空气调节系统

空气调节系统空气调节系统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（2）四大主要组成部分：空调空间；空气输送和分配设备；空气处理设备；冷热源和自动控制设备。冷热源空气处理设备空调空间分配系统输送系统（d）冷剂系统（b）全水系统（a）全空气系统（c）空气-水系统全封闭系统空调空间空调空间空调空间普通集中式空调系统NNOONONOOO冷却器过滤器风机NCCO直流式系统混合式系统新风回风集中空气处理装置功能示意图要保证某一特定空间的空气参数达到所要求的状态N就必须：以空气为媒介给室内送入与余热、余湿等量的冷量和“负湿量”。送入的风量是多少？送风的温度和湿度（即送风状态）是多少？？hodo()ntCQW排风送风(100%)nhNdN送风量和送风状态点O的确定热湿比是空气状态变化（ON）过程线的斜率。送入房间的空气（O点状态）在吸收了余热和余湿后，状态必须恰好等于室内的空气设计状态（N点）。总热平衡湿平衡0NGhQGh0NhhGQ或NGdWGd0GWddN0或由两个平衡00()NNQWGhhdd00NNhhQWdd1送风流型室温允许波动范围（℃）送风温差△to(℃)0.1~0.22~30.53~61.06~101人工冷源：15送风温差与室温允许波动范围直流式空调系统夏季工况WoNLONOL冷却减湿加热WNOLWt直流式系统夏季设计工况所需的冷量01()NOQGhh02()WNQGhh室内冷负荷数值上等于再热量0()WLQGhh03()OLQGhh所需冷量新风负荷0010203QQQQNOLWtWoNL/NL/冷却减湿W露点送风的直流式空调系统WNLOΦ＝100％Φ＝90％εΔt0GGLGG是O点送风时的送风量。是露点（）送风时的送风量。LWNLOΦ＝100％Φ＝90％εΔt0GGL露点送风直流式系统夏季设计工况02()WNQGhh0()WLQGhh所需冷量WεΦ＝100％Φ＝90％GLN01()NLQGhh室内冷负荷数值上等于新风负荷00102QQQ露点送风可减少送风量，系统所需冷量减少。但送风温差大，冷源温度低，使用机械制冷时，较低的蒸发温度影响制冷机的效率。2.普通集中式空调系统一次回风回风与室外新风在喷水室(或表面式空气冷却器，简称表冷器)前混合。二次回风回风与新风在喷水室（或表冷器）前混合并经热湿处理后，再次与回风混合。根据新风、回风混合过程的不同，工程上常见的有两种形式：一次回风空调系统夏季装置图式和夏季过程在i-d图上的确定chCNOLWWNNOLC混合冷却减湿加热WNoNLCto新风比m=Gw/G空调箱G=Gw+GN一次回风系统夏季设计工况所需的冷量室内冷负荷数值上等于新风冷负荷再热量1()NOQGhh2()WWNQGhh3()OLQGhh123()()()NOWWNOLQQQGhhGhhGhh()()()()NOCNOLCLGhhGhhGhhGhh系统所需要的冷量Q0=Q1+Q2+Q3夏季空气处理过程i-d图的表示NONNWCLOONNWCLOGGWGNGΦ＝100％Φ＝90％εΔt0L直流式冬季工况采用喷水室处理空气时，尽量采用绝热加湿。采用表面式换热器时，可用喷蒸气加湿的方法。方案一：喷水室新风预热绝热加湿L方案二：换热器新风预热喷蒸汽加湿预热量：冬季设计工况NLW1WO再热O1WWQGhh再热量：OLQGhhW1WW1WNW1WO1O1O1OOQGhh或再热O一次回风冬季工况采用喷水室处理空气时，尽量采用绝热加湿，并尽量保证最小新风比。采用绝热加湿时，喷水温度？空气的湿球温度冬夏季节送风量相同时：（5）冬季空气处理过程h-d图的表示dONhLLdNΔdOΦ＝100％Φ＝90％CWONLOCOWONWddG'C'ONNL绝热加湿加热W原因：新风量比较大或者室外空气温度太低混合点C的焓低于hL措施：新风预热+N绝热加湿LL预热量：冬季设计工况所需预热量分析NLCW1WCO1WC加热O1W1W再热量：OLQGhh1%NLWNhhhhm注意：并不是所有的地区在冬季都需要预热.使新、回风按最小新风比混合，混合点在hL的等焓线上,由此算出hW1。如新风达不到hW1，则需预热。如新风超过W1，混合点将超过hL的等焓线，为保证绝热加湿，可以加大新风量,并算出新风量。1%NLWNhhhhmNLCW1WCO措施：新风预热+NW1W1WC再热O1O喷蒸汽加湿1WWQGhhOLQGhh预热量：再热量：C采用表面式换热器处理夏、冬季室内参数不同的一次回风式系统0d0d0dW`Ct1N2L2N1CL1W小结一次回风系统的特点一次回风系统处理流程简单，操作管理方便；但是，一次回风系统用再热器来解决夏季送风温度受限制的问题，不节能。适应范围：对于舒适性空调、空调精度要求不高的系统，若直接使用“机器露点”状态作送风状态，采用最大温差送风，则可免去再热，减少制冷系统负荷。NLCW1WCO思考题：送风温度和含湿量由哪些过程决定？如何控制？NWCLOGGWGNGΦ＝100％Φ＝90％εΔt0L（1）概念空调系统的回风与室外新风在空调箱前混合并经处理后，再次与回风混合，称二次回风式系统。（2）系统流程图与新风比新风比二次回风空调系统空调箱房间WG2NG1NGGNGWGmG1212NNNWNNGGGGGGG回风量总风量（3）夏季空气处理过程h-d图的表示CNWOLCLWG房间2NG1NGGNGLG11111LWNNoLNLNoLNLNLCNNWOLCLWG房间2NG1NGGNGLG夏季工况由第二次混合由第一次混合W’如冬夏季湿负荷相同、送风量，则冬夏dO’=dO如考虑冬夏二次回风混合比相同，可采用夏季的机器露点冬季工况NOLGGN1GN2GLO’C’WG房间2NG1NGGNGLG111111()()()()()()%NLWNWNWNWNLWNWNWNLNONONOWNNWhhGhhGGGGhhhhGGGhhGhhGhhhhhhhGmNOLGGN1GN2GLO’C’WG房间2NG1NGGNGLGW’由第一次混合得W1由第二次混合得代入*式得*•前者处理流程简单，操作管理方便，故对允许直接用机器露点送风的场合都应采用。•当送风温差有限制时，为了夏季节省再热量则可用二次回风式系统。但因二次回风系统的处理流程较复杂，给运转管理带来了不便。•此外，对于集中式空调系统设计，不仅只考虑到夏、冬两个设计工况，还应根据全年(包括过渡季)运行的要求，考虑调节的可能性，同时必须做到节能和使运行管理方便。空调精度相同时，二次回风的露点温度比一次回风的低，因此要求冷源温度低，一些天然冷源的使用受限制，使用机械制冷时，较低的蒸发温度影响制冷机的效率。普通集中式空调系统的划分和系统的分区处理(一)系统划分按照集中空调系统所服务的建筑物的使用要求。(1)室内参数(温湿度及精度)相近以及室内热湿比相近的房间可合并在一起，这样空气处理和控制要求比较一致，容易满足要求。(2)朝向、层次等位置上相接近的房间宜划分为一个系统，这样风道管路布置和安装较为合理，同时亦便于管理。(3)工作班次和运行时间相同的房间采用同一系统，这样有利于运行和管理，而对个别要求24小时运行或间隙运行的房间可单独配置空凋机组。(4)对室内洁净度等级或噪声级别不同的房间，为了考虑空气过滤系统和消声要求，宜按各自的级别设计，这对节约投资和经济运行都有好处。(5)产生有害气体的房间不宜和—般房间合用一个系统。此外，当按上述原则划分出来的系统特别大时，为了减少与建筑配合的矛盾，并与现有的空调设备规格协调一致也应划分为小的空调系统。（二）空调系统的分区处理实际工程中，同一系统中的各个区域热湿负荷不同或对温度、湿度的要求不同。为满足各区域的空调使用要求，需对空调系统进行分区处理。1、末端再热式系统2、分区机组系统单风机系统与双风机系统单风机系统送、回风道都共用一台风机，由于排风是靠室内正压造成的，当回风道与排风道阻力大或排风口远离空调房间时，为增加系统的新风，则必须加大排风，这样可能出现室内正压过高的问题。双风机系统送、回风道分别设有风机，排风是有组织的，可以保证室内正压不会过高；另外，双风机系统的风机压头比单风机的低，所以系统噪声也低。喷水室挡水板过水问题挡水板的作用是挡下通过处理设备的空气中可能携带的水滴。在空调箱中喷水室前后应设挡水板；如果使用表面冷却器处理空气，通过风速高时，表面冷却器后也应设挡水板。实际上，挡水板不可能将悬浮在空气中的水滴完全挡下来。存留在挡水板后的空气中的水滴，将吸收空气中的热量后而蒸发，导致空气的含湿量增大，使送风状态点向含湿量增大方向偏移，最终导致室内相对湿度增大。风机、风道温升问题风机温升——通风机输送空气时，风机的机械能将转化为热能并引起空气温升，它的大小与风机的风量和风压有关（冬季送热风时它是有利因素）。管道温升——夏季风道周围的环境温度高于风道内空气温度时，周围热量传入风道内将引起空气温升（冬季则是温降）。在实际中，如果不考虑风机、风道的温升，将会导致送风状态点变化，最终导致室内状态点偏离。双风道空调系统也属全空气系统，新回风混合后，由送风机分送到两根风管，两风管分别与加热器和冷却器相连，分别获得热风和冷风，并行布置。在每一区或每个房间所设的混合箱内进行混合，调节到所需送风状态后向室内送风。以满足建筑物内热湿比相差较大的不同区域的送风要求。这种系统具有调节灵活和适应性强的特点。但是这种系统需设两根风道。通常为了节约建筑空间，在管内采用高速送风。双风道空调系统变风量系统：普通集中式空调系统的送风量大多是全年固定不变的，并且按房间最大热湿负荷确定送风量。实际上房间热湿负荷不可能经常处于最大值，而是在全年的大部分时间低于最大值。当空内负荷减少时，定风量系统是靠调节再热量以提高送风温度(减小送风温差)来维持室温的。这样既浪费热量，又浪费冷量。变风量系统是在热湿负荷变化时，保持送风状态不变，改变送风量，以维持室内的状态不变。运行费用相当经济。具体变风量方法：风机变风量＋末端送风装置注意：单纯变风量只能维持室内一个参数稳定。要想两个参数都稳定，必须配合变露点或变再热量！末端装置：节流型末端装置属节能型旁通型末端装置属非节能型诱导型变风量空调机组末端装置的特点：1.利用一次风高速诱导从室内进入顶棚的二次风，调节一次风与二次风的混合比例后送入室内。2.为调节方便，一次风口上装定风量装置，随着室内负荷减小，仅逐渐开大二次风门，从而提高送风温度。3.为降低噪声，一次风口处的静压不大于500Pa。4.诱导型的最大优点是可将诱导型风口与照明灯具结合，可利用室内的照明热量作再热，因此节约能量。5.吊平顶的二次风未经过滤处理。6.其初投资和运行费用比节流型高。（一）、考虑系统的同时负荷率•冬、夏系统是根据系统最大热或冷负荷计算的，但最大负荷不是各区最大负荷的总和，应考虑系统的同时负荷率（同时使用率）一般为70~80%，空调设备提供的冷量能随负荷的变化在建筑物内部调剂。系统最小风量Lmin=(0.4—0.5)Lmax系统最小风量要满足①气流组织的要求②大于卫生要求的新风量（二）、气流组织1、扩散性能好的风口（条缝型），优于喷射型风口；2、多个风口优于