【技能培训】空调系统培训.ppt

【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: (P10MPa) 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10002000Pa 注意：海拔较高的城市不能使用海平面的i-d图！,成都家教，成都家教网；,一热力学知识,4. 湿空气的主要参数(1): 干球温度(dry bulb temperature) 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(humidity ratio/moisture content)：,成都家教，成都家教网；,4. 湿空气的主要参数(2): 相对湿度(relative humidity)： =Pq/Pqb 用 = d/db 误差13% 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=1.005 kJ/kg，Cpq=1.84 kJ/kg 当 t =0 时 r = 2500kJ/kg 水 湿球温度和露点温度,一热力学知识,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 / d,成都家教，成都家教网；,1、湿球温度(Wet bulb temperature)： (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= 4.19 ts,三、湿球温度与露点温度(3),2、露点温度：(dew point temperature) 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),3、应能区别湿球温度和露点温度,成都家教，成都家教网；,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, =-, =+, = ?,2684,四、焓湿图的应用(2) 2、不同状态空气的混合,第二讲,什么是空调系统?,成都家教，成都家教网；,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),成都家教，成都家教网；,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,成都家教，成都家教网；,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,成都家教，成都家教网；,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,成都家教，成都家教网；,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,成都家教，成都家教网；,1、集中式空调系统 (3) 按风量变化程度分 定风量系统CAV(Constant Air Volume)：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(Variable Air Volume)：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,成都家教，成都家教网；,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,成都家教，成都家教网；,2、半集中式空调系统 (3)风机盘管(FCU, Fan-coil Unit): 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,成都家教，成都家教网；,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,成都家教，成都家教网；,(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,成都家教，成都家教网；,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,Central air-conditioning system,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。,成都家教，成都家教网；,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,成都家教，成都家教网；,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,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,一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析,成都家教，成都家教网；,4.闭式系统： 特点：节能。 空气品质不好，不适用于居住建筑。,一、普通集中式空调系统的构成、特点、过程、能耗分析,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,成都家教，成都家教网；,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。,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),成都家教，成都家教网；,(5)冬季过程：,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：,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,成都家教，成都家教网；,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。,N,O,C,L,O,C,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,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,成都家教，成都家教网；,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。,O1,L,O,C,W,N,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。,N,N3,L,O,C,W,N2,二. 系统划分、建筑分区处理 (二)多房间处理：常规冷冻除湿法,成都家教，成都家教网；,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,(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。,成都家教，成都家教网；,(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。,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。,成都家教，成都家教网；,(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，和空气处理过程。,要点：若只调一个参数，必定有温或湿不符合要求，要考虑允许偏差。 要想精确，往往至少要调2个参数：温度、湿度或风量之二。,三. 普通集中式空调系统的全年运行调节针对运行工况,(一)室内热湿负荷变化时的运行调节 定送风量，改变送风状态 显热负荷变化：改变送风温度(调再热量) 湿负荷变化：改变送风含湿量或露点 改变送风量，送风状态不变 适用于热湿比不 变的系统,1,2,三. 普通集中式空调系统的全年运行调节针对运行工况,成都家教，成都家教网；,1.定送风量，改变送风状态 (1)定露点，调节再热量：用于一次回风系统 显热负荷变化，用再热量补足显热负荷。 能耗大，能精确控制室内温度。 热湿负荷均变化时湿度有一定偏差(N2)。,1,2,2,三. 普通集中式空调系统的全年运行调节针对运行工况,1,2,1.定送风量，改变送风状态 (2)变露点调节：用于一次回风系统 1. 无论显热还是潜热负荷改变均可精确调节 2. 能耗较大,三. 普通集中式空调系统的全年运行调节针对运行工况,1.定送风量，改变送风状态 (3)调节空调箱旁通风门： 用于一次回风系统，类似双风道系统。,三. 普通集中式空调系统的全年运行调节针对运行工况,送风,回风,1.定送风量，改变送风状态 (3)调节空调箱旁通风门：,特点： 1. 显热负荷改变时在节省再热量的同时可控制室温不变 2. 如果热湿比没有相应增大，室内状态将向高湿度方向偏移(N1),1,成都家教，成都家教网；,(4)调节一、二次回风混合比： 用于二次回风系统不调节冷冻水温度：显热负荷改变时充分利用室内回风的显热来代替再热量，实质上是减少冷却处理的风量达到减少冷量的目的。,三. 普通集中式空调系统的全年运行调节针对运行工况,1,特点： 1. 送风温湿度均变，室内温湿度均有一定偏差。 2. 如果湿度精度要求很高，则需要改变机器露点：调节冷冻水温度。,三. 普通集中式空调系统的全年运行调节针对运行工况,成都家教，成都家教网；,2、变风量调节 VAV系统，单变量控制，一般控制温度，不能同时控制湿度。热湿比改变时室内状态点有偏移。,三. 普通集中式空调系统的全年运行调节针对运行工况,(二) 室外空气参数改变时的运行调节 目的：保证节省能耗和性能，确定冷热运行模式的切换和新风量。 1. 传统的分区方法 i-d图全年空调工况分区处理，把室外气象包络线内区域分成若干个气象区。 特点：把室内设计状态作为一个区，则送风状态也有一个固定的区，不考虑热湿比的变化。,三. 普通集中式空调系统的全年运行调节针对运行工况,成都家教，成都家教网；,(二) 室外空气参数改变时的运行调节 1、传统的分区方法,第五讲,半集中空调系统,成都家教，成都家教网；,一. 概述,风机盘管Fan-coil Unit 发展：随高层建筑的发展开始； 60年代日本，70年代美国风机盘管取代诱导器； 中国1974年首次研制成功。 2. 系统构成：风机、电动机、盘管、空气过滤器、调节装置。可同时有空气加热器。,一. 概述：风机盘管,系统构成：,成都家教，成都家教网；,卧式明装,卧式暗装,一. 概述：风机盘管,类型：立式、卧式、暗装、明装,一. 概述：风机盘管,卧式暗装： 宾馆客房最常见的形式,成都家教，成都家教网；,立式明装,立式暗装,一. 概述：风机盘管,吸顶式暗装,一. 概述：风机盘管,成都家教，成都家教网；,一. 概述：风机盘管,调节形式： 风量调节： 风机三档变速开关(Hi, M, Lo) 旁通风门调节 水量调节：水量调节阀由室温控制器控制 二通阀变流量方式 三通阀定流量方式 水管系统：双管、三管、四管(冷热盘管分开、单盘管冷热切换)。,二通阀调节水量,三通阀调节水量,一. 概述：风机盘管,调节形式：水量调节,成都家教，成都家教网；,三水管系统,四水管系统,一. 概述：风机盘管,调节形式：多水管系统混水调节,二、风机盘管的特点,优点：(=全空气系统的缺点) 个别控制性能好，调节或关闭风机不影响其他房间 节省回风输送动力，不用时可以关掉 占建筑空间少，改建时增减灵活 布置安装方便 建筑分区处理容易，处理周边负荷