空气调节技术全套课件.ppt

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conditioning,开利尔：空调之父,1901,创建第一所暖通空调实验室,1902,设计了全年性空调系统,1905,喷嘴和挡水板装在喷水室内，改善了,温、湿度控制效果。,1911,得出了,t,、,t,W,、,t,d,、三者之间的关系,及空气显热、潜热、焓间的计算公式,。,我国：,30,年代工业空调,纺织厂,然后舒适空调,电影院,解放后：,80,年代以前主要是发展工艺性空调。,80,年代中期舒适空调中央空调开始逐步发展,进入商场、影剧院等公共场所。,90,年代初窗机、分体机开始进入家庭。,90,年代末户式中央空调又开始进入家庭。,二、任务和作用,1.,任务,在任何自然环境下，将室内空气,维持在一定的温度、湿度、气流速度,以及一定的洁净程度。,即：,保持室内,“,四 度,”,（,t,、,v,、洁净度）,2,、作用,造成合适的室内气候，利于生产科研；,创造舒适的环境，利于人们工作、学习、,休息；,形成适应于特殊医疗的气候条件，利于有,效医治；,保持住适宜的室内气候，使建筑物寿命延,长；,为妥善保存珍贵文物、书籍、等提供条件。,三、空调系统的一般组成,1.,影响空调环境的因素,外扰,室外空气,内扰,室内设备、人、照明,2.,空调采取的措施：,围护结构的设计,空气的处理,3.,空调处理系统示意简图,（三图：设备、流程、,h-d,）,1,）设备示意图,2,）流程图：（夏天为例）,3,）,h-d,图,C W,N,O,L,h-d,图,4.,设备分类,（,1),空气处理设备,热、湿处理设备，混合、过滤设备。,（,2),空气输送设备,风道、风管、风机、风口,（,3),冷、热源,天然,-,深井水、太阳能、地热等,人工,-,制冷机、煤、石油产生蒸汽或热水。,5,、空调系统分类,（,1,）集中式空调系统,（,2,）半集中式,（,3,）整体式（局部式）,四、本课程的学习要求,通过本课程的学习，使学生掌握空气,调节的基本工作原理，掌握空调系统的组,成，掌握冷负荷系数法，掌握空调系统的,全年运行调节方法，为毕业设计和今后的,工作打下基础。,思 考 题,1.,空调的任务是什么？,2.,空调的作用有那些？,3.,空调有何用途？,第 一 章,湿空气的物理性质和焓湿图的应用,1-1,湿空气的组成和物理性质,一、湿空气的组成,大气 多种气体,-,干空气,水蒸汽 湿空气,杂质,干空气 混合气体（,02,、,N2,、,CO2,）,干空气的组成比较稳定。,水蒸气在湿空气中占有的百分比是经常变化的，,虽然湿空气中水蒸气的含量很少，但它对湿空气状态,变化的影响却很大。,二、湿空气的状态参数,空气的物理性质除和组成成分有关外，还,决定于它所处的状态。常用,P,、,T,、,V,等来描述,.,干空气为理想气体，而水蒸汽也可视为理想,气体。因此湿空气也可近视为理想气体。,所以：,湿空气可由下列理想气体状态方程表示,当气体的总质量以（摩）为单位时，,1 mol,物质的,质量称为摩尔质量，以,M,表示，单位为,kg/mol,。,1 mol,物,质的体积称为摩尔体积，用,Vm,表示，。,对于理想气体，由式（,1-1,）可得：,令 ，则得,根据阿伏伽德罗定律，在同温、同压下，所有气体,的摩尔体积都相等。,摩尔气体常数：,任何一种气体的气体常数就可按下式样确定：,由此可以得出干空气和水蒸气的气体常数,脚标：,a-,干空气,V-,水蒸汽,(,一）压力,、大气压力,环绕地球的空气层对单位地球表面积形成,的压力。,注意：大气压力常数,（随海拔高度、季节、气候等因素变化）,工作压力：,仪表上指示的压力。（也称表压力）,绝对压力：当地大气压工作压力,即,P =B+P,表,（,1-4,）,只有绝对压力才是湿空气的状态参数。,、水蒸汽分压力,湿空气中，水蒸汽单独占有湿空气的容,积，并具有与湿空气相同的温度时，所产生的压,力，称之为水蒸汽分压力。,道尔顿定律：,混合气体的总压力等于各组,成,气体分压力,之和。并且各种气体都具有相同的体积和温度。,因此 ,a,+,v,或 ,a,+,v,、温度,表示空气的冷热程度。,温度的高低用,“,温标,”,来衡量。,常用：,绝对温标，符号为,T,，单位为,K,；,摄氏温标，符号为,t,，单位为,C,；,华氏温标，符号为,t,，单位为,F,；,前两者温标的换算关系为；,t=T-273.15,T,273,（,1-7,）,注意：分子运动得越激烈，温度越高。,、含湿量,1kg,干空气所带有的水蒸气质量，称为含湿量，即,式中：,m,v,湿空气中水蒸汽的质量。,m,a,湿空气中干空气的质量。,若湿空气中含有,1kg,干空气及,kg,水蒸气，则湿空气质量应为,(1+d),。,对于水蒸气 （,1-9,）,对于干空气：,（,1-10,）,把,Rv,、,Ra,带入以上各式整理后得：,由上式可知：当，,Pv,与,d,近似直线关系。,即：,vd,d=c,B ,v;,v,。,、相对湿度,饱和空气：含有最大限度水蒸汽的湿空气。,相对湿度,:,p,v,与同温度下,p,v,s,之比。,由上式可知：,吸水能力；吸水能力；,干空气；,=,饱和空气。,与,d,虽然都是表示空气湿度的参数，但意,义却有不同,:,表示空气接近饱和的程度，却不能表示,水蒸气含量的多少；而,d,恰与之相反，能表示水蒸,气的含量，却不能表示空气的饱和的程度。,还可用另外的形式来表达：,即：,(1-14),、焓,在对空气进行加热和冷却时，常需要确定空,气吸收或放出的热量。通常用焓来计算。,湿空气的焓等于干空气焓和水蒸气的焓的之,和，即,湿空气的比焓通常以单位质量的干空气为基准,计算，即,由热工基础可知：,当，,h,热交换量,即：,（,1-16,）,1kg,干空气的焓和,dkg,水蒸气的焓两者的总和，,称为（,d,）,kg,湿空气的焓。取的干空气,和的水的焓值为，则湿空气的焓表示如下：,(1-17),(1-18),湿空气焓的计算式为,或：,显热 潜热,注：,6,、密度和比容,单位容积空气所具有的质量称为密度；,单位质量空气所占有的容积称为,比体积,注意：两者互为倒数，只能视为一个状态参数。,即：,由前可知：,湿空气的密度为干空气密度与水蒸气密度之和，即,整理后得,干空气、水蒸气及湿空气三者之间的关系,1-2,湿空气的焓湿图,一、焓湿图的制做,在空调工程中为避免空气状态参数的繁琐,公式计算又反映空气状态的变化过程，因此需要,一个线算图。,二、表示法：,1,等焓线,h,和等含湿量,d,线,2,等温线,t,根据,h=1.01t+(2500+1.84t)d,制作,3.,等相对湿度线,4,水蒸汽分压力线,Pq,线与,d,线对应,5,热湿比线,空气在,h-d,由状态,A,状态,B,的直线连线就代,表空气的状态变化过程线。,为了说明空气状态的变化方向和特征，常用状,态变化前后焓差和含湿量差的比值来表示，称为,热湿比：,A,B,例题,4,：,1,）用平行法确定空气终状态,2,）用辅助点法绘制热湿比线,B,对,h-d,图的影响,由公式 可知：,B C,，,=C,，,d,不同；,当,B d,，,B d,；,，,h-d,也随之变化。,另 空气,变化不大，一般在,.3-1.1kg/m,在计算中常取,1.2 kg/m,。,1-3,干、湿球温度和露点温度,一、干湿球温度：,干球温度：,t,湿球温度：,t,W,二、湿球温度,t,W,在,h-d,图上的表示,设：,t,Bb,t,A,当,AB,可近似认为是,h=C,但严格说：,hC,，而是,(1-28),(1-29),当,A=4.19ts,到达饱和状态,S,，,tst,B,但,=4.149t,W,与,=0,的等焓线非常接近,当,t,W,=0,两线重合。,三、露点温度,t,d,空气（,d,线），最终达到饱和时的温度。,四、三者在,h-d,图上的表示,h,t,A,A,由图可知：,t,=,t,A,t,W,=,t,B,t,B,B,t,d,=,t,c,tc C,d,t,、,t,W,、,t,d,三者之间在,h-d,图上的表示,1-4,焓湿图的应用,一、空气状态变化过程在,h-d,图上的表示,G B,A F,D,c E,1.,等湿加热过程,AB,特点：,d=0 h,0 t,0,设备：电加热器。,2.,等湿冷却过程,AC,特点：,d=0 h,0 =-,设备：表面式冷却器。,3.,减湿冷却,AD,特点：,d,0 h,0 ,0,设备：,表面式冷却器，喷水室。,4.,等焓减湿过程,AG,特点：,d,0 h=0 =0,处理介质：,固体吸湿剂。,5.,等焓加湿过程,AE,特点：,d,0 h=0 =0,设备 喷水室。,6.,等温加湿过程,AF,特点：,通过向空气中喷蒸汽而实现的。,因为空气中增加水蒸汽后，,h=dh,q,其值由,h,q,=2500+1.84t,q,计算,当,t=100,时则：,故为等温加湿过程。,设备：,喷水室，空气加湿器。,以上介绍了空气调节中常用的六种典,型空气状态变化过程。,表,1-3,空气状态变化的四个象限及特征表,二、两种不同状态空气混合过程计算,设：,q,A,（,h,A,d,A,）和,q,B,（,h,B,d,B,）混合,由热、湿平衡方程有,q,A,h,A,+,q,B,h,B,=,q,c,h,c,（,1-30,）,q,A,d,A,+,q,B,d,B,=,q,c,d,c,（,1-31,）,化简综合后可得：,（,1-33,）,（,1-34,）,由前可知：在,h-d,图上,是直线,BC,的斜率，,而 是直线,CA,的斜率。,BC,和,CA,斜率相等，故两直线平行。,而且,C,又为公共点，因此,A,、,B,、,C,在同一直线上。,由三角形相似原理及式（,1-33,），从图,1-15,可得下式：,（,1-35,）,上式说明,C,将线段,AB,分成两段，两段长度之,比和参与混合的两种空气的质量成反比，,C,点靠近,质量大的空气状态一端。,以上即为,“,混合规律,”,。,本章要点：,1,、空气的组成成分很多，也很复杂，但在空调技术中只,把空气当作干空气和水蒸汽两部分组成的混合气体对,待。,2,、空气中水蒸汽的含量虽然很少，但含量却不是定值，而,且不稳定，极易在各种因素的影响下发生变化，从而引,起空气干、湿程度的改变，进而对人的舒适感、产品产,量质量、工艺过程和设备的维护等产生不利影响。,3,、描述空气状态的参数分为四大类，,即：压力类参数,(,绝对压力、大气压力、水蒸气分压力,),温度类参数（干球温度、湿球温度、露点温度）、,湿度类参数,(,含湿量、相对湿度,),能量类参数,(,焓,),。,4,、空气状态参数之间的关系有关系式和二维线,算图两种表示方式，在大气压力一定的前提下，,知道两个独立的参数，就可以利用关系式或二维,线算图计算或查找出其他参数。,5,、焓湿图不仅可以确定空气状态、查找空气参,数，还可以表示空气状态变化过程、确定两种,不同状态空气混合后的状态点。,思 考 题,1,、相对湿度与含湿量之间有何区别？,2,、掌握,h,d,图的用法。,3,、在,h-d,图上如何确定,t,、,t,W,、,t,d,？,4,、掌握空气状态变化过程在,h,d,图上的,表示及画法。,5,、掌握混合空气混合点的解析计算法和,几何求法。,第 二 章,空调负荷计算与 送风量的确定,冷、热负荷是确定空调系统送风量及设备容量的依据,冷负荷：,在某一时刻需向房间供应的冷量。,热负荷：,为补偿房间失热向房间供应的热量。,湿负荷：,为维持室内相对湿度恒定需从房间除去的,湿量。,冷（热）、湿的计算以室外气象参数，室内,空气参数为依据。,2-1,空调室内外空气计算参数,一、室外空气计算参数,、室外,t,、,t,W,变化规律,干球温度变化特点：,t,max,|,以年计,=7-8,月，,t,min,|,以年计,=1,月；,t,max,|,天,=14-15,时，,t,min,|,天,=3-4,时。,湿球温度变化特点：,t,W,与,t,变化基本一至，波动减小。,相对湿度变化特点：,的变化规律与,t,相反。,、空调室外计算干、湿球温度,应采用历年平均不保证,50,小时的干球温度；,应采用历年平均不保证,50,小时的湿球温度。,、空调室外计算月平均温度和逐时温度,夏季计算经围护结构传入室内的热量，按不,稳定传热计算。,因此，必须知道设计日的室外平均温度和,逐时温度。,逐时温度：,tr,日温差,tw,p,平均温度，（见附录,2-1,）,4,、冬季空调室外计算温度、湿度的确定,按稳定传热方法计算传热量。,只给出,t,、值计算,二、室内温、湿度设计标准,用两组指标来反映：,空调温度、湿度,基数,和空调,精度,。,如：,t=24,1,基数,-24,、,55,精度,-,1,、,10%,1,、人体热平衡和舒适感,(1,）人体热平衡公式：,(2),舒适感,影响舒适感的因素：,温度、相对湿度、空气流速、围护结构内表,面及其它物体表面温度。另外还与生活习惯、人,体活动、衣着情况以及年龄、性别等有关。,等效温度：,反映影响舒适感所有因素的综合指标。,新的有效温度图 图,2-1,四边形,两块舒适区：,菱形,PMV,（预期平均评价）指标,PMV,分为七点作为热感觉标尺。,+3,、,+2,、,+1,、,0,、,-1,、,-2,、,-3,（热 适中 冷）,PMV,代表大多数人的冷热感觉,PPD,指标 对热环境下不满意的百分数,PPD,和,PMV,之间的关系 可用图,2-2,表示,2,、室内空气计算参数,(1,）舒适性空调室内温、湿度标准,夏季 冬季,t,：,24-28 t,：,18-22,V,：,0.3m/s V,：,0.2m/s,：,40%-65%,：,40%-60%,(2,）工艺性空调室内温、湿度标准,分为一般降温性空调、恒温恒湿空调和净化空调。,2-2,太阳辐射热对建筑物的热作用,一、太阳辐射强度及其影响因素,在大气层被反射回宇宙,太阳辐射热 一部分被大气层吸收,1/3,到达地面,高度角,地面受到的太阳辐射 直射,散射,二、建筑物外表面所接受的太阳辐射强度,地球 形成热源，发出长波,反射,建筑物表面受到的辐射强度为：,J=J,Z,+Js+J,D,+Jc-J,y,吸收率,J,Z,J,y,J,S,J,C,J,D,三、室外空气综合温度,围护结构 太阳辐射,室外空气温度的作用,外表面单位面积上得到的热量为：,（,2-5,）,综合温度：,修正：,夏季：,水平：,长波辐射,垂直：,R=0,2-3,空调房间冷（热）、湿负荷的计算,一、建筑物空调冷负荷的形成过程,区分 得热量和冷负荷,得热量：,某一时刻由室外和室内热源进入房间的热量的,总和。,即：,外扰 太阳辐射热量,瞬变性,由温差引起对流热量,瞬变性,内扰 人体、照明、设备发热,稳定性,冷负荷：,为维持室温恒定，在某一时刻为消除室内,空气在该时刻以对流方式所得热量的需冷量。,除热量：,开车负荷 冷负荷,自然增温的负荷,特点：,得热量的峰值高于冷负荷，时间超前冷负荷。,方块图：,二、冷负荷系数法计算空调负荷,它是建立在传递函数法的基础上，便于计算的一种简,化方法。,谐波分解法：得热量与冷负荷不分。,(,一）围护结构冷负荷计算方法,1,、外墙和房面瞬变传热引起的冷负荷,W,注：,tln,以北京地区为参数计算的,条件为,w=18.6,n=8.72,=0.90,。,不同地区应按实际情况修正。,2,、外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷,W,3,、透过玻璃窗日射得热引起的冷负荷,（,1,）日射得热因数的概念,日射得热分为两部分，即透过窗玻璃直接,进入室内的太阳辐射热,q,t,和窗玻璃吸收太阳辐射,后传入室内的热量,q,a,。,D,j,=q,t,+q,a,对,Dj,修正，乘以,Cz(,综合遮挡系数,),Cz=Cs+Cn,Cs,窗玻璃的遮阳系数,Cn,窗内遮阳设施的遮阳系数,（,2,）冷负荷计算方法,w,注,：,全国分为南、北两区，以北纬,27.5,划线，,分别给出各朝向逐时冷负荷系数值。,(,二）内部热源散热引起的冷负荷,室内热源,=f,（设备、照明、人体）,对流,显热 辐射,-,滞后冷负荷,热量,潜热,瞬时,1,、设备散热形成的冷负荷,设备和用具显热散热形成的冷负荷按下式计算。,w,（,1,）电动设备,a,均在室内,W,b,工艺设备在室内,W,C,电机在室内,W,（,2,）电热设备,（,3,）电子设备,2,、照明散热形成的冷负荷,白炽灯,W,荧光灯,W,3,、人体散热引起的冷负荷,显热：,W,潜热：,W,三、空调房间湿负荷的计算,1,、人体散湿引起的湿负荷 查表,2-4,2,、其它湿源散湿量,（,1,）敞开水槽表面散湿量,kg/s,（,2,）地面积水蒸发量 计算方法同上。,2-4,空气调节负荷估算指标,一、,夏季冷负荷估算,所谓空调负荷概算指标，是指折算到建,筑物中每一平方米空调面积所需制冷机或空,调器提供的冷负荷值。将负荷概算指标乘以,建筑物内的空调面积，即得夏季空调制冷系,统总负荷的估算值。,国内部分建筑空调负荷概算指标见表,2-14,。,二、冬季热负荷估算,民用建筑空气调节系统冬季热负荷，可按冬,季采暖热负荷指标估算后，乘以空调系统冬季用,室外新风量的加热系数,1.3-1.5,即可。,当只知道总建筑面积时，其采暖指标可参考,下列数值（单位 ）：,住宅,47,70,办公、学校,58,81,旅馆,58,70,食堂、餐厅,116,140,商店,64,87,单层住宅,81,105,图书馆,47,70,影剧院,93,116,医院、幼儿园,64,81,2-5,空调房间送风状态及送风量的确定,目的：为消除余热（湿）所要求的风量及参数,一、夏季送风状态及送风量,设：余热为,Q,，余湿为,W,，送风量为,qm,；,送风空气状态由,O N,排出,根据热平衡：,根据湿平衡：,由于送风要同时吸收余热、余湿,又：,由上式可知，空气在,Q,、,W,作用下，在,h-d,图上沿着,线由,ON,。,kg/s,送风状态点,O,的确定：,主要从技术和经济两方面考虑。,由送风温差（,to=tN,to,）来考虑,O,点,的选择；,显然：,to,，则,G,，运行费用和初投资小，,但温度和湿度分布不均，稳定性受影响。反之,to,，,q,m,，,to,按表,2-15,选用。,换气次数：,n=L/V,O,点的确定及送风量的计算：,（,1,）选,t,o,（,2,）找出,N,点，并作,线,（,3,）,t,o,线与,线的交点即为,O,点,（,4,）计算,q,m,二、冬季送风状态及送风量,1,、特点,(1,）,N,不变，,Q,Q,，,W,余,W,余,(2,）送热风,to,t,N,2,、处理,取,q,m,=q,m,d,o,=d,o,O,N,3,、,O,点的确定,1,）过,N,作,线,O,2,）过,O,作,d,o,线交,得,o,点,注：,t,o,45,为宜,另：取,q,m,=q,m,运行管理方便，,q,m,q,m,节能，经济意义大。,三、空调送风中新风量的确定,依据：,1,、卫生要求,2,、补充局部排风需要,3,、保持室内正压需要,注意：新风量总风量,10%,四、新风冷负荷,Q,w,=q,w,(h,w,h,N,),五、空气平衡,1,、固定新风量系统,(1,）空调房间：,L=L,x,+L,s,(2,）系统：,L,w,=L,s,2,、变新风量系统：,(,1,）房间：,L=Lx+Ls,(2,）空调处理箱：,L=L,N,+L,w,（,L,x,L,N,L,w,L,s,Lx-L,N,=L,P,),本章要点：,1,、等效温度是描述不同的温湿度组合产生的相,同冷热感；舒适区则给出了一般衣着情况,下，人体感到舒适的温湿度范围。,2,、室内空气的计算参数因空调的用途不同而不,同，通常分为舒适性空调室内空气计算参数,和工艺性空调室内空气计算参数两大类，前,者以满足人的热舒适性为主，后者以满足工,艺过程的特殊要求为主，当有人操作时，适,当考虑人体的舒适性需要。,3,、,室外空气计算参数取什么值，会直接影响到,室内空气状态的保证程度和设备投资。因此，,设计规范中规定的室外空气计算参数值，通常,还是取最不利条件时的数值，而是根据全年少,数时间不保证室内温湿度在控制标准范围内的,原则确定的数值。,4,、夏季空调房间的得热量与冷负荷是两个既有,联系又有区别的量，只有直接散发到空气中的,热量才能构成冷负荷。,5,、,夏季空调系统的冷负荷，根据系统作用范围,所有空调房间和区域的同时使用情况、空调,系,统的类型及控制方式的不同，可按各房间和区域,逐时冷负荷的综合最大值或各房间或区域冷负荷,的累计,值确定。,6,、空调房间的送风量既要满足消除室内多余的热,湿量或弥补热湿量不足的要求，又要符合换气次,数的要求。,7,、送风温差的大小受到技术和经济两个方面因素,的影响，特别是在夏季送冷风时，这种影响最明,显，需要综合考虑确定。,思 考 题,1.,影响人体热舒适,(,冷热感,),的空气因素和非空气因素各,有什么哪些？,2.,人体的舒适感包括热舒适感和非热舒适感，试说明影,响后者的除了空气中的氧气含量外，还有哪些因素？,3.,图,2-1,中的各条等效温度线起什么作用？说明什么问题。,4.,是不是空气中含的水蒸汽越多，人的感觉就越不舒,服？为什么？,5.,为什么说用,PMV-PPD,指标评价热环境的热舒适状态要比用等效温度法全面。,5.,为什么说用,PMV-PPD,指标评价热环境的热舒适,状态要比用等效温度法全面。,6.,舒适性空调室内空气计算参数的确定需要考虑,哪些因素？为什么？取值依据是什么？,7.,为什么不采用当地室外最高空气温度作为设计,计算依据？当室内空气温度超过设计计算温度,时，空调系统不能满足使用要求，可采用哪些,临时措施来保证室内湿度在控制范围内？,8.,围护结构为什么对由室外经其传入室内的热量有衰减和延迟作用？,9.,夏季房间得热量和冷负荷一般包括两个方面的热量和分为哪五项主要得热因素？,10.,空调房间的得热量与冷负荷在什么情况下不,相等？,11.,空调系统冷负荷由哪几部分组成？,12.,空调技术是采用什么方法来维持空调房间所要求的温湿度条件？,13.,空调房间的送风量可用哪几个公式计算得出？,需要满足什么要求？,14.,试说明在,一定的条件下，送风量与送风温,差如何取值？,15.,规定换气数的目的是什么？换气次数如何取,值？,16.,送风状态点在,h-d,图上由哪两条线决定？送风,温差如何取值？,17.,哪些因素限制了夏季送风温差不能任意值？,18.,冬季采用与夏季相同的送风量或少于夏季送,风量各有什么好处？,19.,冬季减少送风量时要注意哪两方面的限制？,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（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,=Q,O,=q,m,(h,w,-h,l,),Q,新,=Q,W,=q,m,（,h,w,-h,N,）,Q,再,=Q,Z,=q,m,（,h,o,-h,l,）,Q,余,=Q,Y,=q,m,（,h,N,-h,o,）,(2,）关系,Qo=Q,新,+Q,再,+Q,余,=Q,W,+Q,Z,+Q,y,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：,Q,o,=q,m,(h,c,-h,l,),Q,新,=q,mw,(h,w,h,N,),Q,再,=q,m,（,h,o,-h,l,）,Q,余,=q,m,（,h,N,-h,o,）,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,t,N,Q,余,Q,余,W,余,W,余,(2,）处理方法,送风量不变,q,m,=q,m,冬、夏共用机器露点,（,既,:do=do=d,L,）,（,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%C,1,C,处；,（,B,）若,hc,h,l,，即,C=C,2,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：,h,w,h,W1,不预热,h,w,d,LX,t,L,t,LX,）,3,、,C,X,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,C,X,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,点相同，,W,余,W,余,q,m,=q,m,常见流程：,3,）判断方法：,即,：,由二次混合可知：,判断：,h,W,h,W1,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,2.3-7 KW,（,3,）功率,30-100 W,（,4,）耗水量,0.147-0.22 L/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,a,b,c,t,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,t,N,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,低于、等于和高于,t,N,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,3-25,）,（,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,W,1,W,1,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=,（,q,m,、,Q,0,和,Q,Y,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、,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，,q,mW,（,2,）类型、台数，,Q,0,与,q,m,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,）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：,q,m,Q,余,max,定出，,当,Q,余,N=C,，,to,；不经济。,变风量系统：,(,VAV,),Q,余,q,m,，保持,t,o,=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