HVAC基础知识课件.ppt

HVAC基本知识培训,培训人：岳文2005-6-2,培训内容,Day1:空调的基本功能空气的状态参数及焓湿图空调系统中几种典型的空气处理过程常用空调系统的分类定风量空调系统和变风量空调系统空气的热湿处理设备（空调系统的组成）风管内的压力分布（动压和静压）应用举例,Day2：1、空调水系统2、冷冻水系统控制原理3、Honeywell风阀和水阀介绍4、水阀选型计算公式,培训内容,空调系统的基本功能,Ventilation空气流通Heating制热Humidification加湿Cooling制冷Dehumidification去湿Distribution气流分配Filtration空气过滤AirVolumeControl空气流量控制,空气的状态参数,干球温度：用温度计直接读取的温度湿球温度：在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到热湿平衡时的绝热饱和温度。露点温度：当空气含湿量不变，降低温度，在饱和状态下，出现冷凝水时的温度。含湿量(d)：湿空气中，所含水蒸汽的质量与干空气质量之比，即每公斤干空气所含有的水蒸汽量，其单位：kg/kg干空气绝对湿度：每1立方湿空气中所含有的水蒸汽重量相对湿度()：空气中水蒸汽分压力和同温度下饱和水蒸汽分压力之比，它反映了空气接近饱和的程度。焓(i)：物质所具有的一种热力学性质，焓值大小取决于空气温度和含湿量两个因素。对于近似定压过程，可直接用湿空气的焓的变化来度量空气的热量变化,焓湿图,焓湿图的组成,红线：等焓线水平的绿线：等温线（干球温度）垂直的深蓝色线：等含湿量线蓝色的弧线：等相对湿度线等湿球温度线：在i-d图上，从等温度线与100%相对湿度线的交点出发，作=4.19ts的热湿比线，则可得等湿球温度线。在图上它近似等于等焓线。饱和温度线：空气中湿空气的含量达到饱和时的温度曲线热湿比：=i/d,等焓线的=0。单位：kj/kg,热湿比有正有负，它代表湿空气状态变化的方向。,显热和潜热,显热（SENSIBLEHEAT）温度改变而含湿量不变所带来的能量的变化。潜热（LATENTHEAT）当温度不变时，水变为蒸汽或蒸汽变为水所带来的能量变化。,HowLatentandSensibleHeataffectwater?,空气的状态变化过程,总热量：GTH=潜热（TSH）显热（TLH)GTH=1.19xL/sxhL/s:总的送风量，h：空气状态点A和状态点B的焓差总的显热：TSH=1.20 xL/sxtL/s:总的送风量，t：空气状态点A和状态点B的温差总的潜热：TLH=3.0 xL/sxL/s:总的送风量，t：空气状态点A和状态点B的含湿量差,空气的典型状态变化过程,湿空气的加热过程利用热水、蒸汽及电能等类热源，通过表面间接对湿空气加热，其温度增高而含湿量不变，即：空气的显热增加。热湿比湿空气的等湿冷却过程利用冷水或其它冷媒通过金属表面对湿空气冷却，当冷表面温度等于或大于湿空气的露点温度时，空气中的水蒸汽不会凝结，因此其含湿量也不回变化，只是温度将降低。热湿比,等焓加湿过程利用定量的水通过喷洒与一定状态的空气长时间直接接触，则此种水或水滴及其表面的饱和空气层的温度即等于湿空气的湿球温度，因此，此时空气状态的变化过程就近似于等焓过程。热湿比4.19ts等焓减湿过程利用固体吸湿剂干燥空气时，湿空气的部分水蒸汽在吸湿剂的微孔表面上凝结，湿空气含湿量降低，温度升高热湿比0,空气的状态变化过程（续一）,空气的状态变化过程（续二）,练习1,WhatistheRHoftheairatallpointsonthesaturationtemperaturelineANS:RH=100%Whatisthedewpointat21Cdrybulband50%RHDewpoint=10CWhatistheDewPointofairthathasanabsolutehumidity(moisturecontent)of10g/kgDewpoint=14oCWhatistheRHoftheairat30Cdrybulbandadewpointtemperatureof5CRH=20.3%,练习1（续一）,Whatisthemoisturecontentoftheairat22Cdrybulband50%RHMoisturecontent=8.4g/kgWhatistheRHat26cdrybulband17cwetbulbRh=40%Whatisthewetbulbtemperatureoftheairat20Cdrybulband50%RHWetbulbtemperature=14CWhatistheRHat22Cdrybulband15CwetbulbRH=47%,练习1（续二）,Whatisthewetbulbtemperatureoftheairat24Cdrybulband40%RHWetbulbtemperature=15.5CAirat24Cdrybulband20Cwetbulbiscooledto8Calongthesaturationcurveandthenreheatedto21c.WhatistherhoftheairatthisconditionRH=42%,混合空气的处理,在空调系统中，空气的处理过程是从混风开始，因此我们需要在i-d图上确定混风状态点。（一）、通过计算方式确定T3=(T1xQ1)+(T2xQ2)/(Q1+Q2)Q1:新风量Q2:回风量（二）、通过i-d图确定1.确定新风状态点A和回风状态点B2.通过A/B连线3.根据送风量，确定其混合比例，如：新风20%，回风80%，则将AB线段分为5份，混风位于距回风1/5距离处,按负担室内热湿负荷所用的介质分：全空气系统全水系统空气水制冷剂按空气处理设备的集中程度：集中式空调半集中式空调系统分散式空调系统按热量传递方式：对流和辐射按被处理空气的来源：封闭式直流式混合式,空调系统分类,空调系统分类,集中式空调系统分类,封闭式：全部为循环空气，系统无新风；它主要是给设备使用的空调，无人居留。直流式：全部用新风，不使用循环空气；它主要用于：室内有有害气体，不能循环使用的空调系统。一次回风系统：除部分使用新风外，使用相当数量的循环空气在AHU前混合普通应用最多的全空气空调系统二次回风系统：除部分使用新风外，使用相当数量的循环空气在AHU前混合，在AHU后再混合一次为减小送风温差而又不用再热器时的空调方式,集中式空调系统分类,另外，根据其他原则，进行分类：根据系统风量：定风量和变风量根据风道内空气流速：低速（V8m/s）和高速（V=2030m/s）系统用途：工艺性和舒适性空调系统系统精度：一般性空调系统和恒温恒湿空调系统,一次回风和二次回风空调的特性,定风量空调系统和变风量空调系统,定风量空调系统：定风量空调系统是指送风量恒定，通过改变送风温度来适应室内负荷的变化。平常所用的大部分空调系统都是采用定风量方式。变风量空调系统：是指送风温度不变，而改变送风量的方式来适应负荷的变化，而风量的变化是通过专用的变风量末端装置来实现。根据它的控制方式，可以分为两类：定静压控制的变风量空调系统变静压控制的变风量空调系统,定静压控制的变风量空调系统,定静压控制：恒定送风管道静压的空调系统。当末端的VAV根据室内温度的要求开度变小后导致管道内的静压变高，这时，通过调节送风机的频率，减少送风量，使风机管道上的静压维持设定值。这种依赖静压传感器来控制风量的方法，称为定静压变风量空调系统。,变静压控制的变风量空调系统,变静压控制：控制系统读取末端所有VAV控制器风门开度信号，并综合这些VAV阀门的开度信息并加以运算和判断来调节变频送风机的风量，使其具有最大静压值的VAV阀门处于接近全开的状态,即尽量使风机在最低静压下运转，以节省能源同时减少噪音。例如：当系统中有一台VAV阀门开度为100%，说明其入口静压不足，风机应增速，以增大风量，使其VAV开度接近全开即可；当阀门开度处于80%90%之间，说明入口静压适中，风量满足要求，风机不调节；当全部风阀开度处于80%以下时，说明风量过多，此时降低风机转速，减少送风量。这种不依赖静压来控制风量的方法，称为变静压阀。,2019/12/15,25,可编辑,末端VAV控制器类型,压力相关型VAV：,压力无关型,末端VAV控制器类型,空调的基本构件,表面换热器风阀门加湿设备去湿设备加热设备风机空气过滤设备,加湿设备类型,等焓加湿设备：喷水室压缩空气喷雾高压喷水加湿湿帘超声波加湿器离心式加湿器等温加湿设备干蒸汽加湿电极式加湿器电热式加湿器PTC蒸汽加湿器（PTC：热电变阻器氧化陶瓷半导体）红外电加湿,去湿设备,冷冻去湿液体吸湿剂固体吸湿器,常用风门,DampersusedinHVACsystemsaretypicallyairflowthrottlingdevicesandcanbeeithermodulatingortwoposition.Soithavetwomajortypeofdamperactuator.TheyusuallyhavemultiplebladesmountedonparallelshaftswhicharerotatedinunisonbyanexternalactuatortochangethebladesfromopentoclosedorclosedtoopenDependingontherequirementsofthesystemtheassemblycanbearrangedas“normallyopen”or“normallyclosed”bymeansofthearrangementoftheactuatordeviceusedtodrivethedamper,Dependingonhowtheadjacentshaftsarelinkedtogetherthedamperassemblyiseither:-AparallelbladedamperAnopposedbladedamperParallelbladedampersareconstructedsothateachbladerotatesinparallelwithorinthesamedirectionasthebladenexttoitOpposedbladedampersareconstructedsothatadjacentbladesrotateoppositetoeachotherThedamperrotationincreasestheresistancetotheairflowsincetheairisfunnelledthroughasmalleropeningAnopposedbladedampermustbeopenfurtherthanaparalleldampertoobtainthesameresistancetoairflow,常用风门,常用风门,Thefollowingdiagramshowsabasicparallelbladedamperassemblytogetherwiththeairflowpatternwiththedamperat33%closed,常用风门,Thefollowingdiagramshowsabasicopposedbladedamperassemblytogetherwiththeairflowpatternwiththedamperat33%closed,常用风门,Roundorbutterflydampersaretypicallyusedtocontrolairflowsinductsthathavehighstaticpressureandhighvelocitycharacteristics,常用风门,Firedampersareusedtopreventsuperheatedair,gasesorflamesfromcrossingafirebarrier.TheycanbeductmountedorinstalleddirectlyinafirebarrierTheyarealwaystwopositiondevices,通风机,离心式前曲式后曲式径向式轴流式,离心风机,CENTRIFUGALFANSFoundinsupplyairapplicationsandquietlymoveairatmoderatepressuresUtiliseVSDdrivesforcapacitycontrolOlderinstallationsmayhavefanswithinletguidevanestovaryairflowAlmostalwaysbeltdrivenandnotnormallyratedtooperateinsmokeextractapplicationsCENTRIFUGALFANSCANHAVEEITHER:-ForwardinclinedbladesBackwardinclinedblades,CentrifugalfanswithforwardinclinedbladesUsedinthemajorityofHVACinstallationsassupplyairfansUsedfromsmalldomesticapplicationstolargecommercialapplicationsinmultistorybuildingsCentrifugalfanswithbackwardinclinedbladesGenerallylargerandquieterinoperationthanforwardinclinedbladedfansShouldalwaysbeusedinvariablevolumesystemsMoreexpensivetomanufacturethanforwardinclinedbladedfansandthereforecontractorsarereluctanttousethem,离心风机,典型离心风机,ATYPICALCENTRIFUGALFANWITHBACKWARDINCLINEDBLADESISDETAILEDBELOW:-,AXIALFANSGenerallyusedformovinglargevolumesofairatlowpressuresUsuallydirectlydrivenandmayusevsddrivesforcapacitycontriolUsedinextract,returnair,coolingtowerandsmokecontrolapplicationswherehighnoiselevelsarenotanissueTHEMOSTCOMMONTYPEOFAXIALFANSUSEDINTHEHVACINDUSTRYARE:-PropellerfanTubeaxialfanVaneaxialfan,轴流风机,PropellerFansarelowpressurehighairflowunitswhichworkuptoamaximumstaticpressureof19pa.Tubeaxialfansareheavydutyunitsarrangedforinstallationinducts.Itworkuptomaximumstaticpressureof750pa.Vaneaxialfansarebasicallytubeaxialfanswithstraighteningvanesandarequieterinoperationthantubeaxialfans,轴流风机,CHARACTERISTICSOFAIRFLOWINDUCTSApressuredifference(PD)mustexistwithintheductworktoenableairflowtobetransferredfromtheairhandlingunitfantothefieldregistersThePDrequiredmustbesufficienttoovercomethefrictionallosseswithintheductworkandtoacceleratetheairflowtotherequiredoutletoperationalvelocityDUCTSYSTEMSHAVEACERTAINAMOUNTOFRESISTANCETOTHEFLOWOFAIRThisisknownasfrictionallossandresultsfromshearforcesinthefluidneartheductwallFrictionallosscausesameasurablelossofstaticpressureintheductFrictionallossisproportionaltovelocitysquaredDoubletheflowrateandfourtimesthepressurelosswilloccur,风管中气流的特性参数,Thefollowingfanaffinitylawsdescribewhathappenstotheflowrate,pressureandmotorpowerwhenoneparameterofafansystemchanges,风管中气流的特性参数,Atypicalcurveofairflowrateagainststaticpressureinaductisdetailedbelow:-,风管中气流的特性参数,InHVACsystemstheairsuppliedbythefanincludestwotypesofpressureVelocitypressureStaticpressureVelocityPressureThisisthepressureexertedbyamovingfluidonanfluidonanobjectinthepathandiskineticenergy.Itispropor