暖通空调课件第三章

第三章全水系统§3-1全水系统概述§3-2全水系统的末端装置§3-9全水风机盘管系统§3-3热水采暖系统的分类与特点§3-4高层建筑热水采暖系统§3-5分户热计量采暖系统§3-6热水采暖系统的作用压头§3-7热水采暖系统的水力计算§3-8热水采暖系统的失调与调节§3-1全水系统概述一、全水系统组成1、热媒或冷媒：在采暖与空调系统中用来传递热能的媒介物（介质，中间物质），称为热媒或冷媒（载冷剂）。2、全水系统：全部用水作为介质传递室内热负荷，冷负荷的系统。3、分类：供热、供冷、既供冷又供热（双效）。4、组成：热源（冷源）、管道系统、末端设备（供热或供冷）。5、末端装置散热方式：自然对流（散热器）强迫对流（暖风机、风机盘管）辐射（辐射板）二、热水采暖系统1、采暖系统分类（按热媒）：热水、蒸汽。2、与蒸汽系统比较：优点：（1）运行管理简单，维修费用低；（2）热效率高，跑、冒、滴、漏现象轻，可比蒸汽节能20%-40%；（3）可采用多种调节方法，质调、量调；（4）供暖效果好：连续供暖，室温波动小，房间温度均匀，无噪音；

[规定1、民用建筑应采用热水；2、工业建筑、厂区只有采暖或采暖用热为主时，宜用高温水；当以工艺用蒸汽为主时，可采用蒸汽。]（5）管道设备锈蚀较轻。缺点：

（1）散热设备传热系数低，流量大；（2）消耗电能多。

三、全水空调系统冷热负荷全由水承担，可分为全水风机盘管系统（本章）和辐射板系统（Ch5）。选用全水风机盘管系统注意：（1）噪音问题，无新风问题，静音要求高、空气品质要求高的场所不宜采用。（2）加湿问题。（3）制冷量低，机外静压低，不宜用在大面积大空间高度高房间。全水空调系统与热水采暖系统相比的特点（1）夏季供冷，冬季供热。（2）末端装置空气强迫循环，室内温、湿度均匀。（3）末端装置风机耗功有噪声。（4）管理，维修量比热水采暖系统大。（5）造价高，仅用于冬季供暖采暖系统优于空调。§3-2全水系统的末端装置１.末端装置：位于室内，用于向室内散热或散冷的系统终端设备。２.末端装置分类：散热器、暖风机、风机盘管、辐射板（Ch5）。三.风机盘管FCU（FanCoilUnit）组成：风机、电机、盘管（空气-水换热器）见示意图。工作原理：空气-水热交换。1、风机盘管的构造分类和特点按结构型式分类：

1)立式，2)卧式，3)壁挂式，4)卡式（吸顶式）按安装方式分类：

1)明装、2)暗装、3)半明装壁挂式全部为明装，卡式为半明装立式、卧式均有明、暗装

1）单侧送风，单侧回风

2）两侧送风，中间回风

3）四侧送风，中间回风壁挂式卡式(嵌入式)立式卧式风机盘管机组末端暗装明装安装型式结构型式产品类型结构3-9根据机外外静压分分两类：：低静压型型：在额额定风量量下的出出口静压压为零，，带风口口和过滤滤器的机机组出口口静压为为0，不带风风口和过过滤器的的机组出出口静压压为12Pa。高静压型型：名义义风量下下机外静静压不小小于30Pa。同时配冷冷盘管和和热盘管管的双盘盘管机组组，用于于四管水水系统。。规格1）风量：：我国标标准规定定，用高高档转速速下风机机盘管的的风量（（m3/h）标注其其规格。。如FP-68风量680m3/h。标准规定定风机盘盘管共有有9种规格。。风量范范围为340-2380m3/h。中外合合资，通通常用英英制单位位风量（（ft3/min）来表示示，如规规格200（或称002或02型）风量量200ft3/min。2）制冷热热量：标标准规定定，名义义工况下下的制冷冷量1.8-12.6kW；制热量量为2.7-18.9kW。3）电功率率：低静压压37-228w；高静压压，30Pa的44-253W，50Pa的49-300W。4）噪音、水水阻力：低静压压，37-52dB（A）；高静静压，30Pa的40-54dB（A），50Pa的42-56dB(A)。水侧阻阻力均为为30-50kPa。2、风机盘盘管的选选择与安安装要求求1）选择：：质量、、明暗装装、承压压、型式式、左右右、噪声声、供电电电路。。2）制冷量量、制热热量、风风量的标标定：部部颁标准准规定，，全热制制冷量，，显热制制冷量和和制热量量用焓差差法确定定。在制冷工工况下的的测试方方法为：：保持机组组出口静静压为零零（标准准型）或或一定值值（高静静压型）），测定定风量、、进出口口空气的的干湿球球湿度、、进出口口水温、、压力和和流量、、风机输输入功率率。由此此确定空空气的比比焓，并并获得在在制冷工工况下的的风机盘盘管和各各项性能能：风量量、全热热制冷量量、显热热制冷量量、水流流量、水水侧阻力力、输入入功率。。全热制冷冷量显热制冷冷量各项意义义－全热、显显热制冷冷量，kW；—空气进出出口比焓焓，kJ/kg；—空气进出出口干球球温度，，℃；—风量，kg/s；—空气定压压比热，，=1.01kJ/kg℃。供热量4）名义工工况：在在《风机盘管管机组》标准规定定的试验验工况下下，机组组达到的的性能参参数值。。风机盘管管选择方方法：应应按夏季季冷负荷荷选择，，冬季热热负荷校校核即可可。一般般样本给给出常见见工况制制冷量，，如无此此类数据据按下式式计算：：式中：—设计工况况下风机机盘管全全热制冷冷量、显显热制冷量，W或KW；—名义工况况下风机机盘管全全热、显显热制冷冷量，W或KW；—设计工况况下盘管管进风干干球温度度、湿球球温度，取室室内设计计参数℃℃；—设计工况况下风机机盘进口口水温；；—设计工况况和名义义工况下下的水流流量，kg/h设计时正正常水流流量与名名义工况况一样（（3-9）、（3-10）只与温温度有关关。不考虑水水量变化化时，供供热量换换算公式式为式中为为设计工工况和名名义工况况下的盘盘管供热热量，W或KW；5）附加问问题：若房间间的设计计全热冷冷负荷（（人员、、灯光、、电器、辐辐射及围围护结构构传热，，空气渗渗透，通通风等））为显热冷负负荷为，，则则盘管的的全热制制冷量为为：≥（1+β1+β2）显热制冷冷量为：：≥≥（1+β1+β2）β1———积灰对盘盘管传热热影响的的附加率率，见教教材；β2———间歇使用用附加率率，当β2=20%时，约经经过20min室温达要要求。6）选用：：选择盘管管时，宜宜同时对对全热制制冷量和和显热制制冷量校核是是否符合合式（3-12）（3-13）要求，，尤其是是显热冷冷负荷比比例大的的房间，，因为盘盘管运行行时根据据室温停停开。样本中给给出不同同档次风风量的制制冷量，，中档风风量时机机组的制制冷量约约为高档档时85%。对于明装装机组，，在考虑虑β1后，直接接根据中中档风量量选，有有15%裕量，可可作为间间歇运行行附加值值。暗装高静静压机组组，核算算总阻力力，不能能大于机机外静压压值。低低静压机机组，采采用阻力力大的风风口时，，在考虑虑β1β2后按中档档制冷量量选；阻阻力较小小时，考考虑β1β2后按高档档制冷量量选。风口配合合：双层百百叶，断断面面积积与盘管管出口面面积相当当。回风风为固定定百叶，，风速控控制≤1.5m/s。盘管与新新风组合合空气—水系统，，新风带带冷量，，不能单单根据室室内冷负负荷选盘盘管见Ch6。水温：供暖，水水温60℃为宜，最最高一般般不超80℃。§3-9全水风机机盘管系系统一、风机机盘管水水系统的的型式按系统管管道根数数：双管三管四管双管系统统：由一条供供水管和和一条回回水管构构成，根根据要求求向房间间供冷冻冻水或热热水，不不能同时时满足有有些房间间供热有有些房间间供冷的的要求。。系统简单单，初投投资低。。普遍应应用。可按内区区和周边边区或朝朝向分系系统，分分别并联联到热源源或冷源源上，可可实现分分别供冷冷或供热热，但同同一朝向向要求可可能不同同。三管系统统：两条供供水管和和一条回回水管构构成，供供水管中中一条供供冷水，，一条供供热水，，由室内内恒温控控制器控控制盘管管进口三三通阀来来实现供供冷或供供热。适应全年年负荷变变化能力力强，可可较好地地进行温温度调节节。冷热水注注入共同同回水管管，造成成混合损损失（冷冷、热量量均布））运行效效率低，，冷水与与热水环环路关联联，水力力工况复复杂，不不好控制制，很少少应用。。四管系统统：两条供水水管和两两条回水水管构成成。冷热水单单供，两两套独立立系统，，互不掺掺混，避避免混合合损失，，操作简简单，控控制方便便还可利利用建筑筑物内部部热源的的热泵提提供热量量，运行行较经济济。管路复杂杂，多占占空间，，初投资资较高，，多用于于对舒适适性要求求高的建建筑。四管系统统有图3-41所示两种种方式：（a）为同一一盘管（b）为同时时设冷热热盘管。。双管、三三管、四四管系统统的选用用：单供冷或或供热用用双管，，基本无无同时供供冷供热热用双管管，有内内区，可可考虑内内区，周周边区分分设系统统，分别别并联到到冷源和和热源上上的双管管系统。。同时供冷冷、热，，且要求求高的建建筑，用用四管。。系统型式式：垂直连接接系统：：较多用用在旅馆馆客房系系统中，，立管设设于管道道井中，，上部设设集气罐罐或自动动排气阀阀，盘管管自带手手动放气气阀，凝凝水管也也可在竖竖井中设设立管，，下层集集中排放放或就近近排放。。水平连接接系统：：适用于于办公楼楼商场等等，无管管道井，，每层盘盘管水平平串联。。设于外外窗下的的立式盘盘管也宜宜采用水水平连接接，水平平支管设设于下一一层天花花板下。。既有建建筑加装装空调也也宜采用用水平连连接。管道布置置方式异程式：：小系统统用异程程。同程式：：高层或或大型建建筑用同同程。系统设计计计算：：方法与热热水采暖暖系统类类似。供回水温温差一般般为5℃。通常选用用较大比比摩阻，，一般取取120-400Pa/m，小管径径取大值值，大管管径取小小值。流速比采采暖气系系统大，，DN32以上管内内流速一一般大于于1m/s。排气：最最高点与与局部最最高点泄水：最最低点阀门：水水平环路路供回水水干管、、垂直供供回水立立管、机机组供回回水支管管。风机盘管管系统示示意风机盘管管系统示示意宾馆客房房风机盘盘管示例例二、风机机盘管系系统的调调节系统特点点：末端阻力力大，不不易失调调系统负荷荷变化时时，以量量调为主主可关闭末末端盘管管风量水量量可局部部调节局部调节节方法：：1、水量调调节（见图3-43）１)在冷冻水水管路上上设电动动二通阀阀，用恒恒温控制制器控制制启闭；；２)设三通电电动阀控控制启闭闭，使水水全通风风机盘管管或旁通通。2、风量控控制：三档风量量，通常常把恒温温控制器器与三速速开关组组合，并并设供冷冷/供热转换换开关，，可同时时进行风风量和水水量调节节。近年来开开发了直直接控制制风量的的恒温控控制器，，根据室室温变化化，控制制三档风风速或无无级变速速(风机可无无级调节节，实现现冷量无无级调节节)。三通电动动阀何为全水水系统，，全水系系统由哪哪几部分分组成？？风机盘管管按结构构形式分分有哪几几类？安安装方式式有哪几几类？如何选择择风机盘盘管？风风机盘管管供冷量量如何确确定？风机盘管管水系统统的形式式有哪几几类？各各自有何何特点？？风机盘管管系统的的调节方方法有那那几种？？复习题一、辐射射供冷辐辐射板的的形式原则上也也可有整整体式、、贴附式式、悬挂挂式等多多种形式式。既可可用于民民用空调调，也可可用于工工业建筑筑降温。。目前应用用最多是是：顶面式辐辐射板－－冷却吊吊顶。顶面式辐辐射板－－冷却吊吊顶的优点：：施工安装装方便，，不影响响室内布布置。上上部供冷冷，降低低垂直温温度梯度度，避免免上热下下冷，舒舒适感好好。在欧洲发展展迅速。顶面式辐辐射板－－冷却吊吊顶的局限：：为防止表表面结露露，表面面温度须须高于露点，无除湿湿能力，，须结合合新风系系统。5.5辐射供冷冷5.5.1冷却吊顶顶(冷却顶板板)1、传热形形式包括辐射和自然对流流。2、冷却顶顶板的类类型四种典型型结构型型式：一一体式、、单元式式、镶嵌嵌式、对对流式（a）为一体体式（b）为单元元式(最常见)（c）为镶嵌嵌式冷顶板与水水管制成成一体通过传热热肋片把把水管和和金属顶顶板连接接形成一一吊顶单单元水管以毛毛细管形形式镶嵌吊顶顶内，组成一一安装单单元对流式冷冷却顶板板的单元元，对流换热热占80%，辐射20%。其最大供供冷量可可达230W/m2。对流式冷冷却顶板板的单元1－翅片；；2－Z形支架；；3－铜管；；4－铜管弯弯头3、传热比比例取决于顶顶板的结构型式式及顶板附近近的空气气流动方方式。当吊顶下下面的冷冷辐射面面为封闭闭式，二二者比例例约为1：1。当吊顶下下面的冷冷辐射面面为开敞式或有贯通的的气流通通道时，对流流换热所所占比例例要大得得多，供供冷量也也大。5.5.2冷却吊顶顶的水系系统通常与新新风系统统结合供供冷，须须同时考考虑冷却吊顶顶和新风系统统对系统的不不同要求求。（1）供水温温度为避免吊顶顶表面结结露，供水温度度相对较高。而新风因除除湿，供水温温度低得得多，吊吊顶表面面温度应应比室内内露点高1-2℃℃。一般冷却却吊顶供供水温度度在14-18℃，实际设设计多采采用16℃，新风供供水一般般为6-7℃℃。(2)供回水温温差：冷冷却吊顶顶水系统统为2℃；新风水水系统为为5℃。典型的冷却吊顶顶水系统统型式1、冷水机组组供冷与与冷却塔塔供冷相相结合的的冷却吊吊顶的水水系统系统统流流程程：：冷水水机机组组制制备备6~7℃℃的冷冷冻冻水水并并直直接接供供新新风风系系统统使使用用.6~7℃℃的冷冷冻冻水水再再经经换换热热器器4加热热到到较较高高温温度度(如16℃℃)供冷冷却却吊吊顶顶使使用用.室外外温温度度适适宜宜时时,停止止使使用用冷冷冻冻水水,由冷冷却却塔塔8进行行自自然然供供冷冷.冷水水机机组组供供冷冷与与冷冷却却塔塔供供冷冷相相结结合合冷冷却却吊吊顶顶的的水水系系统统1－冷冷却却吊吊顶顶；；2－冷冷水水机机组组蒸发发器器；3－冷冷水水机机组组冷凝凝器器；4－换换热热器器；；5－冷冷冻冻水水循循环环泵泵；；6－冷冷却却水水循循环环泵泵；；7－冷冷却却吊吊顶顶系系统统冷冷水水循循环环泵泵；；8－冷冷却却塔塔；；9－膨膨胀胀水水箱箱；；10－压压差差调调节节器器；；11－电电动动阀阀2、用用混混合合法法制制备备冷冷却却吊吊顶顶冷冷媒媒的的水水系系统统系统统流流程程：：冷水水机机组组统统一一供供6~7℃℃的冷冷冻冻水水,其中中一一部部分分直直接接供供新新风风系系统统使使用用.一部部分分通通过过三通通电电