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文檔簡介

1、制冷與空調(diào)技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域 空氣調(diào)節(jié)技術(shù) 緒 論一、空氣調(diào)節(jié)的歷史和沿革 空調(diào)制造人工室內(nèi)氣候環(huán)境的技術(shù) 基本條件通風(fēng)機(jī) 基本要求制冷機(jī) 空調(diào)服務(wù)對象不同: 工藝性 舒適性功能: 1. 加熱或降溫,調(diào)節(jié)溫度 2. 加濕或減濕,調(diào)節(jié)濕度 3. 使空氣具有一定的流動速度 4. 使空氣具有一定的潔凈度 空調(diào)發(fā)展史上的重要人物:克勒謀: 1906 命名空調(diào)英文名 Air conditioning 開利爾:空調(diào)之父 1901 創(chuàng)建第一所暖通空調(diào)實驗室 1902 設(shè)計了全年性空調(diào)系統(tǒng) 1905 噴嘴和擋水板裝在噴水室內(nèi),改善了 溫、濕度控制效果。 1911 得出了t、tW 、td、三者之間的關(guān)系 及空氣顯熱、

2、潛熱、焓間的計算公式。 我國: 30年代工業(yè)空調(diào)紡織廠 然后舒適空調(diào)電影院 解放后: 80年代以前主要是發(fā)展工藝性空調(diào)。 80年代中期舒適空調(diào)中央空調(diào)開始逐步發(fā)展 進(jìn)入商場、影劇院等公共場所。 90 年代初窗機(jī)、分體機(jī)開始進(jìn)入家庭。 90年代末戶式中央空調(diào)又開始進(jìn)入家庭。 二、任務(wù)和作用 1.任務(wù) 在任何自然環(huán)境下,將室內(nèi)空氣 維持在一定的溫度、濕度、氣流速度 以及一定的潔凈程度。 即 :保持室內(nèi)“四 度” (t、 、 v、潔凈度) 2、作用 造成合適的室內(nèi)氣候,利于生產(chǎn)科研; 創(chuàng)造舒適的環(huán)境,利于人們工作、學(xué)習(xí)、 休息; 形成適應(yīng)于特殊醫(yī)療的氣候條件,利于有 效醫(yī)治; 保持住適宜的室內(nèi)氣候,

3、使建筑物壽命延 長; 為妥善保存珍貴文物、書籍、等提供條件。 三、空調(diào)系統(tǒng)的一般組成 1.影響空調(diào)環(huán)境的因素 外擾室外空氣 內(nèi)擾室內(nèi)設(shè)備、人、照明 2.空調(diào)采取的措施: 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計 空氣的處理3.空調(diào)處理系統(tǒng)示意簡圖 (三圖:設(shè)備、流程、h-d)1)設(shè)備示意圖2)流程圖:(夏天為例)3)h-d圖 C W N O L h-d 圖 4.設(shè)備分類(1) 空氣處理設(shè)備 熱、濕處理設(shè)備, 混合、過濾設(shè)備。(2) 空氣輸送設(shè)備 風(fēng)道、風(fēng)管、風(fēng)機(jī)、風(fēng)口(3) 冷、熱源 天然-深井水、太陽能、地?zé)岬?人工-制冷機(jī)、煤、石油產(chǎn)生蒸汽或熱水。 5、空調(diào)系統(tǒng)分類 (1)集中式空調(diào)系統(tǒng) (2)半集中式 (3)整體

4、式(局部式) 四、本課程的學(xué)習(xí)要求 通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握空氣調(diào)節(jié)的基本工作原理,掌握空調(diào)系統(tǒng)的組成,掌握冷負(fù)荷系數(shù)法,掌握空調(diào)系統(tǒng)的全年運(yùn)行調(diào)節(jié)方法,為畢業(yè)設(shè)計和今后的工作打下基礎(chǔ)。 思 考 題 1.空調(diào)的任務(wù)是什么? 2.空調(diào)的作用有那些? 3.空調(diào)有何用途? 第 一 章濕空氣的物理性質(zhì)和焓濕圖的應(yīng)用1-1 濕空氣的組成和物理性質(zhì) 一、濕空氣的組成 大氣 多種氣體-干空氣 水蒸汽 濕空氣 雜質(zhì) 干空氣 混合氣體(02、N2、CO2) 干空氣的組成比較穩(wěn)定。 水蒸氣在濕空氣中占有的百分比是經(jīng)常變化的, 雖然濕空氣中水蒸氣的含量很少,但它對濕空氣狀態(tài) 變化的影響卻很大。 二、濕空氣的狀態(tài)

5、參數(shù) 空氣的物理性質(zhì)除和組成成分有關(guān)外,還決定于它所處的狀態(tài)。常用P、T、V等來描述. 干空氣為理想氣體,而水蒸汽也可視為理想氣體。因此濕空氣也可近視為理想氣體。 所以: 濕空氣可由下列理想氣體狀態(tài)方程表示 當(dāng)氣體的總質(zhì)量以(摩)為單位時,1 mol物質(zhì)的質(zhì)量稱為摩爾質(zhì)量,以M表示,單位為kg/mol。 1 mol物質(zhì)的體積稱為摩爾體積,用Vm表示, 。對于理想氣體,由式(1-1)可得: 令 , 則得 根據(jù)阿伏伽德羅定律,在同溫、同壓下,所有氣體 的摩爾體積都相等。 摩爾氣體常數(shù): 任何一種氣體的氣體常數(shù)就可按下式樣確定: 由此可以得出干空氣和水蒸氣的氣體常數(shù) 腳標(biāo): a - 干空氣 V -

6、水蒸汽(一)壓力 、大氣壓力 環(huán)繞地球的空氣層對單位地球表面積形成 的壓力。 注意: 大氣壓力常數(shù) (隨海拔高度、季節(jié)、氣候等因素變化) 工作壓力: 儀表上指示的壓力。(也稱表壓力) 絕對壓力: 當(dāng)?shù)卮髿鈮汗ぷ鲏毫?即 P = B + P表 (1-4) 只有絕對壓力才是濕空氣的狀態(tài)參數(shù)。、水蒸汽分壓力 濕空氣中,水蒸汽單獨(dú)占有濕空氣的容積,并具有與濕空氣相同的溫度時,所產(chǎn)生的壓力,稱之為水蒸汽分壓力。 道爾頓定律: 混合氣體的總壓力等于各組成氣體分壓力之和。并且各種氣體都具有相同的體積和溫度。 因此 a + v 或 a + v、溫度 表示空氣的冷熱程度。 溫度的高低用“溫標(biāo)”來衡量。 常用:

7、絕對溫標(biāo),符號為T,單位為K; 攝氏溫標(biāo),符號為 t,單位為C ; 華氏溫標(biāo), 符號為 t,單位為F; 前兩者溫標(biāo)的換算關(guān)系為; t = T - 273.15 T 273 (1-7) 注意:分子運(yùn)動得越激烈,溫度越高。、含濕量 1kg干空氣所帶有的水蒸氣質(zhì)量,稱為含濕量,即 式中 : mv濕空氣中水蒸汽的質(zhì)量。 ma濕空氣中干空氣的質(zhì)量。 若濕空氣中含有1kg干空氣及kg水蒸氣,則濕空氣質(zhì)量應(yīng)為(1+d)。 對于水蒸氣 (1-9)對于干空氣: (1-10) 把Rv、Ra帶入以上各式整理后得: 由上式可知:當(dāng),Pv與d近似直線關(guān)系。 即: vd d = c, B v ;v 。、相對濕度 飽和空氣

8、:含有最大限度水蒸汽的濕空氣。 相對濕度 :pv與同溫度下pv,s之比。 由上式可知: 吸水能力 ; 吸水能力; 干空氣 ; =飽和空氣 。 與d雖然都是表示空氣濕度的參數(shù),但意義卻有不同: 表示空氣接近飽和的程度,卻不能表示水蒸氣含量的多少;而d恰與之相反,能表示水蒸氣的含量,卻不能表示空氣的飽和的程度。 還可用另外的形式來表達(dá): 即: (1-14)、焓 在對空氣進(jìn)行加熱和冷卻時,常需要確定空氣吸收或放出的熱量。通常用焓來計算。 濕空氣的焓等于干空氣焓和水蒸氣的焓的之和,即 濕空氣的比焓通常以單位質(zhì)量的干空氣為基準(zhǔn)計算,即由熱工基礎(chǔ)可知: 當(dāng),h熱交換量即: (1-16) 1kg干空氣的焓和

9、dkg水蒸氣的焓兩者的總和,稱為(d)kg濕空氣的焓。取的干空氣和的水的焓值為,則濕空氣的焓表示如下: (1-17) (1-18) 濕空氣焓的計算式為 或: 顯熱 潛熱 注: 6、密度和比容 單位容積空氣所具有的質(zhì)量稱為密度; 單位質(zhì)量空氣所占有的容積稱為比體積注意:兩者互為倒數(shù),只能視為一個狀態(tài)參數(shù)。 即:由前可知: 濕空氣的密度為干空氣密度與水蒸氣密度之和,即整理后得 干空氣、水蒸氣及濕空氣三者之間的關(guān)系 1-2 濕空氣的焓濕圖一、焓濕圖的制做 在空調(diào)工程中為避免空氣狀態(tài)參數(shù)的繁瑣公式計算又反映空氣狀態(tài)的變化過程,因此需要一個線算圖。二、表示法: 1等焓線h和等含濕量d線 2等溫線 t 根

10、據(jù)h=1.01t+(2500+1.84t)d制作 3. 等相對濕度線 4水蒸汽分壓力線Pq線與d線對應(yīng) 5熱濕比線 空氣在h-d由狀態(tài)A狀態(tài)B的直線連線就代表空氣的狀態(tài)變化過程線。 為了說明空氣狀態(tài)的變化方向和特征,常用狀態(tài)變化前后焓差和含濕量差的比值來表示,稱為熱濕比: A B例題4: 1)用平行法確定空氣終狀態(tài) 2)用輔助點(diǎn)法繪制熱濕比線B對h-d圖的影響 由公式 可知: B C, = C,d不同; 當(dāng)B d,B d; ,h-d也隨之變化。另 空氣變化不大,一般在 .3-1.1kg/m 在計算中常取1.2 kg/m。1-3 干、濕球溫度和露點(diǎn)溫度一、干濕球溫度: 干球溫度:t 濕球溫度:t

11、W二、濕球溫度 tW在 h-d 圖上的表示 設(shè):tBb tA 當(dāng)AB可近似認(rèn)為是h = C 但嚴(yán)格說:hC,而是 (1-28) (1-29) 當(dāng)A= 4.19ts到達(dá)飽和狀態(tài)S,tstB 但=4.149tW與=0的等焓線非常接近,當(dāng)tW =0 ,兩線重合。三、露點(diǎn)溫度td 空氣(d線),最終達(dá)到飽和時的溫度。四、三者在h-d圖上的表示 h tA A 由圖可知: t = tA tW = tB tB B td= tc tc C d t、 tW、 td三者之間在h-d圖上的表示 1-4 焓濕圖的應(yīng)用一、空氣狀態(tài)變化過程在h-d圖上的表示 G B A F D c E 1. 等濕加熱過程 AB 特點(diǎn):

12、d=0 h0 t0 設(shè)備: 電加熱器。 2. 等濕冷卻過程 AC 特點(diǎn): d=0 h0 = - 設(shè)備: 表面式冷卻器。3. 減濕冷卻 AD 特點(diǎn): d 0 h 0 0 設(shè)備: 表面式冷卻器,噴水室。 4. 等焓減濕過程 AG 特點(diǎn): d0 h=0 =0 處理介質(zhì): 固體吸濕劑。 5. 等焓加濕過程 AE 特點(diǎn): d0 h=0 =0 設(shè)備 噴水室。 6. 等溫加濕過程 AF 特點(diǎn): 通過向空氣中噴蒸汽而實現(xiàn)的。 因為空氣中增加水蒸汽后, h =dhq 其值由hq=2500+1.84tq計算 當(dāng)t = 100時則: 故為等溫加濕過程。 設(shè)備: 噴水室,空氣加濕器。 以上介紹了空氣調(diào)節(jié)中常用的六種典

13、型空氣狀態(tài)變化過程。 表1-3 空氣狀態(tài)變化的四個象限及特征表 二、兩種不同狀態(tài)空氣混合過程計算 設(shè):qA(hA,dA)和qB(hB,dB)混合 由熱、濕平衡方程有 qAhA + qBhB = qchc (1-30) qAdA + qBdB = qcdc (1-31) 化簡綜合后可得: (1-33) (1-34) 由前可知:在h-d圖上 是直線BC的斜率, 而 是直線CA的斜率。 BC和CA斜率相等,故兩直線平行。 而且C又為公共點(diǎn),因此A、B、C在同一直線上。 由三角形相似原理及式(1-33),從圖1-15可得下式: (1-35) 上式說明C將線段AB分成兩段,兩段長度之比和參與混合的兩種空

14、氣的質(zhì)量成反比,C點(diǎn)靠近質(zhì)量大的空氣狀態(tài)一端。 以上即為“混合規(guī)律”。本章要點(diǎn):1、空氣的組成成分很多,也很復(fù)雜,但在空調(diào)技術(shù)中只 把空氣當(dāng)作干空氣和水蒸汽兩部分組成的混合氣體對 待。2、空氣中水蒸汽的含量雖然很少,但含量卻不是定值,而 且不穩(wěn)定,極易在各種因素的影響下發(fā)生變化,從而引 起空氣干、濕程度的改變,進(jìn)而對人的舒適感、產(chǎn)品產(chǎn) 量質(zhì)量、工藝過程和設(shè)備的維護(hù)等產(chǎn)生不利影響。3、描述空氣狀態(tài)的參數(shù)分為四大類, 即:壓力類參數(shù)(絕對壓力、大氣壓力、水蒸氣分壓力) 溫度類參數(shù)(干球溫度、濕球溫度、露點(diǎn)溫度)、 濕度類參數(shù)(含濕量、相對濕度) 能量類參數(shù)(焓)。4、空氣狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系有關(guān)系式

15、和二維線算圖兩種表示方式,在大氣壓力一定的前提下,知道兩個獨(dú)立的參數(shù),就可以利用關(guān)系式或二維線算圖計算或查找出其他參數(shù)。5、焓濕圖不僅可以確定空氣狀態(tài)、查找空氣參 數(shù),還可以表示空氣狀態(tài)變化過程、確定兩種 不同狀態(tài)空氣混合后的狀態(tài)點(diǎn)。 思 考 題 1、相對濕度與含濕量之間有何區(qū)別? 2、掌握 hd 圖的用法。 3、在 h-d圖上如何確定t、tW、td? 4、掌握空氣狀態(tài)變化過程在 hd圖上的 表示及畫法。 5、掌握混合空氣混合點(diǎn)的解析計算法和 幾何求法。 第 二 章 空調(diào)負(fù)荷計算與 送風(fēng)量的確定 冷、熱負(fù)荷是確定空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量及設(shè)備容量的依據(jù)冷負(fù)荷: 在某一時刻需向房間供應(yīng)的冷量。熱負(fù)荷: 為

16、補(bǔ)償房間失熱向房間供應(yīng)的熱量。濕負(fù)荷: 為維持室內(nèi)相對濕度恒定需從房間除去的 濕量。 冷(熱)、濕的計算以室外氣象參數(shù),室內(nèi) 空氣參數(shù)為依據(jù)。 2-1 空調(diào)室內(nèi)外空氣計算參數(shù)一、室外空氣計算參數(shù)、室外t、tW變化規(guī)律 干球溫度變化特點(diǎn): tmax|以年計 = 7-8月 , tmin|以年計 = 1月; tmax|天 = 14 - 15時,tmin|天 = 3 - 4時。 濕球溫度變化特點(diǎn): tW與t變化基本一至,波動減小。 相對濕度變化特點(diǎn): 的變化規(guī)律與t相反。、空調(diào)室外計算干、濕球溫度 應(yīng)采用歷年平均不保證50小時的干球溫度; 應(yīng)采用歷年平均不保證50小時的濕球溫度。、空調(diào)室外計算月平均溫

17、度和逐時溫度 夏季計算經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量,按不 穩(wěn)定傳熱計算。 因此,必須知道設(shè)計日的室外平均溫度和 逐時溫度。 逐時溫度: tr日溫差 tw,p 平均溫度,(見附錄2-1) 4、冬季空調(diào)室外計算溫度、濕度的確定 按穩(wěn)定傳熱方法計算傳熱量。 只給出t、 值計算 二、室內(nèi)溫、濕度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 用兩組指標(biāo)來反映: 空調(diào)溫度、濕度基數(shù)和空調(diào)精度。 如: t=241 基數(shù)- 24、55 精度- 1、 10 %1、人體熱平衡和舒適感 (1)人體熱平衡公式: (2)舒適感 影響舒適感的因素: 溫度、相對濕度、空氣流速、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及其它物體表面溫度。另外還與生活習(xí)慣、人體活動、衣著情況以及年齡、性別等

18、有關(guān)。 等效溫度: 反映影響舒適感所有因素的綜合指標(biāo)。 新的有效溫度圖 圖2-1 四邊形 兩塊舒適區(qū): 菱形 PMV(預(yù)期平均評價)指標(biāo) PMV分為七點(diǎn)作為熱感覺標(biāo)尺。 +3、+2、+1、0、-1、-2、-3 (熱 適中 冷) PMV 代表大多數(shù)人的冷熱感覺 PPD指標(biāo) 對熱環(huán)境下不滿意的百分?jǐn)?shù) PPD和PMV之間的關(guān)系 可用圖2-2表示 2、室內(nèi)空氣計算參數(shù) (1) 舒適性空調(diào)室內(nèi)溫、濕度標(biāo)準(zhǔn) 夏季 冬季 t:24-28 t:18-22 V:0.3m/s V:0.2m/s :40%-65% :40%-60%(2) 工藝性空調(diào)室內(nèi)溫、濕度標(biāo)準(zhǔn) 分為一般降溫性空調(diào)、恒溫恒濕空調(diào)和凈化空調(diào)。2-2

19、 太陽輻射熱對建筑物的熱作用 一、太陽輻射強(qiáng)度及其影響因素 在大氣層被反射回宇宙 太陽輻射熱 一部分被大氣層吸收 1/3到達(dá)地面高度角 地面受到的太陽輻射 直射 散射二、建筑物外表面所接受的太陽輻射強(qiáng)度 地球 形成熱源,發(fā)出長波 反射 建筑物表面受到的輻射強(qiáng)度為: J = JZ + Js + JD + Jc - Jy 吸收率 JZ Jy JS JC JD三、室外空氣綜合溫度 圍護(hù)結(jié)構(gòu) 太陽輻射 室外空氣溫度的作用 外表面單位面積上得到的熱量為: (2-5)綜合溫度: 修正: 夏季: 水平: 長波輻射 垂直: R = 02-3 空調(diào)房間冷(熱)、濕負(fù)荷的計算一、建筑物空調(diào)冷負(fù)荷的形成過程 區(qū)分

20、得熱量和冷負(fù)荷得熱量: 某一時刻由室外和室內(nèi)熱源進(jìn)入房間的熱量的總和。 即: 外擾 太陽輻射熱量瞬變性 由溫差引起對流熱量瞬變性 內(nèi)擾 人體、照明、設(shè)備發(fā)熱 穩(wěn)定性冷負(fù)荷: 為維持室溫恒定,在某一時刻為消除室內(nèi)空氣在該時刻以對流方式所得熱量的需冷量。除熱量: 開車負(fù)荷 冷負(fù)荷 自然增溫的負(fù)荷 特點(diǎn): 得熱量的峰值高于冷負(fù)荷,時間超前冷負(fù)荷。 方塊圖:二、冷負(fù)荷系數(shù)法計算空調(diào)負(fù)荷 它是建立在傳遞函數(shù)法的基礎(chǔ)上,便于計算的一種簡化方法。 諧波分解法:得熱量與冷負(fù)荷不分。(一)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷計算方法 1、外墻和房面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 W 注:tln以北京地區(qū)為參數(shù)計算的 條件為 w = 18.6

21、n = 8.72 =0.90。 不同地區(qū)應(yīng)按實際情況修正。2、外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 W3、透過玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷(1)日射得熱因數(shù)的概念 日射得熱分為兩部分,即透過窗玻璃直接進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱qt和窗玻璃吸收太陽輻射后傳入室內(nèi)的熱量qa。 Dj = qt + qa 對Dj修正,乘以Cz(綜合遮擋系數(shù)) Cz = Cs + Cn Cs窗玻璃的遮陽系數(shù) Cn窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)(2)冷負(fù)荷計算方法 w注:全國分為南、北兩區(qū),以北緯27.5劃線, 分別給出各朝向逐時冷負(fù)荷系數(shù)值。(二)內(nèi)部熱源散熱引起的冷負(fù)荷 室內(nèi)熱源 = f(設(shè)備、照明、人體) 對流 顯熱 輻射-滯后冷負(fù)荷 熱

22、量 潛熱瞬時 1、設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷 設(shè)備和用具顯熱散熱形成的冷負(fù)荷按下式計算。 w (1) 電動設(shè)備 a 均在室內(nèi) W b 工藝設(shè)備在室內(nèi) W C 電機(jī)在室內(nèi) W(2) 電熱設(shè)備(3) 電子設(shè)備 2、照明散熱形成的冷負(fù)荷 白熾燈 W 熒光燈 W3、 人體散熱引起的冷負(fù)荷 顯熱: W 潛熱: W三、空調(diào)房間濕負(fù)荷的計算1、人體散濕引起的濕負(fù)荷 查表2-42、其它濕源散濕量(1)敞開水槽表面散濕量 kg/s(2)地面積水蒸發(fā)量 計算方法同上。 2-4 空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷估算指標(biāo)一、夏季冷負(fù)荷估算 所謂空調(diào)負(fù)荷概算指標(biāo),是指折算到建 筑物中每一平方米空調(diào)面積所需制冷機(jī)或空 調(diào)器提供的冷負(fù)荷值。將負(fù)荷概

23、算指標(biāo)乘以 建筑物內(nèi)的空調(diào)面積,即得夏季空調(diào)制冷系 統(tǒng)總負(fù)荷的估算值。 國內(nèi)部分建筑空調(diào)負(fù)荷概算指標(biāo)見表2-14。 二、冬季熱負(fù)荷估算 民用建筑空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)冬季熱負(fù)荷,可按冬季采暖熱負(fù)荷指標(biāo)估算后,乘以空調(diào)系統(tǒng)冬季用室外新風(fēng)量的加熱系數(shù)1.3-1.5即可。 當(dāng)只知道總建筑面積時,其采暖指標(biāo)可參考下列數(shù)值(單位 ): 住宅 4770 辦公、學(xué)校 5881 旅館 5870 食堂、餐廳 116140 商店 6487 單層住宅 81105圖書館 4770 影劇院 93116醫(yī)院、幼兒園 6481 2-5 空調(diào)房間送風(fēng)狀態(tài)及送風(fēng)量的確定目的:為消除余熱(濕)所要求的風(fēng)量及參數(shù)一、夏季送風(fēng)狀態(tài)及送風(fēng)量設(shè):

24、余熱為Q,余濕為W,送風(fēng)量為qm; 送風(fēng)空氣狀態(tài)由O N 排出根據(jù)熱平衡: 根據(jù)濕平衡:由于送風(fēng)要同時吸收余熱、余濕 又: 由上式可知,空氣在Q、W作用下,在 h-d圖上沿著線由ON。 kg/s送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O的確定: 主要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面考慮。 由送風(fēng)溫差(to = tN to )來考慮O點(diǎn)的選擇;顯然: to,則G,運(yùn)行費(fèi)用和初投資小,但溫度和濕度分布不均,穩(wěn)定性受影響。反之to,qm,to按表2-15選用。 換氣次數(shù): n = L/VO點(diǎn)的確定及送風(fēng)量的計算: (1)選to (2)找出N點(diǎn),并作線 (3)to線與線的交點(diǎn)即為O點(diǎn) (4)計算qm二、冬季送風(fēng)狀態(tài)及送風(fēng)量 1、特點(diǎn) (1) N

25、不變, QQ, W余W余 (2)送熱風(fēng) totN2、處理 取 qm= qm do= do O N3、O點(diǎn)的確定 1)過N作線 O 2)過O作do線交得o點(diǎn) 注:to45為宜另:取 qm= qm運(yùn)行管理方便, qm qm節(jié)能,經(jīng)濟(jì)意義大。 三、空調(diào)送風(fēng)中新風(fēng)量的確定 依據(jù): 1、衛(wèi)生要求 2、補(bǔ)充局部排風(fēng)需要 3、保持室內(nèi)正壓需要 注意:新風(fēng)量總風(fēng)量10% 四、新風(fēng)冷負(fù)荷 Qw = qw( hw hN )五、空氣平衡 1、固定新風(fēng)量系統(tǒng)(1)空調(diào)房間:L = Lx + Ls(2)系統(tǒng):Lw = Ls2、變新風(fēng)量系統(tǒng): (1)房間:L = Lx + Ls (2)空調(diào)處理箱:L = LN + Lw

26、(LxLN , LwLs, Lx - LN = LP )本章要點(diǎn): 1、等效溫度是描述不同的溫濕度組合產(chǎn)生的相 同冷熱感;舒適區(qū)則給出了一般衣著情況 下,人體感到舒適的溫濕度范圍。2、室內(nèi)空氣的計算參數(shù)因空調(diào)的用途不同而不 同,通常分為舒適性空調(diào)室內(nèi)空氣計算參數(shù) 和工藝性空調(diào)室內(nèi)空氣計算參數(shù)兩大類,前 者以滿足人的熱舒適性為主,后者以滿足工 藝過程的特殊要求為主,當(dāng)有人操作時,適 當(dāng)考慮人體的舒適性需要。3 、 室外空氣計算參數(shù)取什么值,會直接影響到 室內(nèi)空氣狀態(tài)的保證程度和設(shè)備投資。因此, 設(shè)計規(guī)范中規(guī)定的室外空氣計算參數(shù)值,通常 還是取最不利條件時的數(shù)值,而是根據(jù)全年少 數(shù)時間不保證室內(nèi)溫

27、濕度在控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的 原則確定的數(shù)值。4、夏季空調(diào)房間的得熱量與冷負(fù)荷是兩個既有 聯(lián)系又有區(qū)別的量,只有直接散發(fā)到空氣中的 熱量才能構(gòu)成冷負(fù)荷。5、夏季空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷,根據(jù)系統(tǒng)作用范圍 所有空調(diào)房間和區(qū)域的同時使用情況、空調(diào)系 統(tǒng)的類型及控制方式的不同,可按各房間和區(qū)域逐時冷負(fù)荷的綜合最大值或各房間或區(qū)域冷負(fù)荷的累計值確定 。6、空調(diào)房間的送風(fēng)量既要滿足消除室內(nèi)多余的熱濕量或彌補(bǔ)熱濕量不足的要求,又要符合換氣次數(shù)的要求。7、送風(fēng)溫差的大小受到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個方面因素的影響,特別是在夏季送冷風(fēng)時,這種影響最明顯,需要綜合考慮確定。 思 考 題1.影響人體熱舒適(冷熱感)的空氣因素和非空氣因素各

28、 有什么哪些?2.人體的舒適感包括熱舒適感和非熱舒適感,試說明影 響后者的除了空氣中的氧氣含量外,還有哪些因素?3.圖2-1中的各條等效溫度線起什么作用?說明什么問題。4.是不是空氣中含的水蒸汽越多,人的感覺就越不舒 服?為什么?5.為什么說用PMV-PPD指標(biāo)評價熱環(huán)境的熱舒適狀態(tài)要比用等效溫度法全面。5.為什么說用PMV-PPD指標(biāo)評價熱環(huán)境的熱舒適 狀態(tài)要比用等效溫度法全面。6.舒適性空調(diào)室內(nèi)空氣計算參數(shù)的確定需要考慮 哪些因素?為什么?取值依據(jù)是什么?7.為什么不采用當(dāng)?shù)厥彝庾罡呖諝鉁囟茸鳛樵O(shè)計 計算依據(jù)?當(dāng)室內(nèi)空氣溫度超過設(shè)計計算溫度 時,空調(diào)系統(tǒng)不能滿足使用要求,可采用哪些 臨時措

29、施來保證室內(nèi)濕度在控制范圍內(nèi)?8.圍護(hù)結(jié)構(gòu)為什么對由室外經(jīng)其傳入室內(nèi)的熱量有衰減和延遲作用?9.夏季房間得熱量和冷負(fù)荷一般包括兩個方面的熱量和分為哪五項主要得熱因素?10.空調(diào)房間的得熱量與冷負(fù)荷在什么情況下不 相等?11.空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷由哪幾部分組成?12.空調(diào)技術(shù)是采用什么方法來維持空調(diào)房間所要求的溫濕度條件?13.空調(diào)房間的送風(fēng)量可用哪幾個公式計算得出? 需要滿足什么要求?14.試說明在一定的條件下,送風(fēng)量與送風(fēng)溫 差如何取值?15.規(guī)定換氣數(shù)的目的是什么?換氣次數(shù)如何取 值?16.送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)在h-d圖上由哪兩條線決定?送風(fēng) 溫差如何取值?17.哪些因素限制了夏季送風(fēng)溫差不能任意值?18

30、.冬季采用與夏季相同的送風(fēng)量或少于夏季送 風(fēng)量各有什么好處?19.冬季減少送風(fēng)量時要注意哪兩方面的限制? 第 三 章 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)3-1 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類一、按處理設(shè)備的設(shè)置狀況分類 1、集中式 2、半集中式 3、局部式二、按所用介質(zhì)分類1、全空氣2、全水式3、空氣水式4、制冷劑 三、按空氣來源分類 1、封閉式 2、直流式 3、混合式四、按風(fēng)道中空氣的流速分 1、高速 高速空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道中的流速可達(dá)2030m/s由于風(fēng)速大,風(fēng)道斷面可以減小許多,故可用于層高受限、布置風(fēng)道困難的建筑物中。 2、低速 低速空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道中空氣流速一般只有812m/s,風(fēng)道斷面較大,需占較大的建筑空間。其它分類原則:

31、 定風(fēng)量和變風(fēng)量,工藝性和舒適性, 一般空調(diào)和高精度空調(diào)3-2 集中式空調(diào)系統(tǒng)一、直流式 1、特點(diǎn): 衛(wèi)生好、不節(jié)能。 2、系統(tǒng)三圖(以夏季為例) 1)設(shè)備示意簡圖 2)h-d圖 3)流程圖 3、負(fù)荷種類及關(guān)系 (1)種類 Q設(shè) = QO = qm(hw - hl) Q新 = QW = qm(hw - hN) Q再 = QZ = qm (ho - hl) Q余 = QY = qm (hN - ho) (2)關(guān)系 Qo = Q新 + Q再 + Q余 = QW + QZ + Qy 求證:代入即得 4、冬季工況(略) 二、一次回風(fēng)系統(tǒng) 1、特點(diǎn): 即衛(wèi)生又節(jié)能 2、系統(tǒng)三圖 1)設(shè)備示意簡圖 2)h

32、-d圖 3)流程圖3、負(fù)荷種類及關(guān)系 1)種類: Qo = qm(hc - hl) Q新 = qmw( hw hN ) Q再 = qm(ho - hl) Q余 = qm(hN -ho) 2)關(guān)系 Qo = Q新 + Q再 + Q余 求證:4、冬季工況(1)計算特點(diǎn): 狀態(tài)點(diǎn) W twtN Q余Q余 W余 W余 (2)處理方法 送風(fēng)量不變 qm = qm 冬、夏共用機(jī)器露點(diǎn) (既:do = do= dL)(3)常見處理流程 方案: 方案:(4)討論幾種情況(A)若hchL 即C = C1處 方法: 提高 m % C1 C處;(B)若hchl,即C= C2處 原因: a、工程設(shè)計要求新風(fēng)比大 b、

33、m%最小,但室外溫度很低。 出現(xiàn)以上情況時: 采用人為預(yù)熱措施,提高C 點(diǎn)的焓值。 方案A:先混合,后預(yù)熱 即: 方案B:先預(yù)熱,后混合比較A、B兩方案的預(yù)熱量: 求證:二者相等判斷方法: 如: hw hW1 不預(yù)熱 hw dLX tLtLX) 3、CX點(diǎn)的確定 1)質(zhì)量守恒方程:2)計算風(fēng)量(1)總風(fēng)量: (2)二次風(fēng)量: (3)表冷器的風(fēng)量:(4)一次回風(fēng)量: 3)用熱平衡的方法確定CX4、分析計算1)負(fù)荷種類:2)關(guān)系式 要求:求證3)結(jié)論: (1)與一次回風(fēng)相比,在相同條件下節(jié) 省再熱量,設(shè)備冷負(fù)荷減小。 (2)機(jī)器“L”點(diǎn)下降,t冷,設(shè)備運(yùn)行 條件差,運(yùn)行操作復(fù)雜。5、冬季工況 計算

34、特點(diǎn)與一次回風(fēng)系統(tǒng)類同即: L與L點(diǎn)相同,W余 W余 qm= qm 常見流程:3)判斷方法: 即 :由二次混合可知:判斷: hW hW1 不預(yù)熱。四、一、二次回風(fēng)系統(tǒng)的 比較及應(yīng)用場合 1、一次回風(fēng)流程簡單,操作方便。 2、有to要求,采用二次風(fēng)可節(jié)省 再熱量。五、集中式空調(diào)系統(tǒng)的 劃分和分區(qū)處理1、系統(tǒng)劃分 1)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)相同,相近,劃分為 一起 2)朝向、層次、位置相近劃分 3)工作時間相同合在一起 4)特殊要求的合在一起 5)有害氣體合在一起2、分區(qū)處理: 1)末端再熱式 即共“L”點(diǎn),分室加熱。 注意:1 2 3 流程:2)分區(qū)機(jī)組系統(tǒng) 新風(fēng)集中處理,分散回風(fēng),分散再 加熱(冷卻),

35、加濕或減濕等處理。3-3 半集中式空調(diào)系統(tǒng) 既有集中處理,又有末端設(shè)備進(jìn)行局 部處理的空調(diào)系統(tǒng)。 風(fēng)機(jī)盤管 誘導(dǎo)器系統(tǒng)一、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng) (一)構(gòu)造和特點(diǎn) 1、構(gòu)造 2、分類:立式和臥式 3、特點(diǎn):(1)使用靈活、方便(2)承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷,一般不承擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷(3)調(diào)節(jié)靈活 變風(fēng)速調(diào)節(jié): (分高、中、低) 變水量調(diào)節(jié):圖5-16 溫度升高 供水:E-C-A-D-F 溫度下降 斷水:E-C-B-D-F(4)冷熱兩用4、主要性能指標(biāo) (1) 風(fēng)量250-850 (2) 冷量2.3-7 KW (3) 功率30-100 W (4) 耗水量0.147-0.22 L/s ( 500-800 ) (5)冷、熱媒:

36、 冷水:5-11 熱水: t 65 (二)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)新風(fēng)供給的方式1、滲入新風(fēng)、室內(nèi)機(jī)械排風(fēng) 適用老建筑物改造。2、墻洞引入新風(fēng)直接進(jìn)入機(jī)組 如果風(fēng)機(jī)盤管靠外墻安裝,則可用此種方式3、由獨(dú)立的新風(fēng)系統(tǒng)供給新風(fēng) 這種方式要求有一個集中式空調(diào)系統(tǒng)處理新風(fēng),并可讓新風(fēng)負(fù)擔(dān)一部分空調(diào)負(fù)荷。由于新風(fēng)負(fù)擔(dān)了一部分負(fù)荷,夏季風(fēng)機(jī)盤管要求的冷水溫度可以高些,水管表面結(jié)露問題會得到改善,所以應(yīng)該推廣這種風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。 (三)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的空氣處理過程分析1、滲入新風(fēng)、室內(nèi)機(jī)械排風(fēng)(1)設(shè)備示意圖(2)h-d圖(3)流程圖 夏季: 冬季: (4)計算 2、墻洞引入新風(fēng),經(jīng)盤管處理后送風(fēng) 此形式就相當(dāng)于一次

37、回風(fēng)“L”點(diǎn)送風(fēng)(1)設(shè)備示意圖(2)h-d圖(3)流程圖 夏: 冬:(4)特點(diǎn): 風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷及新風(fēng)負(fù)荷。 3、獨(dú)立的新風(fēng)系統(tǒng)供給新風(fēng)的空氣處理過程 分類 并聯(lián)主要用它 串聯(lián)夏季工況 并聯(lián): (1)設(shè)備示意圖 (2)流程圖 (3)焓濕圖 分類 并聯(lián)主要用它 串聯(lián) 并聯(lián): (1)設(shè)備示意圖 (2)流程圖 (3)焓濕圖 (4)處理特點(diǎn) a b c t水 5C (不常用) d (一般不用) 串聯(lián): (a)流程圖 (b)焓濕圖 冬季工況(1)新風(fēng)直入式冬季工況的新風(fēng)處理有低于、等于和高于tN三種情況:圖a中,這種處理方式,風(fēng)機(jī)盤管不僅負(fù)擔(dān)房間的熱負(fù)荷,而且還要負(fù)擔(dān)一部分新風(fēng)熱負(fù)荷。圖b中,風(fēng)

38、機(jī)盤管負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱負(fù)荷,而新風(fēng)熱負(fù)荷則由新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)。圖c中,風(fēng)機(jī)盤管僅負(fù)擔(dān)部分室內(nèi)熱負(fù)荷,而新風(fēng)機(jī)組不僅負(fù)擔(dān)新風(fēng)的熱負(fù)荷,而且還要負(fù)擔(dān)部分室內(nèi)熱負(fù)荷。(2)新回風(fēng)串接式的冬季空氣處理過程同新風(fēng)直入式一樣,也有將新風(fēng)加熱到低于、等于和高于tN三種情況:(四)夏季工況空調(diào)設(shè)計計算1、并聯(lián): 以新風(fēng)直入式為例:hN=hL(1)確定新風(fēng)處理狀態(tài)和Q新 (2)確定總風(fēng)量和風(fēng)機(jī)盤管處理風(fēng)量 (3)計算全冷量和顯冷量2、串聯(lián): (1)確定新風(fēng)處理狀態(tài)和QW同上 (2)過N作線交=0.9與0點(diǎn) (3)確定C點(diǎn) (4)計算全冷量和顯冷量 例題(略) (五)冬季工況空調(diào)設(shè)計計算1、新風(fēng)直入式(見圖3-24)(1)

39、根據(jù)設(shè)計條件確定室內(nèi)外狀態(tài)點(diǎn)(2)確定室內(nèi)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)(3)確定風(fēng)機(jī)盤管出口空氣的狀態(tài)點(diǎn)(4)確定蒸汽加濕后的狀態(tài)點(diǎn)E (5)確定新風(fēng)加熱后的狀態(tài)點(diǎn)(6)確定風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的加熱量(7)確定新風(fēng)機(jī)組的加熱量和加濕量 加熱量 加濕量 2、新回風(fēng)串接式(見圖3-25)(1)確定室內(nèi)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)(2)確定新風(fēng)和回風(fēng)的混合狀態(tài)點(diǎn)(3)確定蒸汽加濕后的狀態(tài)點(diǎn) (4)確定新風(fēng)加熱后的狀態(tài)點(diǎn)W1 W1確定的方法與新風(fēng)直入式相同。(5)確定風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的加熱量(6)確定新風(fēng)機(jī)組的加熱量和加濕量 新風(fēng)機(jī)組的加熱量和加濕量的計算可用式 (3-42)和式(3-43)計算。 (六)新風(fēng)機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的選擇 1、新風(fēng)機(jī)組

40、的選擇 處理的風(fēng)量應(yīng)等于各空調(diào)房間的新風(fēng)量之和。 根據(jù)Q0和W等查產(chǎn)品樣本選取合適的新風(fēng)機(jī)組。 2、風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的選擇 根據(jù)工況的設(shè)計計算f =(qm、Q0和QY等)產(chǎn)品樣本在不同水溫、水量、風(fēng)量、進(jìn)風(fēng)參數(shù)下提供的冷熱量,選取合適的規(guī)格型號。(七)風(fēng)機(jī)盤管的水系統(tǒng) 1、水系統(tǒng): 雙水管系統(tǒng) 三水管系統(tǒng) 四水管系統(tǒng)。 2、控制方式 (1)變水量方式 (2)變水溫方式 變水量:a 通過三通閥MV1調(diào)節(jié)進(jìn)入盤管的水量 變水溫:b 通過三通閥MV1調(diào)節(jié)回水和供水混合量二、誘導(dǎo)器系統(tǒng)(一)誘導(dǎo)器的構(gòu)造原理及特點(diǎn)組成:靜壓箱、噴嘴和盤管特點(diǎn):噴嘴噴出一次風(fēng)在誘導(dǎo)器內(nèi)造成負(fù)壓,室 內(nèi)二次風(fēng)被吸入,一、二次風(fēng)

41、混合后送出。誘導(dǎo)比:二次風(fēng)量與誘導(dǎo)的一次風(fēng)量之比。 n = 2.5 - 5 (二)誘導(dǎo)器系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)過程1、“全空氣”誘導(dǎo)系統(tǒng) 一次風(fēng)量: 由h-d圖分析:(2)空氣水誘導(dǎo)系統(tǒng) 根據(jù)熱平衡: 或: 特點(diǎn): 可節(jié)省建筑空間,衛(wèi)生情況好。3-4 局部式空調(diào)機(jī)組 將空氣處理設(shè)備各部件與通風(fēng)機(jī),制冷機(jī)組組合成一個整體,具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、使用靈活的特點(diǎn)。一、空調(diào)機(jī)組的類型及特點(diǎn) (一)構(gòu)造類型 1、按結(jié)構(gòu)形式不同分 (1)整體式 (2)分體式 2、按冷凝器的冷卻方式來分(1)水冷式 (2)風(fēng)冷式3、按使用功能來分(1)單冷型 (2)冷熱兩用型4、按裝置來分(1)窗式 (2)立柜式(二)空調(diào)機(jī)組的

42、特點(diǎn) 1、結(jié)構(gòu)緊湊,安裝方便 2、操作方便,節(jié)約能源 3、設(shè)備利用率高,便于維修二、空調(diào)機(jī)組的選擇和應(yīng)用(一)選擇 1、考慮因素 (1)N,負(fù)荷,qmW (2)類型、臺數(shù),Q0與qm應(yīng)滿足 (3)接風(fēng)道,使風(fēng)管系統(tǒng)的總阻力小于空調(diào)機(jī) 組銘牌上給出的機(jī)外余壓。 (4)空調(diào)機(jī)組的能效比(EER)2、空調(diào)機(jī)組的特性 設(shè)備聯(lián)合工作,由性能曲線選定合適的空調(diào) 機(jī)組。(二)機(jī)組的應(yīng)用方式 1、單臺機(jī)組獨(dú)立使用; 2、多臺機(jī)組獨(dú)立使用; 3、利用集中式新風(fēng)與排風(fēng)系統(tǒng)將空調(diào)機(jī)組聯(lián)合 使用; 4、利用空調(diào)機(jī)組做集中式空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)機(jī)。3-5 戶式中央空調(diào)系統(tǒng)一、戶式中央空調(diào)的形式1.多聯(lián)式機(jī)組 它最先是由日本研

43、制成功的,并且現(xiàn)在仍然是日本 可以說是日式的戶式中央空調(diào)。 2.風(fēng)管式機(jī)組 風(fēng)管式機(jī)組是將整套居室的空氣進(jìn)行集中處理,然后由風(fēng)道系統(tǒng)將處理過的空氣輸送到各個房間,這可說是美式的戶式中央空調(diào)機(jī)組。 3.冷熱水機(jī)組 冷熱水機(jī)組是一種集中產(chǎn)生冷熱量、分散處理房間負(fù)荷的空調(diào)系統(tǒng)型式,這可以說是中國式的戶式中央空調(diào)。 二、確定戶式空調(diào)負(fù)荷的方法1、戶式空調(diào)負(fù)荷特點(diǎn)(1)負(fù)荷參差性大(2)同時使用系數(shù)低(3)空調(diào)負(fù)荷的結(jié)構(gòu)差異大(4)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)對負(fù)荷的影響大2、室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù)的確定3、戶式空調(diào)負(fù)荷的結(jié)構(gòu)4、戶式空調(diào)的同時使用系數(shù)3-6 其它空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)一、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng) 定風(fēng)量系統(tǒng): qmQ余max定

44、出, 當(dāng)Q余N = C,to;不經(jīng)濟(jì)。 變風(fēng)量系統(tǒng):(VAV ) Q余,qm,保持to = C,減少了能耗 和運(yùn)行費(fèi)用。 區(qū)別: 在系統(tǒng)末端設(shè)有特殊的送風(fēng)裝置,通過它調(diào)節(jié)送風(fēng)量。末端送風(fēng)裝置: 節(jié)流型、旁通型、誘導(dǎo)型。(一)變風(fēng)量系統(tǒng)形式1、只能改變系統(tǒng)總送風(fēng)量的變風(fēng)量系統(tǒng) 2、加裝變風(fēng)量末端裝置的變風(fēng)量系統(tǒng) 特點(diǎn):(1) 由于末端裝置可以隨所服務(wù)房間或區(qū)域?qū)?際負(fù)荷的變化而改變送風(fēng)量,因此整個空 調(diào)系統(tǒng)的供冷(熱)量可以在各個空調(diào)房間 或區(qū)域之間自動合理分配,并能轉(zhuǎn)移。 (2) 配以合理的自動控制,空調(diào)設(shè)備和冷熱源 設(shè)備只按實際需要運(yùn)行,耗電降低,運(yùn)行 費(fèi)用還可進(jìn)一步減少。(3) 每個空調(diào)房

45、間或區(qū)域的送風(fēng)量調(diào)節(jié),直接 受裝在室內(nèi)的恒溫器控制,故可實現(xiàn)單個 房間或區(qū)域的溫度自動控制。(4) 這種系統(tǒng)尤其適合于建筑物的改建和擴(kuò)建(5) 由于增加了變風(fēng)量末端裝置及系統(tǒng)靜壓、 室內(nèi)最大送風(fēng)量和最小送風(fēng)量、室外新風(fēng) 量取值等控制環(huán)節(jié),整個系統(tǒng)的造價會有所 提高。但由于系統(tǒng)的總裝機(jī)容量和管道尺寸 可以減小,綜合性初投資則不一定增加,甚 至可以降低。(二)變風(fēng)量末端裝置 又稱為變風(fēng)量箱(VAVBOX),是變風(fēng)量系統(tǒng)的 關(guān)鍵裝置之一,通過它來調(diào)節(jié)送入房間的風(fēng)量。基本功能:(1) 接受房間溫控器的指令,自動調(diào)節(jié)送風(fēng)量;(2) 當(dāng)系統(tǒng)壓力升高時,能自動維持房間送風(fēng) 量不超過設(shè)計最大值;(3) 當(dāng)房間

46、負(fù)荷降低時,能保證最小送風(fēng)量;(4) 具有一定的消聲功能;(5) 當(dāng)不使用時,能完全關(guān)閉。 目前常用的變風(fēng)量末端裝置主要有以下三種:(1)單風(fēng)管型 (2)風(fēng)管再熱型()風(fēng)機(jī)動力型 二、雙風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程: 夏季 冬季另外還有冬季新風(fēng)預(yù)熱式和露點(diǎn)再熱式夏季空氣調(diào)節(jié)過程為: 雙風(fēng)道系統(tǒng)熱濕調(diào)節(jié)靈活,適用于顯 熱負(fù)荷變化大,而各房間的溫度又需要控 制的地方。三、冷熱輻射板加新風(fēng)系統(tǒng) 新風(fēng)室內(nèi)頂棚內(nèi)冷水20-30 供冷 供熱本章要點(diǎn):1.通常按突出反映系統(tǒng)某一方面的性能來進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)分類,因此造成空調(diào)系統(tǒng)的名稱繁多,一個空調(diào)系統(tǒng)往往會有幾個不同的名稱。掌握這一特點(diǎn),有利于深刻了解各種空調(diào)系統(tǒng)的形式

47、。2.全空氣系統(tǒng)是歷史最悠久,至今仍在廣泛使用的集中式空調(diào)系統(tǒng)。能滿足對空調(diào)的各種處理要求,能全新風(fēng)行和能對室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行全面控制是其最突出的三大優(yōu)點(diǎn)。全空氣系統(tǒng)常用的有直流式(全新風(fēng))系統(tǒng)、一次回風(fēng)系統(tǒng)和二次回風(fēng)系統(tǒng)三種系統(tǒng)形式。3.由于一次回風(fēng)系統(tǒng)比直流式系統(tǒng)節(jié)能,比二次回風(fēng)系統(tǒng)簡單,因此是集中式全空氣系統(tǒng)中使用最廣泛的系統(tǒng)形式。4.空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量是指系統(tǒng)運(yùn)行期間的最小新風(fēng)供給量,它的多少與室內(nèi)空氣質(zhì)量和空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗有很大關(guān)系,而且二者是相互對立的。因此,其取值要適當(dāng),通常是取滿足衛(wèi)生要求、補(bǔ)償排風(fēng)和保持房間正壓三方面要求的最小新風(fēng)量作為空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量。5.保持送風(fēng)溫度或參數(shù)不

48、變,靠改變送風(fēng)量來適應(yīng)負(fù)荷變化的系統(tǒng)稱之為變風(fēng)量系統(tǒng)。變風(fēng)量系統(tǒng)還可分為兩種:一種是只能改變系統(tǒng)總送風(fēng)量,送風(fēng)末端為普通送風(fēng)口的系統(tǒng);另一種不僅系統(tǒng)送風(fēng)量可以改變,而且各送風(fēng)末端還加裝有變風(fēng)量末端裝置的系統(tǒng)。由于兩種系統(tǒng)配置有差別,因此適用范圍也不同。6.按建筑分區(qū)設(shè)置空調(diào)子系統(tǒng),不僅能有效地滿足各種性質(zhì)、用途不同的忘記的使用要求,而且有利于節(jié)約空調(diào)能耗,便于維護(hù)管理。 7.風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)系統(tǒng)是典型的空氣水系統(tǒng),由風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)子系統(tǒng)組成,其中風(fēng)機(jī)盤管子系統(tǒng)又由眾多風(fēng)機(jī)盤管與水管系統(tǒng)組成;而新風(fēng)子系統(tǒng)則由新風(fēng)機(jī)(與風(fēng)機(jī)盤管共用水系統(tǒng))與風(fēng)管系統(tǒng)組成。8.應(yīng)根據(jù)建筑物的用途、規(guī)模、使用特點(diǎn)、負(fù)荷

49、中、控制參數(shù)要求、所在地區(qū)氣象條件以及能源供應(yīng)狀況,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定合適的空調(diào)系統(tǒng)。使其在滿足使用要求的前提下能一次投資省、能耗少、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、維護(hù)管理方便。9.相對于大型中央高空系統(tǒng)而言,戶式中央空調(diào)系統(tǒng)屬于小型空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)連接室外主機(jī)和室內(nèi)末端裝置的管道輸送的介質(zhì)不同,這類空調(diào)系統(tǒng)又可分為風(fēng)管系統(tǒng)、水管系統(tǒng)和制冷劑系統(tǒng)三種基本形式,各有其優(yōu)缺點(diǎn)。 第 四 章 空調(diào)系統(tǒng)的全年 運(yùn)行調(diào)節(jié)與節(jié)能 Qo最大負(fù)荷確定,當(dāng)負(fù)荷變化時,就會使 偏離設(shè)計值。 需對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行調(diào)節(jié)是指: )使t在允許范圍內(nèi); )盡量利用室內(nèi)循環(huán)空氣; )盡量利用室外空氣的自然調(diào)節(jié)能力; 4)盡量少用

50、再熱,以免發(fā)生冷量和熱量相互 抵消的現(xiàn)象; )盡可能縮短使用冷凍機(jī)的時間。4-1 室外空氣狀態(tài)變化時的運(yùn)行調(diào)節(jié) 一、一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)全年運(yùn)行調(diào)節(jié) 在h-d圖上可劃分成若干個氣象區(qū)域,每對應(yīng)一個區(qū)域就有一種空氣處理方式。 方法: 常采用“露點(diǎn)控制法” 一次回風(fēng)普通集中式空調(diào)系統(tǒng)劃可分為四 個區(qū)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 1、區(qū)劃分和調(diào)節(jié)方法: 特點(diǎn):hwhw1,新風(fēng)比m%最小 判別方法: 處理過程: 當(dāng) hw = hw1時: 預(yù)熱器關(guān)閉。 調(diào)節(jié)方法: 調(diào)節(jié)預(yù)熱器加熱量 (a) 通過調(diào)節(jié)供、回水閥門的熱媒流量來實現(xiàn)。 (b) 調(diào)節(jié)旁通聯(lián)動風(fēng)閥的比例來進(jìn)行調(diào)節(jié) 2.區(qū)劃分和調(diào)節(jié)方法 特點(diǎn): hw1 hw hL 處理

51、過程: 把C 點(diǎn)沿 線下移,使hc= hL;當(dāng) hw= hL時,進(jìn)入下一區(qū)。 調(diào)節(jié)方法:調(diào)節(jié)新、回風(fēng)比例。3、區(qū)劃分和調(diào)節(jié)方法特點(diǎn):hL hw hN處理過程:調(diào)節(jié)方法: 調(diào)節(jié)噴水溫度,采用最小新風(fēng)比。二、一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)全年運(yùn)行調(diào)節(jié)圖三、空調(diào)系統(tǒng)的全年節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié) 最佳方案: 應(yīng)該采用無“L”點(diǎn),多區(qū)域運(yùn)行調(diào)節(jié)方法。 最佳處理工況應(yīng)滿足以下條件:1)NC;2)盡量少用再熱;3)冬、夏盡量采用回風(fēng),m%采用最小;4)過渡季節(jié),減少開冷凍機(jī)的時間;5)過渡季節(jié),盡量不用冷、熱量或少用冷、 熱量。4-2 室內(nèi)熱濕負(fù)荷變化時的運(yùn)行調(diào)節(jié) 一、室內(nèi)空氣狀態(tài)變化過程的分析 1、室內(nèi)余熱量變化、余濕量不變 即

52、:Q余,W余 = C ;,; 則:h 有 hN hN hN hN d dN dN dN tf1 tf2 B tf1(3)實際過程: 水量W A 接觸時間 空氣終態(tài): tBtf2 tf1 tf2 B tf1圖5-20 用噴水室處理空氣的實際過程 2、噴水室的熱交換效率系數(shù)和接觸系數(shù) 反映實際過程與理想過程的接近程度。 以冷卻去濕過程為例: 理想: 13 t3 = tf2 tf1 實際: 12 t2 tf2 tf1(1)熱交換效率系數(shù) 同時考慮空氣與水的狀態(tài)變化 即: 絕熱加濕過程 (2)接觸系數(shù): 只考慮空氣的狀態(tài)變化。 由于131與232 3、影響熱交換效率的因素及其實驗公式 (1)空氣質(zhì)量流

53、速的影響 , qm = C,斷面尺寸 ; 擋水板過水量及噴水室阻力 , 一般 。 (2)噴水系數(shù)的影響 (3)結(jié)構(gòu)特性的影響 噴嘴排數(shù) 單排換熱效果雙排三排 噴嘴密度 一般取n = 13-24個/(排) 噴水方向 單排:逆噴好于順噴 雙排:對噴好于逆噴 三排:一順兩逆排管間距 間距采用600 mm。 噴嘴孔徑 小效果好 大不堵塞,優(yōu)先采用 一般1與2用實驗的方法確定:4、噴水室熱工計算方法與步驟 方法: (1)掌握三個原則,用方程式表示 (a) (b) (c) 由于: (c)式為便于計算: 引入焓與濕球溫差的比值 = 2.86 (2)設(shè)計計算型和校核型 A、設(shè)計計算型:已知:qm、t1、t2

54、; 求:噴水室的結(jié)構(gòu)、w、tf1、tf2、wl、wx。注意: 噴水室結(jié)構(gòu)一經(jīng)選定,便為已知條件。 B、校核型 已知:噴水室的結(jié)構(gòu)參數(shù),qm,t1,w,tf1; 求:t2、tf2。(3)輔助方程:由熱平衡關(guān)系式 (4)步驟: 以設(shè)計計算為例: 已知: 風(fēng)量qm,空氣初、終態(tài)參數(shù) ; (取tl = 5 ) 求: W、P、tf1、tf2、Wl、Wx ; (a) 選噴水室結(jié)構(gòu): 雙排、對噴、do = 5mm 、n =13、取 v=3 ; (b) 列方程: 求得:、tf1、tf2。(c)求總噴水量度 W =qm(4)求噴嘴前水壓 N = 2nA 單個噴嘴噴水量: 根據(jù): Wo 查圖5-6得PO do (

55、5)求Wl及Wx Wx = W - Wl 5、噴水溫度和噴水量的關(guān)系 思路:調(diào)整W 改變tfl 關(guān)系: tl1-處理空氣的露點(diǎn)溫度 例5-26、阻力計算: H =Hd +Hp +Hw Hw = 1180b Hd - 擋水板阻力 HP - 排管阻力 Hw - 水苗阻力 7、雙級噴水室的熱工特點(diǎn)當(dāng):h較大 雙級 W 。 1、特點(diǎn): 水 級 級 空氣 級 級 級 降溫; 級 析出水分,去濕。 2、優(yōu)點(diǎn): 1) ; 2)tt ,dtW2 1 11。圖5-25 雙級噴水室原理圖 圖5-26 雙級噴水室中空氣與水的狀態(tài)變化5-4 用表面式換熱器處理空氣表面式換熱器: 空氣加熱器熱水、蒸汽 表面式冷卻器冷水

56、、制冷劑一、構(gòu)造與安裝 1、構(gòu)造 肋管式 管子 肋片形式很多 圖5-28 各種肋片管構(gòu)造(a) 皺褶繞片 (b)光滑繞片 (c)串片 (d)軋片 (e)二次翻邊片5-29換熱器的新型肋片(a)波紋型片 (b)條縫型片 (c)百葉縫型片 (d)針刺型片 2、布置與安裝 (1)空氣加熱器布置與安裝 分為 水平和垂直兩種 。 qm并聯(lián) qm t串聯(lián) t 熱媒管路 蒸汽管路采用并聯(lián) 熱水管路即可并聯(lián)又可串聯(lián)并聯(lián):水流動時阻力,水泵能量消耗。串聯(lián):水流動阻力,K和水力穩(wěn)定性。串并聯(lián)2)水冷式表冷器的布置與安裝 垂直肋片保證垂直 串聯(lián) 水平 傾斜 并聯(lián) 表冷器下部應(yīng)安裝滴水盤和泄水管空氣與水逆向流動 V水

57、 = 0.5-1.8 m/s V= 2.5-3.5 kg/ms 冷熱兩用 熱水t65圖5-32表冷器管路的連接(a)并聯(lián)連接 (b)串聯(lián)連接二、表面式換熱器的傳熱系數(shù) 熱濕交換過程的特點(diǎn):當(dāng):tlt壁t 等濕冷卻顯熱交換 t壁tl 減濕冷卻 顯熱交換 潛熱交換 濕工況下表冷器熱交換能力干工況 用:換熱擴(kuò)大系數(shù)來表示增大Q =1 干工況 1 濕工況實際過程:對于只有顯熱傳遞的過程: Q = KFtm 肋管式:減濕冷卻:當(dāng)水為介質(zhì)時: 空氣加熱器: 水: 蒸汽: 三、表面式換熱器的熱工計算1、水冷式表冷器的熱工計算 (1)交換效率 (a)熱交換效率系數(shù) 也是同時考慮空氣和水的狀態(tài)變化。1-實際換熱

58、量與最大可能換熱量的比值1的理論表達(dá)式:5-33 表面冷卻器處理空氣的參數(shù)傳熱單元數(shù),r兩流體的水當(dāng)量比,由上有: 為簡化計算,將其制成線算圖根據(jù) 查圖5-34得1。 圖5-34 水冷式表冷器的1值線算圖(適用于N4排逆交叉流)(b)接觸系數(shù) 2 =2 即t3 -表冷器的平均溫度,又稱“機(jī)器露點(diǎn)”2理論表達(dá)式為:對于結(jié)構(gòu)特性一定的表冷器: N Vy Vy = 2-3 m/S a-修證系數(shù)(a=0.8、0.9)(2)熱工計算方法和步驟 方法: A.設(shè)計計算型 已知:qm、t1、t2 ; 求:表冷器型號、臺數(shù)、排數(shù)、tw1、W。 B.校核型: 已知:型號、排數(shù)、qm、t1、W、tw1; 計算: t

59、2、tw2是否滿足要求。 設(shè)計計算步驟: 1計算2 初選表冷器(型號、排數(shù)),查附錄3-4 A. Vy 排數(shù) 2 定排數(shù)滿足2 B. 定型號:3-5 設(shè) Vy Fy, Fy型號及并聯(lián)臺數(shù)Vy 如: Vy與2(實)與計算2差別不大 就行,否則,需重選。還可知Fd、fw 2計算 3計算K (不同型號表冷器,K值試驗公式不同)4求冷水量 5求1 查圖 5-34 得1 6求水的初溫:7計算冷負(fù)荷與tf2 Qo = qm(h1-h2) tf2 = tf1 + qm(h1-h2)/Wc校核計算步驟: 1求Vy及v水 2查表得23確定t2 t2 = tf1 + (46)4 計算5校核K6計算1并與1比較 如

60、果: 1-1|0.01 合適; 否則重算。7計算Qo及 tw22、空氣加熱器的熱工計算 設(shè)計計算 , 校核性計算 (1)熱交換效率法 干球溫度效率1g ,定義: 要求tf165。 1g 確定 計算步驟:1根據(jù)Vy及v水求Kg2求熱水流量:3求 及1g r4求tf1 5求Q Q = qmCp(t1-t2)6求tf2 (2)平均溫差法 求Q : Q = qmCp(t1-t2) 供熱量: Qh = KAtm 常用tP代替tm 熱水: 蒸汽:(3)設(shè)計計算步驟:1 初選加熱器的型號 假定 A 求 A= qm/(V) (V) (V)= 8(V) 根據(jù)實際A V2計算K 根據(jù)附5-3中公式算 一般 v水

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