困难的建筑物中 2 低速低速空调系统风道中空气流速一般只有8 12m s 风道断面较大 需占较大的建筑空间 其它分类原则 定风量和变风量 工艺性和舒适性 一般空调和高精度空调 3 2集中式空调系统一 直流式1 特点 卫生好 不节能 2 系统三图

2、以夏季为例 1 设备示意简图2 h d图3 流程图 3 负荷种类及关系 1 种类Q设 QO qm hw hl Q新 QW qm hw hN Q再 QZ qm ho hl Q余 QY qm hN ho 2 关系Qo Q新 Q再 Q余 QW QZ Qy求证 代入即得4 冬季工况 略 二 一次回风系统1 特点 即卫生又节能2 系统三图1 设备示意简图2 h d图3 流程图 3 负荷种类及关系1 种类 Qo qm hc hl Q新 qmw hw hN Q再 qm ho hl Q余 qm hN ho 2 关系Qo Q新 Q再 Q余求证 4 冬季工况 1 计算特点 状态点W tw tNQ余 Q余W余 W余

3、 2 处理方法送风量不变qm qm 冬 夏共用机器露点 既 do do dL 3 常见处理流程方案 方案 4 讨论几种情况 A 若hc hL即C C1处方法 提高m C1C 处 B 若hc hl 即C C2处原因 a 工程设计要求新风比大b m 最小 但室外温度很低 出现以上情况时 采用人为预热措施 提高C 点的焓值 方案A 先混合 后预热即 方案B 先预热 后混合 比较A B两方案的预热量 求证 二者相等 判断方法 如 hw hW1不预热hw hW1预热 5 夏 冬室内参数不同的一次回风系统夏天冬天室内 26 28 C18 20 C处理方法 冬 夏各自确定L点 但 W余 W余 qm qm d

4、O dO 夏天 直接用 L 点送风冬天 三 二次回风空调系统1 问题提出启示 2 系统三图1 设备示意简图2 h d图3 流程图注 二次回风系统与一次回风系统相比 相同 W N O点 线 3点一线 不同 C L点 既dL dLXtL tLX 3 CX点的确定1 质量守恒方程 2 计算风量 1 总风量 2 二次风量 3 表冷器的风量 4 一次回风量 3 用热平衡的方法确定CX 4 分析计算1 负荷种类 2 关系式要求 求证3 结论 1 与一次回风相比 在相同条件下节省再热量 设备冷负荷减小 2 机器 L 点下降 t冷 设备运行条件差 运行操作复杂 5 冬季工况计算特点与一次回风系统类同即 L与L

5、 点相同 W余 W余qm qm常见流程 3 判断方法 即 由二次混合可知 判断 hW hW1不预热 四 一 二次回风系统的比较及应用场合1 一次回风流程简单 操作方便 2 有 to要求 采用二次风可节省再热量 五 集中式空调系统的划分和分区处理1 系统划分1 室内设计参数相同 相近 划分为一起2 朝向 层次 位置相近划分3 工作时间相同合在一起4 特殊要求的合在一起5 有害气体合在一起 2 分区处理 1 末端再热式即共 L 点 分室加热 注意 1 2 3 流程 2 分区机组系统新风集中处理 分散回风 分散再加热 冷却 加湿或减湿等处理 3 3半集中式空调系统既有集中处理 又有末端设备进行局部处

6、理的空调系统 风机盘管诱导器系统一 风机盘管系统 一 构造和特点1 构造2 分类 立式和卧式3 特点 1 使用灵活 方便 2 承担室内负荷 一般不承担新风负荷 3 调节灵活变风速调节 分高 中 低 变水量调节 图5 16温度升高供水 E C A D F温度下降断水 E C B D F 4 冷热两用 4 主要性能指标 1 风量250 850 2 冷量2 3 7KW 3 功率30 100W 4 耗水量0 147 0 22L s 500 800 5 冷 热媒 冷水 5 11 热水 t 65 二 风机盘管系统新风供给的方式 1 渗入新风 室内机械排风适用老建筑物改造 2 墙洞引入新风直接进入机组如果风

7、机盘管靠外墙安装 则可用此种方式3 由独立的新风系统供给新风这种方式要求有一个集中式空调系统处理新风 并可让新风负担一部分空调负荷 由于新风负担了一部分负荷 夏季风机盘管要求的冷水温度可以高些 水管表面结露问题会得到改善 所以应该推广这种风机盘管加新风系统 三 风机盘管系统的空气处理过程分析1 渗入新风 室内机械排风 1 设备示意图 2 h d图 3 流程图夏季 冬季 4 计算 2 墙洞引入新风 经盘管处理后送风此形式就相当于一次回风 L 点送风 1 设备示意图 2 h d图 3 流程图夏 冬 4 特点 风机盘管承担室内负荷及新风负荷 3 独立的新风系统供给新风的空气处理过程 分类并联 主要用

8、它串联夏季工况并联 1 设备示意图 2 流程图 3 焓湿图 分类并联 主要用它串联并联 1 设备示意图 2 流程图 3 焓湿图 4 处理特点abct水 5 C 不常用 d 一般不用 串联 a 流程图 b 焓湿图 冬季工况 1 新风直入式 冬季工况的新风处理有低于 等于和高于tN三种情况 图a中 这种处理方式 风机盘管不仅负担房间的热负荷 而且还要负担一部分新风热负荷 图b中 风机盘管负担室内热负荷 而新风热负荷则由新风机组承担 图c中 风机盘管仅负担部分室内热负荷 而新风机组不仅负担新风的热负荷 而且还要负担部分室内热负荷 2 新回风串接式的冬季空气处理过程同新风直入式一样 也有将新风加热到低

9、于 等于和高于tN三种情况 四 夏季工况空调设计计算1 并联 以新风直入式为例 hN hL 1 确定新风处理状态和Q新 2 确定总风量和风机盘管处理风量 3 计算全冷量和显冷量2 串联 1 确定新风处理状态和QW同上 2 过N作 线交 0 9与0点 3 确定C点 4 计算全冷量和显冷量例题 略 五 冬季工况空调设计计算1 新风直入式 见图3 24 1 根据设计条件确定室内外状态点 2 确定室内送风状态点 3 确定风机盘管出口空气的状态点 4 确定蒸汽加湿后的状态点E 5 确定新风加热后的状态点 6 确定风机盘管机组的加热量 7 确定新风机组的加热量和加湿量加热量加湿量 2 新回风串接式 见图3

10、 25 1 确定室内送风状态点 2 确定新风和回风的混合状态点 3 确定蒸汽加湿后的状态点 4 确定新风加热后的状态点W1W1确定的方法与新风直入式相同 5 确定风机盘管机组的加热量 6 确定新风机组的加热量和加湿量新风机组的加热量和加湿量的计算可用式 3 42 和式 3 43 计算 六 新风机组和风机盘管机组的选择1 新风机组的选择处理的风量应等于各空调房间的新风量之和 根据Q0和W等查产品样本选取合适的新风机组 2 风机盘管机组的选择根据工况的设计计算f qm Q0和QY等 产品样本在不同水温 水量 风量 进风参数下提供的冷热量 选取合适的规格型号 七 风机盘管的水系统1 水系统 双水管系

11、统三水管系统四水管系统 2 控制方式 1 变水量方式 2 变水温方式变水量 a通过三通阀MV1调节进入盘管的水量变水温 b通过三通阀MV1调节回水和供水混合量 二 诱导器系统 一 诱导器的构造原理及特点组成 静压箱 喷嘴和盘管特点 喷嘴喷出一次风在诱导器内造成负压 室内二次风被吸入 一 二次风混合后送出 诱导比 二次风量与诱导的一次风量之比 n 2 5 5 二 诱导器系统的空气调节过程1 全空气 诱导系统一次风量 由h d图分析 2 空气 水诱导系统根据热平衡 或 特点 可节省建筑空间 卫生情况好 3 4局部式空调机组将空气处理设备各部件与通风机 制冷机组组合成一个整体 具有结构紧凑 安装方便

12、 使用灵活的特点 一 空调机组的类型及特点 一 构造类型1 按结构形式不同分 1 整体式 2 分体式 2 按冷凝器的冷却方式来分 1 水冷式 2 风冷式3 按使用功能来分 1 单冷型 2 冷热两用型4 按装置来分 1 窗式 2 立柜式 二 空调机组的特点1 结构紧凑 安装方便2 操作方便 节约能源3 设备利用率高 便于维修 二 空调机组的选择和应用 一 选择1 考虑因素 1 N 负荷 qmW 2 类型 台数 Q0与qm应满足 3 接风道 使风管系统的总阻力小于空调机组铭牌上给出的机外余压 4 空调机组的能效比 EER 2 空调机组的特性设备联合工作 由性能曲线选定合适的空调机组 二 机组的应用

13、方式1 单台机组独立使用 2 多台机组独立使用 3 利用集中式新风与排风系统将空调机组联合使用 4 利用空调机组做集中式空调系统的空调机 3 5户式中央空调系统一 户式中央空调的形式1 多联式机组它最先是由日本研制成功的 并且现在仍然是日本可以说是日式的户式中央空调 2 风管式机组风管式机组是将整套居室的空气进行集中处理 然后由风道系统将处理过的空气输送到各个房间 这可说是美式的户式中央空调机组 3 冷热水机组冷热水机组是一种集中产生冷热量 分散处理房间负荷的空调系统型式 这可以说是中国式的户式中央空调 二 确定户式空调负荷的方法1 户式空调负荷特点 1 负荷参差性大 2 同时使用系数低 3

14、空调负荷的结构差异大 4 室内设计参数对负荷的影响大2 室内空调设计参数的确定3 户式空调负荷的结构4 户式空调的同时使用系数 3 6其它空气调节系统一 变风量空调系统定风量系统 qm Q余max定出 当Q余 N C to 不经济 变风量系统 VAV Q余 qm 保持to C 减少了能耗和运行费用 区别 在系统末端设有特殊的送风装置 通过它调节送风量 末端送风装置 节流型 旁通型 诱导型 一 变风量系统形式1 只能改变系统总送风量的变风量系统2 加装变风量末端装置的变风量系统特点 1 由于末端装置可以随所服务房间或区域实际负荷的变化而改变送风量 因此整个空调系统的供冷 热 量可以在各个空调房间

15、或区域之间自动合理分配 并能转移 2 配以合理的自动控制 空调设备和冷热源设备只按实际需要运行 耗电降低 运行费用还可进一步减少 3 每个空调房间或区域的送风量调节 直接受装在室内的恒温器控制 故可实现单个房间或区域的温度自动控制 4 这种系统尤其适合于建筑物的改建和扩建 5 由于增加了变风量末端装置及系统静压 室内最大送风量和最小送风量 室外新风量取值等控制环节 整个系统的造价会有所提高 但由于系统的总装机容量和管道尺寸可以减小 综合性初投资则不一定增加 甚至可以降低 二 变风量末端装置又称为变风量箱 VAVBOX 是变风量系统的关键装置之一 通过它来调节送入房间的风量 基本功能 1 接受房

16、间温控器的指令 自动调节送风量 2 当系统压力升高时 能自动维持房间送风量不超过设计最大值 3 当房间负荷降低时 能保证最小送风量 4 具有一定的消声功能 5 当不使用时 能完全关闭 目前常用的变风量末端装置主要有以下三种 1 单风管型 2 风管再热型 风机动力型 二 双风道空调系统调节过程 夏季 冬季 另外还有冬季新风预热式和露点再热式 夏季空气调节过程为 双风道系统热湿调节灵活 适用于显热负荷变化大 而各房间的温度又需要控制的地方 三 冷热辐射板加新风系统新风 室内 顶棚内冷水20 30 供冷 供热 本章要点 1 通常按突出反映系统某一方面的性能来进行空调系统分类 因此造成空调系统的名称繁多 一个空调系统往往会有几个不同的名称 掌握这一特点 有利于深刻了解各种空调系统的形式 2 全空气系统是历史最悠久 至今仍在广泛使用的集中式空调系统 能满足对空调的各种处理要求 能全新风行和能对室内空气质量进行全面控制是其最突出的三大优点 全空气系统常用的有直流式 全新风 系统 一次回风系统和二次回风系统三种系统形式 3 由于一次回风系统比直流式系统节能 比二次回风系统简单 因此是集中式全空气系统