全空气系统与空气-水系统.ppt
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1、2023/5/22,1,全空气系统与空气水系统,主讲:刘买花时间:2023/5/22,2,1.定义:完全由空气来承担房间冷热湿负荷的系统。2.工作方式:向房间输送冷热空气,来提供显热、潜热冷量和热量。3.空气处理:空气的冷却、去湿处理集中于空调机房内。在房间内不再进行补充冷却:但加热可在机房或房间完成。,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,全空气系统,3,4.机房:一般设于空调房间外,如地下室、屋顶间及辅助用房。,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,全空气系统,4,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,全空气系统,集中式空调系统示意图,5,1.按送风参数的数量分类单送风参数系统空气处理机只
2、处理出一种送风参数,供一个房间或多个区域应用,也称为单风道系统,但不是指只有一条送风管。双(多)送风参数系统处理出两(多)种不同参数,供多个区域房间应用,全空气系统分类,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,6,有两种形式:双风管系统分别送出不同参数的空气,在各房间按一定比例混合送入室内;多区系统在机房内根据各区的要求按一定比例混合后,送到各个区域或房间,采用多区机组。,全空气系统分类,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,7,2.按送风量是否恒定分类 定风量系统送风量恒定的系统,全空气系统分类,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,8,2.按送风量是否恒定分类 变风量系统送风量根据要求而变化
3、的全空气系统。,全空气系统分类,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,9,3.按所使用空气的来源分类 全新风系统(又称直流式系统)全部采用室外新鲜空气(新风)的系统,新风经处理后送入室内,消除冷热湿负荷直接排走。,全空气系统分类,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,10,3.按所使用空气的来源分类 再循环式系统(又称封闭式系统)全部采用再循环空气的系统,即室内空气经处理后,再送向室内。,全空气系统分类,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,11,回风式系统(又称混合式系统)一部分新风和室内空气混合介于上述两系统之间。,全空气系统分类,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,12,1.工作原理:
4、由空气和水共同承担室内冷、热、湿负荷的系统。除了向室内送入处理后的空气,还在室内设有以水为介质的未端空气处理设备,对空气进行加热或冷却处理。,空气水系统,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,13,注意:为对房间温度进行调节而在房间内或末端设备(如变风量末端机组)中设置的加热盘管(热水、蒸汽或电),这种系统仍属全空气系统。,空气水系统,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,14,2.系统形式:(1)空气-水风机盘管系统在房间内设风机盘管;(2)空气-水诱导系统在房间内设诱导管(带盘管);(3)空气-水辐射管系统在房间内设辐射板(供冷、采暖),空气水系统,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,1
5、5,空气水系统,6.1、全空气系统与空气水系统的分类,风机盘管系统示意图,16,焓湿图:为使房间内的空气温度达到设计的温度参数,必须对空气进行各种过程处理,所有的处理过程及不同状态参数的分析、计算都离不开焓湿图。,焓湿图,6-2、湿空气的焓湿图及其应用,17,设有一空调房间,送入一定量经处理的空气,消除室内负荷后排出,如图6-4。假定送入的空气吸收热量和湿量后,状态变化为室内状态,且房间温湿度均匀,排除空气参数为室内空气参数。当系统达到平衡后,全热量、显热量和湿量均达平衡,空调房间的热湿平衡,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,18,图6-4 空调房间的热湿平衡,空调房间的热湿平衡,6
6、-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,19,1.全热平衡及送风量 全热平衡,空调房间的热湿平衡,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,送风量,20,2.显热平衡及送风量 显热平衡,送风量,空调房间的热湿平衡,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,21,3.湿平衡及送风量 湿平衡,送风量,空调房间的热湿平衡,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,22,送风状态变化及角系数,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,23,1送风状态变化:图65为送风吸收热湿负荷的变化过程在h-d图上的表示。R为室内状态点。S为送风状态点。,送风状态变化及角系数,6-3、全空气系统的送风量和
7、送风参数的确定,2.角系数(热湿比),24,1.送风状态的确定:设计时,室内状态、冷负荷、湿负荷及已知,需确定送风状态点S。,送风状态及机器露点,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,送风状态点在通过点R、线段上。工程上常根据送风温差来确定S点。,25,送风状态及机器露点,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,显然,送风 温差愈大,风量愈小。设备和管路也小,初投资与运行费低。但,小风量会影响室内温湿度分布均匀和稳定,送风温度过低影响舒定性。小温差使室内温湿度波动小。规范规定,送风的高度小于等于5米,10;高度大于5米,15。,26,2.换气次数:送入房间的风量与房间体积之比。规范规
8、定换气次数不宜小于5次/h(高大空间除外),送风状态及机器露点,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,27,3.机器露点:目前工程上常采用“露点”送风,即空气被冷却设备冷却到的状态点,一般相对湿度为90-95%。见图6-3D点,送风状态及机器露点,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,28,()负荷问题对全年应用的全空气空调系统,送风量取夏季条件确定的送风量。需供热,热负荷主要是建筑维护结构热负荷。当室内有稳定热源,湿源时,应扣除热源散热量,还应考虑散热量。但当热源和湿源随机性很大时,就不宜考虑。如商场,人多散热量和湿量很大,系统不需加热和加湿,但在刚开门和未营业时则不同。,冬季送
9、风状态参数确定,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,29,()状态确定:图6-6为冬季需供热的空调系统在室内状态变化过程。室内有热负荷和湿负荷,送风在室内变化一般是减焓增湿过程,热湿比 为负值。,冬季送风状态参数确定,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,30,送风温度为,冬季送风状态参数确定,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,式中为室内显热热负荷,冬季送风量也可以与夏季不同,取较大温差和小风量。热风采暖系统也可按此原则确定送风量和送风温度。规范规定,热风宜采用30-50。,31,【例6-1】某空调房间室内全热冷负荷为75kw,湿负荷为8.6g/s。室内状态为25,60
10、%,当地大气压力为101.3kpw求送风量和送风状态,解(1)根据式(6-8)求热湿比=1000*75/8.6=8721kj/kg(2)在h-d图上确定室内状态点R(附录6-1),做过程线,若采用露点送风取线与,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,32,=90%线交点D为送风状态点s查得=42kj/kg,=16,=10.25g/kg,=55.5j/kg,=11.8g/kg,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,(3)计算送风量:,也可如此计算,33,如何确定送风量和送风状态点?已知某空调房间余热量Q=3314w,余湿量W=0.264g/s,室内全年维持空气状态参数为:tN=(22
11、1),N=(555)%,当地大气压力为101325Pa,要求确定该房间夏季送风状态O与送风量G。,练习题,6-3、全空气系统的送风量和送风参数的确定,34,1、新风量的确定原则(1)满足室内卫生要求所需要的新风量 LW1=人数*每人新风量标准 我国规范中每人新风量标准均以室内二氧化碳浓度含量作为标准,对于人员长期停留的地方,室内二氧化碳浓度不超过1000ppm为宜。,6-4、空调系统新风量,确定最小新风量的原则,35,(2)补偿局部排风和正压排风量 LW2=Lp+Lz 室内正压风量一般采用换气次数法,有窗12次/h,无窗0.50.75次/h,局部排风量由工艺要求确定。,6-4、空调系统新风量,
12、确定最小新风量的原则,36,2、系统总风量的10%LW3=10%L系统最小新风量即为 LW=MAX(LW1、LW2、LW3)总的原则:人员密度低、要求高的场合,新风量取值大,人员密度高、人员短期停留的场合,新风量取值小。,6-4、空调系统新风量,确定最小新风量的原则,37,液体燃料,6-4、空调系统新风量,补充排风量或燃烧需要的空气量,气体燃料,38,渗出风量,6-4、空调系统新风量,保持正压新风量,工程上常用换气次数估算,有外窗的房间正压新风量可取12次h-1;无窗和无外门取0.50.75次h-1,39,概念:空调系统送出单一参数的空气。,6-5、定风量单风道空调系统,单风道系统,露点送风系
13、统,再热式系统,40,概念:空调系统的回风与室外新风在喷淋室(或空气冷却器)前混合一次,称一次回风式系统。,6-5、定风量单风道空调系统,一次回风系统,41,露点送风:空气经冷却处理到接近饱和状态点,不再经过加热直接送入室内。,6-5、定风量单风道空调系统,露点送风系统,42,6-5、定风量单风道空调系统,露点送风系统,43,夏季工况:送风在机房内经过冷却除湿后,送至室内,消除室内的余热余湿,回风一部分排至室内,一部分与新风混合经处理后再送至室内。冬季工况:送风在机房内经过滤、加热、加湿,送至房间,循环方式同夏季。,6-5、定风量单风道空调系统,露点送风系统,44,如果没有加热盘管(HC),则
14、只是夏季性空调系统。对于全年性空调,加热盘管(HC)在寒冷地区应配置在冷却盘管的上游。,6-5、定风量单风道空调系统,露点送风系统,45,新风比m:新风与送风量的比值,6-5、定风量单风道空调系统,露点送风系统工况分析,46,空气处理设备提供的冷量,6-5、定风量单风道空调系统,Qp.r实际有两部分组成,即室内冷负荷和新风冷负荷。,新风冷负荷,露点送风系统工况分析,47,6-5、定风量单风道空调系统,当室内湿负荷较大时,角系数往往很小,可能与90%95%的相对湿度线不相交。这表明空气处理设备达不到处理的要求,如若改变室内设计参数后仍无法达到要求时,这时则需要采用再热式空调系统。,露点送风系统工
15、况分析,48,6-5、定风量单风道空调系统,全新风系统,全部采用室外新风的系统,又称直流式系统。,室外新风直接处理到机器露点。,49,6-5、定风量单风道空调系统,全新风系统,全部采用回风的系统,又称再循环系统或封闭系统。,室内回风处理到机器露点再送至室内。,50,6-5、定风量单风道空调系统,风管温差传热,夏季工况下,送风温度一般都低于环境温度,管壁传热使送风获得热量,使送风温度升高。,51,6-5、定风量单风道空调系统,风机得热量,风机在提供动力源时产生热能,引起空气温升。,t1风管和送风机引起的温升;t2回风机引起的温升;,52,6-5、定风量单风道空调系统,再热式系统,机房送出单一参数
16、的送风,在送入每个房间前再经过再加热盘管的加热。,53,6-5、定风量单风道空调系统,再热式系统,各个房间可根据各自设定的温度需要或负荷变化特点调节加热量,从而控制房间温度。,54,6-5、定风量单风道空调系统,再热系统工况分析,根据送风温差先确定送风状态点S,55,6-5、定风量单风道空调系统,再热系统工况分析,空气处理过程,56,6-5、定风量单风道空调系统,再热系统工况分析,再热量,送风温差越小,再热量越大,冷热抵消越大,耗能越多。,57,6-5、定风量单风道空调系统,再热系统工况分析,冷却设备提供的冷量,该部分冷量包括室内冷负荷、新风冷负荷及再热量,58,6-5、定风量单风道空调系统,
17、再热系统与露点送风系统比较,优点,调节性能好,能实现对温湿度较严格的控制及对各个房间分别进行控制;送风温差较小,送风量大,房间温度的均匀性和稳定性好;空气冷去处理所达到的露点较高,制冷系统的性能系数较高。,缺点,冷、热抵消,能耗较高。,59,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,概述,空调系统的设备容量是按照设计负荷选定,而在实际运行中室内负荷并不一定等于设计负荷,且室外气象参数是时刻变化的。因此必须对非设计工况下的空调系统进行调节。,60,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,空调设计参数的表示,空调系统允许温湿度有一定的波动。,61,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,对于全空气系
18、统,可通过调节风量和调节送风参数来控制室内温湿度,使其在允许范围内变化。而对于定风量系统,风量恒定,因此只能通过调节送风参数来控制。改变送风参数即改变送风温度和含湿量,空调设计参数的表示,62,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,夏季,主要通过调节表冷器(冷却盘管)冷量来进行调节。表冷器冷量的调节:调节冷冻水流量和调节通过表冷器的风量(空气旁通)。,露点送风系统的调节,63,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,冷热风机盘管表冷器,64,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,冷冻水流量调节,冷冻水流量调节,65,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,满足了室内温度调节的要求,不一定满
19、足室内湿度的调节要求,冷冻水流量调节,66,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,空气旁通调节,表冷器空气旁通调节,67,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,混合空气旁通,68,二次回风系统,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,概念:回风一部分先与新风混合,经过表冷器冷却后再与另一部分回风混合送入室内。,69,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,二次回风系统,70,露点送风系统,6-6、定风量单风道空调系统的运行调节,露点送风系统一般只能保证室内温度在一定范围内变化,难以保证室内相对湿度在一定范围内。因此对于室内对温湿度有严格要求的场所,不能采用露点送风空调系统,71,6-6、定
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