空调第六章.ppt

1、,第6章空调系统(1),2009-2-29,2,主要内容,空调系统的分类集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统,2009-2-29,3,空气调节系统组成(ComponentsforACSystems),主要四大部分空调空间空气输送和分配设备空气处理设备冷热源和自动控制设备,2009-2-29,4,2009-2-29,5,2009-2-29,6,空气调节系统组成(ComponentsforACSystems),空气处理单元，管道，风口,2009-2-29,7,空气调节系统组成(ComponentsforACSystems),（冷源制冷课程，热源锅炉课程）风机，加热器（冷却器），过滤器，管道

2、，风口等,2009-2-29,8,空气调节系统组成(ComponentsforACSystems),空调处理单元,2009-2-29,9,空气调节系统组成(ComponentsforACSystems),空调处理单元,2009-2-29,10,空气调节系统组成(ComponentsforACSystems),附件,2009-2-29,11,空调系统的分类,按空气处理设备的设置分类按负担室内负荷所用介质种类分类按集中式空调系统处理的空气来源分类,空气调节系统分类,2009-2-29,13,按空气处理设备的设置分类（1）集中系统（2）半集中系统（3）全分散系统（局部机组）,2009-2-29,14

3、,按负担室内负荷所用介质种类分类（1）全空气系统（2）全水系统（3）空气水系统（4）冷剂系统,2009-2-29,15,全空气系统,2009-2-29,16,全水系统,2009-2-29,17,空气水系统,2009-2-29,18,冷剂系统,2009-2-29,19,集中式空调系统,2009-2-29,20,集中式空调系统按处理的空气来源分类（1）封闭式系统（2）直流式系统（3）混合式系统,2009-2-29,21,封闭式系统,2009-2-29,22,直流式系统,2009-2-29,23,混合式系统,2009-2-29,24,普通集中式空调系统（典型的全空气系统）一次回风式空调系统二次回风式

4、空调系统,2009-2-29,25,一次回风式空调系统（1）概念（2）系统图式（3）夏季空气处理过程i-d图的表示（4）夏季设计工况所需冷量分析（5）冬季空气处理过程i-d图的表示（6）冬季设计工况所需预热量分析（7）夏季、冬季室内参数不同的一次回风系统,2009-2-29,26,一次回风式空调系统,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。,2009-2-29,27,一次回风式空调系统,系统图式：,2009-2-29,28,一次回风式空调系统,夏季空气处理过程i-d图的表示：,2009-2-29,29,一次回风式空调系统,系统图示及夏季空气处理过程i

5、-d图的表示：,2009-2-29,30,一次回风式空调系统,夏季设计工况所需冷量分析：Q0=G(IC-IL)Q1=G(IN-IO)Q2=G(IO-IL)Q3=GW(IW-IN)=G(IC-IN)Q0=Q1+Q2+Q3,2009-2-29,31,一次回风式空调系统,夏季设计工况所需冷量分析：,2009-2-29,32,一次回风式空调系统,夏季设计工况所需冷量分析：从空调系统的热平衡角度分析：Q0=制冷设备承担的冷量；Q1=室内冷负荷；Q2=再热负荷；Q3=新风负荷。Q0=Q1+Q2+Q3从焓湿图上分析与同系统热平衡角度分析，设备承担的冷量构成是相同的。,2009-2-29,33,一次回风式空调

6、系统,冬季空气处理过程i-d图的表示：d=dN-dO=W/GdO=dN-W/G冬夏具有相同的送风含湿量dO。绝热加湿；等温加湿。,2009-2-29,34,一次回风式空调系统,冬季设计工况所需预热量分析：最小新风比室外设计参数很低GW/G=(IN-IC)/(IN-IW1)因为IC=IL，所以IW1=IN-G(IN-IL)/GW=IN-(IN-IL)/m%预热量：Q=GW(IW1-IW),2009-2-29,35,一次回风式空调系统,夏季、冬季室内参数不同的一次回风系统：,2009-2-29,36,二次回风式空调系统（1）概念（2）系统图式（3）夏季空气处理过程i-d图的表示（4）夏季设计工况所

7、需冷量分析（节省了再热量，但机械露点较低）（5）冬季空气处理过程i-d图的表示（6）冬季设计工况所需预热量分析,2009-2-29,37,二次回风式空调系统,概念：空调系统的回风与室外新风在喷淋室前混合并经喷雾处理后，再次与回风混合，称二次回风式系统。,2009-2-29,38,二次回风式空调系统,系统图式：,2009-2-29,39,二次回风式空调系统,夏季空气处理过程i-d图的表示：C一次回风混合点L一次回风机械露点C二次回风混合点L二次回风机械露点C第一次回风混合点O第二次回风混合点,2009-2-29,40,二次回风式空调系统,系统图式及夏季空气处理过程i-d图的表示：,2009-2-

8、29,41,二次回风式空调系统,夏季设计工况所需冷量分析：处理过程承担冷量Q0=GL(IC-IL)第二次混合GL/G=(IN-IO)/(IN-IL)G(IN-IO)=GL(IN-IL)=Q1第一次混合GW/GL=(IC-IN)/(IW-IN)GL(IC-IN)=GW(IW-IN)=Q2所以Q1+Q2=GL(IN-IL)+GL(IC-IN)=GL(IC-IL)=Q0即设备承担冷量=室内冷负荷新风负荷因此，二次回风系统中，冷量构成中，节省了再热量。,2009-2-29,42,二次回风式空调系统,冬季空气处理过程i-d图的表示：,2009-2-29,43,二次回风式空调系统,冬季设计工况所需预热量分

9、析：,2009-2-29,44,二次回风式空调系统,冬季设计工况所需预热量分析：第一次混合：GW/(G1+GW)=(IN-IL)/(IN-IW1)(其中IL=IC)IW1=IN-(G1+GW)(IN-IL)/GW(1)第二次混合：(G1+GW)/G=(IN-IO)/(IN-IL)(2)将（2）代入（1）得：IW1=IN-G(IN-IO)/GW=IN-(IN-IO)/m%(3)预热量：Q=GW(IW1-IW)(4),2008-1-29,45,集中空调系统划分和分区处理系统划分的原则系统分区处理的常见形式,2008-1-29,46,集中空调系统划分和分区处理,系统划分的原则(1)室内参数（温湿度基

10、数和精度）相近以及室内热湿比相近的房间可采用同一系统；(2)朝向、层次等位置相近的房间宜采用同一系统；(3)工作班次和运行时间相同的房间采用同一系统；(4)对室内洁净度等级或噪声级别不同的房间，宜按各自的级别设计；(5)产生有害物的房间不宜和一般房间合用一个系统；(6)空调系统的分区应与建筑防火分区相对应。,2008-1-29,47,集中空调系统划分和分区处理,系统分区处理的常见形式(1)室内N点相同，热湿比不同：采用定露点，分室加热。(2)室内tN相同，N允许有偏差，热湿比也各不同：采用定露点，相同的to，但需根据房间的重要性选择露点。(3)室内tN相同，N也相同，to也要求相同，热湿比不同

11、:集中处理新风，分散回风，分室加热。即分区空调方式/分层空调方式。(4)室内tN相同，热湿比不同：双风道系统。,2008-1-29,48,系统分区处理的常见形式,（1）采用定露点，分室加热系统图式：,2008-1-29,49,系统分区处理的常见形式,（1）采用定露点，分室加热焓湿图。,2008-1-29,50,系统分区处理的常见形式,（2）采用定露点，相同的to，但需根据房间的重要性选择露点。,2008-1-29,51,系统分区处理的常见形式,（3）分区空调方式系统图式：集中处理新风，分散回风，分室加热。,2008-1-29,52,系统分区处理的常见形式,（3）分层空调方式系统图式：,2008

12、-1-29,53,系统分区处理的常见形式,（4）室内tN相同，热湿比不同：双风道系统。,2008-1-29,54,系统分区处理的常见形式,（4）双风道系统在焓湿图上的表示。,组合式空调机组,一般只使用其中的部分功能段,集中式空调系统的空气处理机组,特点：风道与机房占空间大，设备集中易于管理。功能：集中处理空气。结构：,半集中式空调系统,半集中式空调系统是在尽量发挥集中式和局部式两类空调系统的优点、克服其缺点的基础上发展起来的。它既有集中的冷热源供应系统，也由分散于各个空调区域的空气处理末端设备。,按末端设备工作原理的不同可分为,风机盘管系统,诱导空调系统,一、风机盘管系统,（一）系统构造、分类

13、和特点,1.构造：盘管+风机+箱体2.类型：立式、卧式、壁挂式；暗装、明装；普通、高静压。3.性能：风量：250850m3/H冷量：2.37KW水量：500800L/S耗电量：30100W水阻：1035Kpa4.调节方法风量调节：调速（三档、无级）水量调节：电动二通阀风量旁通,嵌入式风机盘管,5.适用性：变负荷特性、性能优异的风机盘管，通常适用于宾馆、公寓、饭店、医院、办公楼等高层建筑场所。6.优点：布置灵活，各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便地关掉机组(关风机)，不影响其他房间，从而比其它系统较节省运转费用。此外，房间之间空气互不串通。又因风机多档变速，在冷量上能由使用者直接进行一定的

14、调节。7.缺点：对机组制作应有较高的质量要求，否则在建筑物大量使用时会带来维修方面的困准。当风机盘管机组没有新风系统同时工作时，冬季室内相对湿度偏低，故此种方式不能用于全年室内湿度有要求的地方。风机盘管由于噪声的限制因而风机转速不能过高，所以机组剩余压头很个，气流分布受限制，适用于进深小于6m的房间。,（二）风机盘管系统的新风供给方式及设计原则,1.由排风形成自然渗入新风2.墙洞引入新风3.内部区供给新风4.独立新风系统：新风不入盘管，新风入盘管,新风供给方式,风机盘管处理空气的焓湿图,具有独立新风系统的风机盘管机组夏季处理过程有两种:新风处理到室内焓值，不承担室内冷负荷；新风处理后的焓值低于

15、室内焓值，承担室内部分负荷。,1.渗入新风和排风：初投资、建筑空间和运行费用省，新风量无法控制，新风洁净度无法保证，室内卫生要求难以保证。该方式适用于要求不高，旧建筑加装空调，或因地位限制无法布置机房和风道的建筑物等。,2.墙洞引入新风：初投资省，节约建筑空间；噪声、雨水、污物容易进入室内，机组易腐蚀；室内空气量平衡易受破坏，温湿度不易保证，有风压的影响，高层建筑有烟囱效应的影响，室内新风不理想。该方式只适用于低层部分，或相邻楼房、墙壁构成的避风建筑或改造的旧建筑。,3.由内部区空调系统兼供周边区新风：该系统省去了单独的周边新风系统，通风效果好，可适当去湿，初投资、运行费用、占用空间等均比单独

16、设立新风系统节省。,4独立新风系统：初投资较大，通风效果好，风机盘管的冷量可充分发挥。该系统可用于旅馆客房、公寓、医院病房等，同时可与变风量系统配合使用在大型建筑物外区等。,四种新风供给系统的综合评价,新风处理到室内焓值1,新风处理到室内等焓线与90的交点L，过室内状态点作线与90交于O点,O点为送风状态点，连接OL点并延长至M,使M点具备以下关系式:新风机组承担冷量为：风机盘管承担冷量为：风量为：,（新风不进入风机盘管）,特点：1.新风处理到室内焓值不承担空气负荷；2.新风不进入风机盘管，噪声和风机盘管均小；3.风机盘管处于湿工况运行，卫生条件差。,新风处理到室内焓值2,新风处理到室内等焓线

17、与90的交点L，过室内状态点作线与90交于O点,O点为送风状态点,连接LN点,使C点具备以下关系式:新风机组承担冷量为：风机盘管承担冷量为：风量为：,O,（新风进入风机盘管）,特点：1.新风处理到室内焓值不承担空气负荷；2.新风进入风机盘管，噪声、负荷及风机盘管型号均大；3.风机盘管处于湿工况运行，卫生条件差。,新风处理后的焓值低于室内焓值,确定室内外状态点N、W，过N点作线，与90相交点为送风状态点O；作ON的延长线至P点，并满足：由dp线与机器露点相交于L，连接LO并延长与dn交至M点，M点即为风机盘管出口状态点。总风量：风机盘管风量：盘管承担冷量：新风机组承担冷量：,P,特点：1.新风处

18、理到低于室内焓值，承担部分室内冷负荷，全部湿负荷；2.风机盘管噪声、负荷及风机盘管型号均大；3.风机盘管处于干工况运行，卫生条件较好。,根据使用要求和建筑情况，选定风机盘管的型式及系统布置方式，确定新风供给方式和水管系统类型;根据要求处理的制冷量和计算得到的风量,选用风机盘管,但应注意工况的不同。在设计工况下查取修正系数进行修正。,（三）风机盘管的选择,1、独立新风系统确定新风处理过程（L点）选新风机组（风量，冷量）计算风机盘管承担的负荷计算风机盘管的风量由风量、负荷选风机盘管机组2、靠墙洞引入新风计算房间总负荷（含新风负荷）由负荷选盘管，并校核风量3、无组织进风由室内负荷考虑安全系数选盘管,

19、（四）风机盘管系统的水系统,1、系统分类双管系统；三管系统；四管系统2、管路设计坡度、排空、同程；管径、管件3、系统的水路调节方法变水量（供水旁通）变水温（有二次泵，回水混合）,特点：1.诱导比：N=G1/G22.工作压力(与喷嘴风速有关)，额定一次风量时的噪声、盘管的供冷拱热能力等，这些都能在产品规格说明书中查找。,二、诱导器系统,构造原理：经过集中处理韵空气(一次风)由风机送入空调房间的诱导器中，诱导器是分设于各室的局部设备(或称末端装置）。它由静压箱、喷嘴和盘管(又称二次盘管，也有的不设盘管)等组成。一次风进入诱导器的静压箱。经喷嘴以高速射出。由于喷出气流的引射作用，在诱导器内造成负压，

20、室内空气(即回风，又称二次风)被吸入诱导器，一、二次风相混合由诱导器风口送出。,(一)构造原理和特点,诱导器按诱导器内是否设置盘管分为：(1)全空气诱导器系统采用这种系统时，室内所需的冷负荷全部由空气(一次风)负担，所以称为全空气诱导系统。这种诱导器不带二次冷却盘管，故又称简易诱导器。它实际上是一个特殊的送风装置，它能诱导定数量的室内空气，达到增加送风量和减少送风温差的作用。有时也可在简易诱导器内装置电加热器以适应室内负荷变动的需要。(2)空气水诱导器系统这种系统的一部分夏季室内冷负荷由空气(由集中空气处理箱处理得到的一次风)负担，另一部分由水(通过二次盘管加热或冷却二次风负担。,分类：,W,

21、L,1,O,N,送风温差,风机温升,空气变化过程的确定变化过程端点的确定,一次风空调箱承担所有的新风负荷和室内热湿负荷,（a）全空气诱导器夏季处理过程,L,1,O,N,送风温差,风机温升,空气变化过程的确定变化过程端点的确定,一次风空调箱承担所有的新风负荷和部分室内热湿负荷，诱导器内的二次盘管也承担部分室内热湿负荷,W,1,风机温升,2,（b）空气-水诱导器夏季处理过程,2009-2-29,79,分散式空调系统是空调房间的负荷由独立的空调机组承担，一般是制冷剂直接负担冷负荷的系统。常见的机组式系统有：房间空调系统单元式空调机系统变制冷剂流量空调系统,2009-2-29,80,分散式空调系统的特

22、点,与集中式空调系统（中央空调系统）相比，机组式系统具有如下特点：空调机组具有结构紧凑，体积小，占地面积小，自动化程度高等优点。空调机组可以直接设置在空调房间内,也可安装在空调机房内,所占机房面积较小,只是集中空调系统的50%,机房层高也相对低些。由于机组的分散布置,可以使各空调房间根据自己的需要停开各自的空调机组,以满足各种不同的使用要求。,2009-2-29,81,机组安装简单、工期短、投产快。对于风冷式机组来说,在现场只要接上电源,机组即可投入运行。近年来,热泵式空调机的发展很快。一般来说,机组系统就地制冷制热,冷、热量的输送损失少。机组系统的能量消费计量方便,便于分户计量,分户收费。空调机组能源的选择和组合受限制。目前,普遍采用电力驱动。,分散式空调系统的特点,2009-2-29,82,空调机组的制冷性能系数较小,一般在2.5-3范围内。同时,机组系统不按室外一般气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节,过渡季也不能用全新风。整体式机组系统,房间内噪声大,但分体式机组系统,房间的噪声低。设备使用寿命较短,一般约十年。机组系统对建筑物外观有一定影响。安装房间空