空气调节---2012年认识实习

1、 空气调节空气调节（AIR CONDITIONING）1. 物理性质和焓湿图物理性质和焓湿图2. 冷、湿负荷和送风量的确定冷、湿负荷和送风量的确定3. 空气调节系统空气调节系统4. 空气的热湿处理空气的热湿处理5. 空调系统的风道设计空调系统的风道设计6. 空调房间的气流组织空调房间的气流组织7. 空调冷热源及辅助设备空调冷热源及辅助设备8. 蓄能空调系统蓄能空调系统空气调节空气调节空气调节任务空气调节任务：采用技术手段，创造和满足一定要求的空气环境。1. 1.一定要求的空气环境一定要求的空气环境：一般是指在某一特定空间内对其a) a)空气空气温度温度通过加温、降温，调节空气的温度b)b)空气

2、空气湿度湿度通过加湿或减湿，调节空气的湿度c) c)空气空气流动速度流动速度使空气具有一定的流动速度d) d)空气空气清洁度清洁度通过净化处理，使空气具有一定的洁净程度 （简称“四度”）进行调节，达到并保持满足人体舒适和工艺过程的要求。2. 2.更高要求的空气环境更高要求的空气环境：除上述之外，有时还需对空气的压力、成分、气味和噪声压力、成分、气味和噪声等进行调节和控制。我国空调事业发展：我国空调事业发展： 3030年代工业空调年代工业空调纺织厂纺织厂 然后舒适空调然后舒适空调电影院电影院解放后：解放后： 8080年代以前主要是发展工艺性空调。年代以前主要是发展工艺性空调。 8080年代中期舒

3、适空调中央空调开始逐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。步发展进入商场、影剧院等公共场所。 90 90 年代初窗机、分体机开始进入家庭。年代初窗机、分体机开始进入家庭。 9090年代末户式中央空调又开始进入年代末户式中央空调又开始进入 家庭。家庭。根据系统的用途不同，根据系统的用途不同，空调系空调系统分为统分为: :(1)(1) 舒适性空调系统舒适性空调系统(2) (2) 工艺性空调系统工艺性空调系统空调带来的问题：空调带来的问题：耗能环境问题：CFCs和全球变暖空调病第一节第一节 湿空气性质与焓湿图湿空气性质与焓湿图.Nitrogen 78.08%Oxygen

4、20.95%Argon 0.93%Carbon dioxide 0.03%Other gases such as neon, sulfur dioxide, etc. 0.01% 湿空气的状态参数湿空气的状态参数 湿空气的状态通常可以用压力、温度、相对湿湿空气的状态通常可以用压力、温度、相对湿度、含湿量及焓等参数来度量和描述，这些参数称度、含湿量及焓等参数来度量和描述，这些参数称为湿空气的状态参数。为湿空气的状态参数。主要状态参数：主要状态参数：l压力压力p pl温度温度t tl密度密度l相对湿度相对湿度l含湿量含湿量d dl焓焓i i压力压力 P P 大气压力大气压力 B B ，B B =

5、= Pg Pg + + Pq Pq (Pa) (Pa) 水蒸汽分压力水蒸汽分压力 PqPq干空气的分压力干空气的分压力 PgPg 温度温度 T T表示空气的冷热程度。表示空气的冷热程度。温度的高低用温度的高低用“温标温标”来衡量。来衡量。常用：常用： 绝对温标绝对温标T T （K K） 摄氏温标摄氏温标t t （） 华氏温标华氏温标t t （） 三种温标的换算关系为；三种温标的换算关系为； t = T - 273.15 T 273t = T - 273.15 T 273 t = 5/9 t = 5/9（t - 32t - 32） 注意：分子运动得越激烈，温度越高。注意：分子运动得越激烈，温度越

6、高。湿度湿度湿度是表示湿空气中水蒸汽含量多少的物理量。湿度是表示湿空气中水蒸汽含量多少的物理量。一般有一般有三种表示方法三种表示方法。1. 1.绝对湿度：单位容积空气中含有水蒸汽的质绝对湿度：单位容积空气中含有水蒸汽的质量。量。2. 2.含湿量：湿空气中与公斤干空气同时并存含湿量：湿空气中与公斤干空气同时并存的水蒸汽质量。的水蒸汽质量。式中式中 ： m mq q 湿空气中水蒸汽的质量。湿空气中水蒸汽的质量。 m mg g 湿空气中干空气的质量。湿空气中干空气的质量。干空气kgkgmmdgq/3. 3.相对湿度相对湿度 饱和空气：含有最大限度水蒸汽的湿空气。饱和空气：含有最大限度水蒸汽的湿空气。

7、 相对湿度：就是空气中水蒸汽分压力相对湿度：就是空气中水蒸汽分压力q q和同温度和同温度 下饱和水蒸汽分压力下饱和水蒸汽分压力qbqb之比。之比。 由上式可知：由上式可知： 吸水能力吸水能力 ； 吸水能力吸水能力； 干空气干空气 ； = =饱和空气饱和空气 。 %100qbqPP湿空气的焓湿空气的焓 i i 1kg1kg干空气的焓和干空气的焓和dkgdkg水蒸气的焓两者的总和，水蒸气的焓两者的总和，称为（称为（d d）kgkg湿空气的焓。湿空气的焓。 取取的干空气和的干空气和的水的焓值为，则湿的水的焓值为，则湿空气的焓表示如下：空气的焓表示如下： i = ia +d iw =（1.01+1.8

8、4d）t + 2500d (kJ/kg (kJ/kg干干) ) 要点：要点： 湿空气的焓湿空气的焓 i i 随温度随温度t t和含湿量和含湿量d d的升高而的升高而加大，随其降低而减小。加大，随其降低而减小。露点温度露点温度 tt 在含湿量在含湿量d d不变的条件下，湿空气达到饱和不变的条件下，湿空气达到饱和时的温度。它只取决于空气的含湿量时的温度。它只取决于空气的含湿量d d，含湿，含湿量量d d不变时，不变时，tt也为定值。也为定值。 要点：要点：湿空气的露点温度湿空气的露点温度tt是判断空气结露的判据。是判断空气结露的判据。干球温度干球温度湿球温度湿球温度干湿球温度计干湿球温度计 d1d

9、s湿度计：湿度计：机械式湿度计：机械式湿度计：电容式湿度计：（氧化铝）电容式湿度计：（氧化铝）电阻式湿度计：电阻式湿度计： 氯化锂电阻式湿度计氯化锂电阻式湿度计 陶瓷湿度传感器陶瓷湿度传感器 电解型电阻湿度计电解型电阻湿度计 吸着型电阻湿度计吸着型电阻湿度计 热电阻式湿度计热电阻式湿度计电解式电解式电磁波湿度计电磁波湿度计光谱吸收式湿度计光谱吸收式湿度计光纤湿度计光纤湿度计 机械式湿度计机械式湿度计 电子式湿度计电子式湿度计 There are three types of electronic hygrometers: l Dunmore resistance hygrometers （Du

10、nmore电阻式湿度计）l ion-exchange resistance hygrometers （离子交换式电阻湿度计）l capacitance hygrometers. （电容式湿度计）分析墙面和天花板的湿度分析墙面和天花板的湿度 testo 635-2 温湿度仪温湿度仪 湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图l焓湿图的制作焓湿图的制作 在空调工程中为避免空气状态参数的繁琐公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，因此需要一式计算又反映空气状态的变化过程，因此需要一个线算图。个线算图。l表示法：表示法：我国现在采用的是以我国现在采用的是以焓焓为纵坐标，以为纵坐标，以

11、含湿量含湿量为横坐标的焓湿图。为横坐标的焓湿图。 等焓线等焓线等含湿量线等含湿量线热湿比线热湿比线 焓湿图的应用焓湿图的应用1. 1. 根据两个独立的状态参数确定空气状态及其余参数根据两个独立的状态参数确定空气状态及其余参数 独立参数共有独立参数共有t、d、i 、ts五个。当大气压力五个。当大气压力一定时，可以根据其中任意两个决定空气状态，再从一定时，可以根据其中任意两个决定空气状态，再从焓湿图上查得焓湿图上查得tl、pq、pqb、db等其余参数。等其余参数。 例例1 144 已知大气压力已知大气压力B B101325Pa101325Pa，空气，空气的温度的温度t t2020，相对湿度，相对湿

12、度=60=60，求露点，求露点温度温度tltl和湿球温度和湿球温度tsts。2. 2. 空气状态变化过程在空气状态变化过程在h-dh-d图上的表示图上的表示 1) 1) 等湿（干式）加热过程等湿（干式）加热过程 ABAB 特点：特点：d=0 hd=0 h0 t0 t0 0 设备：电加热器。设备：电加热器。 2) 2) 等湿（干式）冷却过程等湿（干式）冷却过程 ACAC 特点：特点：d=0 hd=0 h0 = -0 = - 设备：表面式冷却器。设备：表面式冷却器。3) 3) 等焓减湿过程等焓减湿过程 AD AD dehumidification 特点：特点：dd0 h=0 =00 h=0 =0

13、处理介质：固体吸湿剂。处理介质：固体吸湿剂。dh4) 4) 等焓加湿过程等焓加湿过程 AE AE （humidification） 特点：特点：dd0 h=0 =00 h=0 =0 设备设备: : 喷水室。喷水室。5) 5) 等温加湿过程等温加湿过程 AFAF 特点：通过向空气中喷蒸汽而实现的。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，因为空气中增加水蒸汽后，h =dhqh =dhq， 其值由其值由hq=2500+1.84tqhq=2500+1.84tq计算。计算。6) 6) 减湿冷却过程减湿冷却过程 AGAG 特点：特点：d d 0 h 0 h 0 0 0 0 设备：表面式

14、冷却器，喷水室。设备：表面式冷却器，喷水室。 第二节第二节 空气调节系统的分类空气调节系统的分类 空气调节系统一般由空气调节系统一般由被调对象、空气处理系统被调对象、空气处理系统、 空气输送系统、空气分配系统空气输送系统、空气分配系统组成。组成。一一. 根据空气处理设备的集中程度分类：根据空气处理设备的集中程度分类：1.集中式空调系统集中式空调系统2.半集中式空调系统半集中式空调系统3.分散式空调系统分散式空调系统(一一) 集中式空调系统集中式空调系统 这种系统的所有空气处理设备这种系统的所有空气处理设备(加热器、冷加热器、冷却器、过滤器、加湿器却器、过滤器、加湿器等等)以及通风机全都集中以及

15、通风机全都集中在空调机房。通常，把这种由空气处理设备及在空调机房。通常，把这种由空气处理设备及通风机组成的箱体称为通风机组成的箱体称为空调箱空调箱或或空调机空调机，把不，把不包括通风机的箱体称为包括通风机的箱体称为空气处理箱空气处理箱或或空气处理空气处理室室。 集中式空调系统的冷、热源一般也是集中集中式空调系统的冷、热源一般也是集中的，集中在冷冻站和锅炉房或热交换站。的，集中在冷冻站和锅炉房或热交换站。 包括包括单风道空调系统、双风道空调系统、单风道空调系统、双风道空调系统、变风量空调系统变风量空调系统。( (二二) ) 半集中式空调系统半集中式空调系统 这种系统除有集中在空调机房的空气处理设

16、这种系统除有集中在空调机房的空气处理设备可以处理一部分空气外，还有分散在被调房间备可以处理一部分空气外，还有分散在被调房间内的空气处理设备，它们可以对室内空气进行就内的空气处理设备，它们可以对室内空气进行就地处理或对来自集中处理设备的空气再进行补充地处理或对来自集中处理设备的空气再进行补充处理。处理。 包括包括诱导器系统、风机盘管系统诱导器系统、风机盘管系统。( (三三) ) 分散式空调系统分散式空调系统 又称又称局部空调系统局部空调系统，是指将空气处理设备，是指将空气处理设备全分散在被调房间内的系统。空调机组把空气全分散在被调房间内的系统。空调机组把空气处理设备、风机以及冷热源都集中在一个箱

17、体处理设备、风机以及冷热源都集中在一个箱体内，形成了一个非指紧凑的空调系统，只要接内，形成了一个非指紧凑的空调系统，只要接上电源就能对房间进行空调。因此，这种系统上电源就能对房间进行空调。因此，这种系统不需要空调机房，一般也没有输送空气的风道不需要空调机房，一般也没有输送空气的风道。 在工程上，把空调机组安装在空调房间的在工程上，把空调机组安装在空调房间的邻室，使用少量风道与空调房间相连的系统也邻室，使用少量风道与空调房间相连的系统也成为局部空调系统。成为局部空调系统。二二. 根据负担室内热湿负荷所用的介质不同分类：根据负担室内热湿负荷所用的介质不同分类：1.全空气系统全空气系统：室内负荷全部

18、由经过处理的空气来：室内负荷全部由经过处理的空气来负担。包括负担。包括集中式空调系统、全空气诱导器系统集中式空调系统、全空气诱导器系统。由于空气的比热和密度都小，所需空气量大、。由于空气的比热和密度都小，所需空气量大、风道断面尺寸大。风道断面尺寸大。2.全水系统全水系统：室内负荷全部由冷水或热水来负担。包括：室内负荷全部由冷水或热水来负担。包括风机盘管系统风机盘管系统。水管断面尺寸小。不过靠水只能消除。水管断面尺寸小。不过靠水只能消除余热和余湿，达不到通风换气的目的。余热和余湿，达不到通风换气的目的。3.空气空气-水系统水系统：室内负荷由空气和水共同负担。包括：室内负荷由空气和水共同负担。包括

19、空气空气-水诱导器系统水诱导器系统、风机盘管加新风系统风机盘管加新风系统。4.冷剂系统冷剂系统：室内负荷由制冷剂直接负担。包括：室内负荷由制冷剂直接负担。包括房间空房间空调器调器等。等。三三. 根据空调系统使用的空气来源分类：根据空调系统使用的空气来源分类：1.直流式系统直流式系统：使用的空气全部来自室外，吸收：使用的空气全部来自室外，吸收余热余湿后又全部排掉，因而室内空气得到百余热余湿后又全部排掉，因而室内空气得到百分之百的交换。耗能最多。分之百的交换。耗能最多。2.封闭式系统封闭式系统：全部使用室内再循环的空气。最：全部使用室内再循环的空气。最节能，卫生条件最差，适用于无人的库房。节能，卫

20、生条件最差，适用于无人的库房。3.回风式系统回风式系统：使用的空气一部分为室外新风，：使用的空气一部分为室外新风，另一部分为室内回风。既经济又符合卫生要求另一部分为室内回风。既经济又符合卫生要求。根据使用回风次数的多少又分为一次回风系。根据使用回风次数的多少又分为一次回风系统和二次回风系统。统和二次回风系统。按处理空气的来源不同对空调系统分按处理空气的来源不同对空调系统分类示意图类示意图(a) 封闭式；封闭式；(b) 直流式；直流式；(c) 混合式混合式 其他分类原则：其他分类原则：根据系统的根据系统的风量固定与否风量固定与否：定风量和变风量空调：定风量和变风量空调系统。系统。根据系统根据系统

21、风道内空气流速高低风道内空气流速高低：低速（：低速（8-12m/s）和高速（和高速（20-30m/s）空调系统。）空调系统。根据系统的根据系统的用途不同用途不同：工艺性和舒适性空调系统。：工艺性和舒适性空调系统。根据系统的根据系统的控制精度不同控制精度不同：一般空调系统和高精：一般空调系统和高精度空调系统。度空调系统。根据系统的根据系统的运行时间不同运行时间不同：全年性和季节性空调：全年性和季节性空调系统系统。 空调的冷热源空调的冷热源 能为中央空调系统的空气处理装置对能为中央空调系统的空气处理装置对 空气进行热湿处理提供冷热量的物质和装空气进行热湿处理提供冷热量的物质和装 置，都可以作为空调

22、的冷热源。置，都可以作为空调的冷热源。4-1 4-1 天然冷热源天然冷热源 天然冷热源的利用不仅可以节约常规天然冷热源的利用不仅可以节约常规 能源，具有节能效益，同时还可以减轻因能源，具有节能效益，同时还可以减轻因 能源造成的环境污染，具有环保效益。能源造成的环境污染，具有环保效益。 天然冷热源主要是天然水，天然水又天然冷热源主要是天然水，天然水又分为地表水和地下水两大类。分为地表水和地下水两大类。 一、地表水一、地表水 1 1、河流水、河流水 2 2、湖泊水、湖泊水 3 3、海水、海水二、地下水二、地下水 1 1、深井水、深井水 2 2、水温、水温 3 3、水质、水质三、天然水的应用三、天然

23、水的应用 直接和间接应用两种方式。直接和间接应用两种方式。4-2 4-2 空调冷源设备空调冷源设备一、蒸汽压缩式冷水机组一、蒸汽压缩式冷水机组 1 1、离心式冷水机组、离心式冷水机组 2 2、螺杆式冷水机组、螺杆式冷水机组 3 3、活塞式冷水机组、活塞式冷水机组 4 4、涡旋式冷水机组、涡旋式冷水机组 5 5、模块化冷水机组、模块化冷水机组二、吸收式冷水机组二、吸收式冷水机组 它主要以消耗热能来制取冷水。它主要以消耗热能来制取冷水。4-3 4-3 空调热源设备空调热源设备 空调热源分为热源设备和直供热源空调热源分为热源设备和直供热源 两大类。两大类。一、锅炉一、锅炉 1 1、燃煤锅炉、燃煤锅炉 2 2、燃油和燃气锅炉、燃油和燃气锅炉 3