空气调节.doc

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空气调节
※绪论
1.空气调节（简称空调）的意义子在于“使空气达到所要求的状态”，或“使空气处于正常状态”。一般是指在一定空间内，对于空气温度、湿度、流动速度及清洁度进行人工调节。
※第一章 湿空气的物理性质及其焓湿图
第一节 湿空气的物理性质
1.湿空气的密度：ρ=1.2kg/m3 湿空气的密度等于干空气密度与水蒸气密度之和
2.湿空气的含湿量d：取湿空气中的水蒸气密度与干空气密度之比座位湿空气含有水蒸气量的指标，换言之，即取对应1kg干空气的湿空气所含有的水蒸气量，所以有
或
3. 相对湿度：湿空气的水蒸气压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气压力之比，即
4. 湿空气的焓h:在空气调节中，空气的压力变化一般很小，可近似于等压过程，因此可直接用空气的焓变化来度量空气的热量变化。
已知干空气的定压比热,近似取1或1.01；
水蒸气的定压比热，则干空气的焓：；
水蒸气的焓：式中2500为℃时水蒸气的气化潜热（）
显然湿空气的焓h应等于1kg干空气的焓加上与其同时存在的dkg(或g)水蒸气的焓，即

第二节 湿空气的焓湿图
1. 必须知道3个参数（含大气压强）才能查出其他参数
2. 热湿比线：一般在h-d图的周边或右下角给出热湿比（或称角系数）线。热湿比的定义是湿空气的焓变化与含湿量变化之比，即；进一步，如有A状态的湿空气，其热量（Q）变化（可正可负）和湿量（W）变化（可正可负）已知，则其热湿比应为
3. 【例1-3】已知B=101325Pa,湿空气初参数为℃,,当加入1000kJ/h的热量和2kg/h湿量后，温度℃,求湿空气的终态量。
【解】在B=101325Pa的h-d图上，据℃，找到空气状态A，求热湿比：;过A点作与等值线的平行线，即为A状态比变化的方向，此线与t=28℃等温线的交点即为湿空气的状态B。由B点可查出。
第三节 湿球温度与露点温度
1. 湿球温度（代表相对湿度）：在定压绝热条件下，空气与水直线接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，也称为热力学湿球温度。
2. 露点温度（不是独立参数）：在含湿量不变的条件下，湿空气达到饱和时的温度----湿空气的露点温度也是判断是否结露的判据。
第四节 焓湿图的应用
1. 等焓加湿过程 ，其
2. 等焓减湿过程 ，蒸汽温度为100℃，则
3.喷水----等焓加湿
4.喷蒸汽----等温加湿
5.混合
【例1-5】已知℃;℃,,求混合后空气状态（B=101325Pa）
【解】（1） 在B=101325Pa的h-d图上根据已知的、找到状态点A、B，并以直线相连
（2） 混合点C在上的位置应符合：
(3) 将线段分为五等分，则C点应在接近A状态的一等分处。查出得℃， ，
（4） 用计算法验证，可先查出
，然后按式可得

可见作图求得的混合状态是正确的。

※第二章 空调负荷计算与送风量
第一节 室内外空气计算参数
1. 什么叫做得热量、得湿量？
答：得热量通常包括以下几个方面：
（1）由于太阳辐射进入的热量和室外空气温差经围护结构传入的热量
（2）人体、照明设备、各种工艺设备及电气设备散入房间的热量
得湿量主要是人体散湿量和工艺过程与工艺设备散出的湿量。
2. 得热量是负荷形成的根源 得热量>负荷 （因为有辐射）
3. 室内空气参数的确定--------舒适性、经济性、节能性 -------湿度、温度、风速、洁净度
室外空气计算参数------夏季空调室外计算干、湿球温度（采用历年平均不保证50h的湿球 温度） P28
第三节 通过围护结构的得热量及其形成的冷负荷
1. 得热量和冷负荷的基本概念 P34 （得热量是即刻形成、而冷负荷时间往后推、数量下降）
总负荷
其他
新风负荷
室内负荷
通 过 围 护 结 构 的 得 热
室内热源的散热（人、灯、设备）
1.外墙面的温差传热
2.玻璃窗温差传热
3.透明的围护结构辐射得热
4.内围护结构温差传热
2

3. 计算空调冷负荷的方法：谐波反应法（P36）、冷负荷系数法（P46）
谐波反应法：墙，用综合温度；窗，用逐时温度
第四节 室内热源、湿源的散热散湿形成的冷负荷和湿负荷
1.人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度以及环境条件等多种因素有关。
2.群集系数：由于性质不同的建筑物中有不同比例的成年男子、女子和儿童数量，而成年女子和儿童的散热量对于成年男子。为了实际计算方便，可以成年男子为基础，乘以考虑了各类人员组成的比例系数，称群集系数。 <.q--不同温室和劳动性质时成年男子散热量；n--室内全部人数；n’--群集系数>
第五节 空调房间送风量的确定
1. 空调房间送风量的确定：负荷（包括冷负荷和湿负荷）；‚送风状态点；ƒ室内参数
2. 舒适性空调？？就在机器露点上
3.换气次数 （>=5）
4.计算送风量的方法
1.在焓湿图上找到室内点（N）和室外点（W）
2.根据已知的Q(室内负荷)，（湿负荷）计算热湿比
3.过室内点作热湿比线
4.露点送风情况：热湿比线与机器露点相交，得S（送风量）
‚载热送风：根据送风温差求出送风温度，送风温度与热湿比线交点即为S
5.送风量
5.夏季室内空调送风温差受哪些因素的影响？ （空调的精度、换气次数）

※第三章 空气的热湿处理
第一节 空气热湿处理的各种方案
1. 喷热水一定能加湿，喷冷水不一定
2. 根据各种热湿交换设备的特点不同可将它们分成两大类：接触式和表面式热交换设备
第二节 空气与水直接接触时的热湿交换
1. 空气与水直接接触时，根据水温不同，可能仅发生显热交换，也可能既有显热交换又有潜热交换，即同时伴有质交换（湿交换）
2. 显热交换是空气与水之间存在温差时，由导热、对流和辐射作用而引起的换热结果。潜热交换是空气中的水蒸汽凝结（或蒸发）而放出（或吸收）气化、、汽化潜热的结果。总热交换是显热交换和潜热交换的代数和。
3. 温差是显热交换的推动力，而水蒸气分压力则是湿（质）--（潜热）交换的推动力。焓差则是全热交换的推动力。
4. 空气与水之间的热湿交换量和边界层周围空气（主体空气）与边界层内饱和空气之间的温差及水蒸气分压力的大小有关。
5. 影响喷水室热交换效果的因素及两个效率的实验值：影响喷水室热交换效果的因素很多，诸如空气的质量流速、喷嘴类型与布置密度、喷嘴孔径与喷嘴前水压、空气与水的接触时间、空气与水滴的运动方向以及空气与水的初、终参数。
第三节 用喷水室处理空气
第四节 用表面热交换器处理空气
1. 如果表面式换热器冷热两用，则热媒以用65℃以下的热水为宜，以免因管内壁积水垢过多而影响换热器的出力。
2. 表面式换热器可以实现三种空气处理过程：等湿加热、等湿冷却、减湿冷却
3. 表面式冷却器的热交换效率
（1）全热交换效率（表冷器的全热交换效率也是同时考虑空气和水的状态变化，定义是为；式中为处理前后空气的干球温度，为冷水初温）
（2）通用热交换效率（只与空气有关）
2.P86 【例3-4】
第五节 空气的其他加热加湿方法和设备
1. 空气的其他加湿方法和设备
（一）等温加湿：干蒸汽加湿器、电热式加湿器、电极式加湿器、
（二）等焓加湿：高压喷雾加湿器、湿膜加湿器、超声波加湿器、离心式加湿器
第六节 空气的其他除湿方法和设备
P112【思考体与习题1、2、3、5、13】

※第四章 空气调节系统
第一节 空气调节系统的分类
1. 按空气处理设备的设置情况分类：
集中系统：集中系统的所有空气处理设备（包括风机、冷却器、加湿器、过滤器等）都设在一个集中的空调机房内。
半集中系统：除了集中空调机房外，半集中系统还设有分散在被调房间内的二次设备（又称末端设备），其中多半设备设有冷热交换装置（亦称二次盘管），它的功能主要是在空气进入被调房间之前，对来自集中设备的空气做进一步补充处理。
全分散系统（局部机组）：这种机组把冷、热源和空气处理、输送设备 （风机）集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统。可以按照需要，灵活而分散地设置在空调房间内，因此局部机组不需集中的机房。
2. 按负担室内负荷所用的介质种类分类：
全空气系统：是指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统
全水系统：空调房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来负担（但是，仅靠水来消除余热余湿，并不能解决房间的通风换气问题）
空气-水系统：（大型建筑物）
冷剂系统：这种系统是将制冷系统的蒸发器直接放在室内来吸收余热余湿。
第二节 新风量的确定和空气平衡
1. 一般规定，空调系统的新风占送风量的百分数不应低于10%；；新风可以消除湿负荷。
2.确定新风量的依据有三个因素：卫生要求、补充局部排风量、保持空调房间的正压要求
回风
新风
混合
混合点
冷却
去湿
送风点
（露点）

室内点
3.

4.送风—回风=新风
第三节 普通集中式空调系统
1. 露点送风总量=新风负荷+室内负荷
新风负荷=新风量×焓差{室内、外} 室内负荷=送风量×焓差（室内、送风点）
2. P121 【例4-1】室内要求参数℃,；室外参数℃, ，新风百分比为15%，已知室内余热量,余湿量很小可以忽略不计，送风温差℃，采用水冷式表面冷却器，试求夏季涉及工况下所需冷量。
【解】（1）计算室内热湿比：
(2) 确定送风状态点，过N点作的直线与设定的的曲线相交与L点，℃, ，取℃，得送风量O为：℃ ,
(3) 求风量：
(4) 由新风比0.15（即）和混合空气的比例关系可直接确定出混合点C的位置：
(5) 空调系统的所需冷量：
(6) 冷量分析：

所以 。
3. 二次回风方式的应用（重点）：通常应应用在室内温度场要求均匀、送风温差较小、风量较大而又不采用再热器的空调系统中，入如恒温恒湿的工业生产车间等，此外，对于洁净度要求极高的净化车间，其风量取决于满足洁净度要求所要求的换热次数远远大于空调消除余热余湿所需的换气次数，这种系统有事也采时二次回风方式。
4. （重点）集中空调装置的系统划分（划分原则）：
（1）室内参数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、层次等位置上相近的房间宜组合在一起，这样风道管布置和安装较为合理，同时也便于管理。
（3）对于建筑平面很大的办公楼，其周边房间或区域的冷热负荷与内部房间或区域的负荷特征有很大区别，为控制盒调节室内参数方便，可将系统方式分为内区和外区方式。
（4）工作班次和运行时间相同的房间采用统一系统，这样有利于运行和管理，而对个别要求24小时运行时间或间歇运行的房间可单独配置空调机组。
（5）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。
（6）产生有害气体的房间不宜和一般房间合用一个系统。
（7）根据防火要求，空调系统的分区英语建筑防火区相对应。
此外，当空气风量特别大时，为了减少与建筑配合的矛盾，可根据实际情况把它分成多个系统，如纺织厂、体育馆等。

第四节 变风量系统
第五节 半集中式空调系统
1. 水力计算：
算管径 ‚算阻力（沿程阻力、局部阻力）---------泵、平衡
2.风机盘管机组的新风供给方式：靠渗入室外空气以补给新风，机组基本上处理再循环空气；‚墙洞引入新风直接进入机组，新风口做成可调节的，冬、夏季按最小新风量运行，过渡季尽量多采用新风；ƒ由独立的新风系统供给室内新风，即把新风处理到一定参数，也可承担一部分房间负荷；把新风直接送入室内。
2. P148 （辐射板系统）
3. 多联机分体式空调系统的两种方式：变制冷剂流量（VRV）方式；数字涡旋变流量方式
第六节 局部空调机组及其系统化应用
1. 空调分类：房间空调器 单元式空调机组 水环热泵（WLHP） 多联机
2. 1匹 1HP≈0.74KW
3. 制冷量=输入功率×EER
4. P158 变制冷剂流量多联机分体式空调系统

※第五章 空调房间的空气分布
第一节 送风射流的流动规律
1. 自由射流：由直径为的喷口以出流速度，射入同温空间介质内扩散，在不受周界表面限制的条件下，则形成等温自由射流。（流量沿程增加、射流直径加大）；【a为无量纲紊流系数，a值越大，则射流的扩散和速度衰减越大】
2. 阿基米德数Ar（判断热射流还是冷射流）： g---重力加速度
当Ar>0时为热射流，Ar<0时为冷射流，而当<0.001时，则可忽略射流的弯曲而按等温射流计算。
3. 受限射流 水平射流时（对面墙、屋顶） P163
第二节 排（回）风口的气流流动
1.排（回）风口的气流流动近似于流体力学中所述的汇流。
第三节 空气分布器及房间气流分布形式
1.空气分布器的形式：喷口型用于高大空间
第四节 房间气流分布的计算
1. P172【例5-1】
2. P174【例5-2】
第五节 气流分布性能的评价
1. 空气分布特性指标）（ADPI）：为满足规定风速和温度要求的测点数与总测点数之比。对舒适性空调而言，相对湿度在交大范围内（30%--70%）对人体舒适性影响较小，可主要考虑空气温度与风速对人体的综合作用。根据实验结果，有效温度差与室内风速之间存在下列关系： 式中----有效温度差；---工作区某点的空气温度（假定壁面温度等于空气温度）和给定的室内温度；--工作区某点的空气流速
并且认为当=-1.7~+1.1之间多数人感到舒适，。因此，空气分布特性指标则应为 ，在一般情况下，应使ADPI≥80%
2. 空气龄：标志空气分布的优劣还可以用送风空气在空间内停留的时间的长短来表示，即空气龄
3. 能量利用系数： （式中分别为排风温度，工作区空气平均温度和送风温度）
4. 夏季风速≤0.3m/s 冬季风速≤0.2m/s ;
※第六章 空调系统的运行调节
1.室外空气参数和室内负荷的变化
第一节 室内热湿负荷变化时的运行调节
1.改变机器露点的方法：调节预热器加热量；调节新、回风混合比；调节喷水温度或表冷器进水温度
第二节 室外空气状态变化时的运行调节
第三节 集中式空调系统的自动控制
第四节 变风量空调系统的运行调节
第五节 半集中式空调系统的运行调节
1. 风机盘管机组的局部调节方法：P205
水量调节 风量调节 旁通风门调节

※第八章 空调系统的消声、防震与空调建筑的防火排烟
1. 空调系统中噪声来源主要是通风机
2. 减震器的结构分类：压缩型、剪切型、复合型
3. 建筑设计的防火和防烟分区：防火分区大，防烟分区小。
4. 防排烟方式：1自然排烟方式；2机械排烟方式；3机械加压送风的防排烟方式

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