【技能培训】空调系统培训

【技能培训】空调系统培训湿空气的物理性质和i-d图的用法一．热力学知识1.什么是湿空气?大气＝干空气＋水蒸气2.常温常压下湿空气可看作是理想气体:水蒸气是过热状态，分子无体积，分子间无内聚力:(P10MPa)PV=RT各组分同3.大气压随海拔高度变化海平面：B=101325Pa=1.01325Bar，饱和水蒸气分压力一般为1000~2000Pa注意：海拔较高的城市不能使用海平面的i-d图！一．热力学知识4.湿空气的主要参数(1):干球温度(drybulbtemperature)水蒸气分压力Pg饱和水蒸气分压力Pqb=f(t)密度和比容含湿量(humidityratio/moisturecontent)：)(622.0622.0qqgqgqqggqPBPPPPRPRd4.湿空气的主要参数(2):相对湿度(relativehumidity)：=Pq/Pqb用=d/db误差＝1~3%焓(enthalpy)：近似定压过程，故可度量空气的热量变化:i=Cpt+(2500+Cpqt)d其中Cp=1.005kJ/kg℃，Cpq=1.84kJ/kg℃当t=0℃时r=2500kJ/kg水湿球温度和露点温度一．热力学知识24681012141618202224262830323436384042D(g/Kg)-25-15-55152535455565758595105115125135145%RHI(KJ/Kg)65605550454035302520151050-5-10-15-20-25T-30二、湿空气焓湿图(i-d图)1.i-d图是如何画出来的？2.饱和线随B的不同而不同。B下降，饱和线右移。3.热湿比=i/d1、湿球温度(Wetbulbtemperature)：(1)定义：定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的空气绝热饱和温度。(2)特点：近似等焓。增焓部分是液体显热：d4.19ts由湿球温度ts可得Pq=Pqb(ts)-A(t-ts)B其中经验式A=f(V)三、湿球温度与露点温度(3)热湿比为=i/d=4.19ts三、湿球温度与露点温度(3)Q=aF(t-ts)Q+d4.19ts干球温度t湿球温度ts水蒸气分压力Pqb(ts)2、露点温度：(dewpointtemperature)与Pq相关或在一定大气压下与d相关的温度。三、湿球温度与露点温度(3)Atstl3、应能区别湿球温度和露点温度四、焓湿图的应用(1)1、各种湿空气状态变化过程在焓湿图上的表示加热等温加湿绝热加湿绝热除湿冷却降温除湿=0=0=-=+=?2684四、焓湿图的应用(2)2、不同状态空气的混合ACBGA=2kg/sGB=1kg/sABC第二讲什么是空调系统?一、空调系统的组成要素(1)广义：冷热源，空气处理设备，输配系统(管道和末端)，被控对象(建筑空间)(2)狭义：空气处理设备，输配系统(管道和末端)冷热源空气处理设备被调房间空气输配系统室外新鲜空气排气冷却塔空调箱冷冻机空气空气冷冻水冷却水热量环境新鲜空气二、空调系统的分类1．按集中程度分(1)集中式空调系统柜式吊装空调机组散流器(1)典型集中式空调系统:全空气单风道系统二、空调系统的分类(2)半集中式空调系统风机盘管系统风冷式冷水机组水管风机盘管二、空调系统的分类1．按集中程度分(3)局部空调系统特点:相互独立,与其他用户无关二、空调系统的分类2．按介质分（1)全空气系统(集中式系统)（2)空气-水系统(半集中式系统)（3)全水系统(半集中式系统)（4)制冷剂系统(局部空调系统)二、空调系统的分类2．更广义的分类法（1)全空气系统：含常规送风空调系统和通风系统（2)空气-水系统：风机盘管＋新风、诱导器＋新风（3)全水系统：常规采暖系统、辐射板空调系统（4)制冷剂系统：家用空调器、冷库系统、VRV机组等1、集中式空调系统特点：风道与机房占空间大,设备集中易于管理。(1)按气流的途径分封闭式系统：节能，空气品质差。用于仓库或战备工程。直流式系统：适用于不允许采用回风的场合，如放射性实验室、散发大量有害物的车间等。可设置热回收设备。经济性不好。混合式系统(回风)：满足卫生要求，经济合理，应用最广。三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性1、集中式空调系统(2)按风道的设置分单风道系统：夏季供冷，冬季供热，要求不同负荷变化功率不同的多区系统不易精确调节。适用于同一系统服务的各区域热湿负荷变化情况相类似的条件。设备简单，初投资少。双风道系统：调节容易，冷热混合损失大，系统复杂，占建筑空间大，初投资与运行费高。制冷负荷比单风道增加10％左右，欧美多用。我国基本没有发展此系统。典型双风道系统1、集中式空调系统(3)按风量变化程度分定风量系统CAV(ConstantAirVolume)：送风量按最大负荷确定，送风状态按负荷最大房间确定，风量不变，靠调节再热量控制房间送风参数。特点：部分负荷时风机与再热能耗大。风量分布控制简单。变风量系统VAV(VariableAirVolume)：送风量按房间热湿负荷的变化而变化。特点：节能，经济合理。气流组织、新风量的保证、系统静压控制等方面还存在问题。三、不同类型空调系统的特点与适用性1、集中式空调系统(4)按主风道风速分低速系统(8-15m/s)：占空间大，噪声小。民用、公用建筑主风道风速不超过10m/s。高速系统(15-30m/s)：占空间小，控制噪声较难，电耗大。民用、公用建筑主风道风速超过12m/s即算高速系统。三、不同类型空调系统的特点与适用性2、半集中式空调系统(1)特点风道、机房占建筑空间小，不需设回风管道如采用四水管制可同时供冷、供热。过渡季不能采用全新风。检修较麻烦，湿工况要除霉菌。部分负荷时除湿能力下降。三、不同类型空调系统的特点与适用性2、半集中式空调系统(2)诱导器全空气、空气-水：采用盘管处理空气，也有只装电加热器的诱导器。三、不同类型空调系统的特点与适用性2、半集中式空调系统诱导器特点：末端噪声大旁通风门个别控制不灵活新风量取决于带动二次风的动力要求，量较大，空气输送动力消耗大管道系统复杂房间同时使用率低的场合不适用二次风过滤难三、不同类型空调系统的特点与适用性2、半集中式空调系统(3)风机盘管(FCU,Fan-coilUnit):可加新风或无新风；客房、办公楼、商用建筑常用。三、不同类型空调系统的特点与适用性2、半集中式空调系统风机盘管的特点：用于建筑周边处理周边负荷，系统分区调节容易可独立调节或开停而不影响其他房间，运行费低风量、水量均可调风机余压小，不能用高性能空气过滤器三、不同类型空调系统的特点与适用性三、不同类型空调系统的特点与适用性(4)冷暖辐射板加新风：类似暖气，全水系统。可用于抵销窗际辐射和处理周边负荷无吹风感，舒适性较好，室温可以提高承担瞬态负荷能力强吊顶辐射板不能除湿，单位面积承担负荷能力受限3.局部空调系统(1)特点小型空调系统，占地面积小，不需要集中空调机房和冷冻机房安装简便、使用灵活。在改建加装空调的工程中，可多台使用作为集中空调系统。不能采用全新风，维护工作量较大。例：冷风机组、恒温恒湿机组、新风机组、净化空调机组、汽车空调机组、家用空调器等。三、不同类型空调系统的特点与适用性(2)类型窗式(7kW)、柜式(70kW)、台式、壁挂式：根据室内需要配。分体式、整体式：分体式噪声小。水冷式、风冷式：水冷需有冷却水系统，风冷不需要冷却水系统。单冷式、热泵式三、不同类型空调系统的特点与适用性3、局部空调系统典型的柜式空调机组1.普通集中空调系统(定风量、单风道、全空气系统)：商场、影剧院、宾馆大堂、体育馆等2.风机盘管加新风系统(半集中式系统)：办公室建筑，宾馆客房等3.家用空调器(局部空调系统)：住宅，办公室四、目前中国使用最普遍的空调系统第四讲普通集中式空调系统Centralair-conditioningsystem一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析定义：定风量，全空气，单风道1．系统构成:风机、空气处理器(AHU)、风阀、风道、新风口、排风口。风机空气处理器风机风阀风道新风口排风口一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析2．空气处理的预备知识：喷水室：能实现多种过程(冷却除湿、干式冷却、绝热加湿、冷却加湿、等温加湿、加热加湿)表面式冷却器：冷冻除湿，干式冷却表面式加热器：干式加热喷蒸汽：等温加湿一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析干式加热等温加湿绝热加湿干式冷却降温除湿冷却加湿加热加湿一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析3.直流系统：特点：空气新鲜，适用于特殊要求的建筑。能耗大。室外房间一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析3.直流系统NWL需要处理的负荷设计负荷一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析4.闭式系统：特点：节能。空气品质不好，不适用于居住建筑。房间一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析NL需要处理的负荷一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析4.闭式系统5.一次回风系统：(1)系统图式：回风系统一般需要双风机。(2)特点：既满足新风要求，又利用回风节能。房间NCC’LOO’W一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析(3)i-d图示意(4)负荷分析Qx=Gx(iw-in)QCL=G(in-io’)Qrh=G(io-iL)NWLOC新风负荷再热负荷C'风机风道温升机器露点O'温升负荷送风温差室内设计负荷设备处理负荷(5)冬季过程：NO'OWW'C采用蒸汽加湿器加湿一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析(5)冬季过程：NLOWW'C采用喷水室绝热加湿一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析6.二次回风系统优点：节省再热量与冷量，减少冷热抵销。局限：受热湿比线的限制。房间NO’CLOC’W一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析6.二次回风系统NWLOC新风负荷C'O'温升负荷室内设计负荷设备处理负荷Q=(Gx+Gh1)(ic’-iL)一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析二.系统划分、建筑分区处理--针对设计工况(一)系统划分原则•室内参数基数与精度、热湿比相近•位置相近•运行时间相同•洁净度与噪声要求一致•有害物、污染物产生量类似•与防火分区对应•总风量不能太大室内参数同，热湿比不同，送风温差可不同：(1)等露点，分室调再热量，热湿比小的房间风量加大，再热量加大。O1LOCWN二.系统划分、建筑分区处理(二)多房间处理：常规冷冻除湿法tn同n允许偏差，热湿比不同：(2)用中间露点，统一再热，经济；舒适空调多用。NN3LOCWN2二.系统划分、建筑分区处理(二)多房间处理：常规冷冻除湿法N相同，热湿比不同，样样要求严格，送风温差和送风含湿量可不同房间房间(3)集中处理新风，分别处理回风，靠回风混合比控制送风含湿量。二.系统划分、建筑分区处理(二)多房间处理：常规冷冻除湿法二.系统划分、建筑分区处理(二)多房间处理：常规冷冻除湿法集中处理新风，分别处理回风：•受最小新风百分比限制，故露点的下限受制于热湿比最大的房间的露点要求，上限受制于热湿比最小的房间要求的露点。•新风处理难度大。LO1C1O2C2NW(1)一支不处理(C)或加热，一支冷却(L)。不处理部分的参数难以控制。(2)全部冷却，分出一部分再热，然后混合。运行费高。二.系统划分、建筑分区处理(二)多房间处理：常规冷冻除湿法双风道系统：N同，热湿比不同，送风温差不严格限制统一。O3O1NLO2CW三.普通集中式空调系统的全年运行调节针对运行工况要点：•1.保证室内设计要求。•2.节省运行费。•3.调节设备简单可靠。(一)室内热湿负荷变化时的运行调节目的：保证室内要求。-----确定送风状态和送风量，