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文檔簡介
上節(jié)重點1.與空氣進行熱濕交換的介質(zhì):水、水蒸氣、制冷劑
2.兩類熱濕交換設(shè)備:直接接觸、間接接觸
3.溫差是熱交換的推動力,而水蒸汽分壓力差則是濕(質(zhì))交換的推動力。
4.噴水室
5.表面式換熱器
6.常見的幾種加濕器
7.電加熱器習題表冷器可以實現(xiàn)()三種空氣處理過程。
空氣與水進行濕交換的條件是空氣與水表面飽和空氣薄層間必須存在()差。單元4空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
【知識點】空調(diào)系統(tǒng)分類、特點和適用范圍;空調(diào)送風狀態(tài)及送風量的確定方法;常用集中式空氣調(diào)節(jié)過程中直流式、一次回風式、二次回風式空調(diào)系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)過程;部分回風式空調(diào)系統(tǒng)新風量的確定方法;分散式空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理過程和特點;戶式空調(diào)系統(tǒng)的原理及組成?!緦W習目標】掌握空調(diào)系統(tǒng)分類、特點和適用范圍;掌握空調(diào)送風狀態(tài)及送風量的確定方法;掌握常用集中式空氣調(diào)節(jié)過程中直流式、一次回風式、二次回風式空調(diào)系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)過程;掌握部分回風式空調(diào)系統(tǒng)新風量的確定方法;掌握分散式空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理過程和特點;了解戶式空調(diào)系統(tǒng)的原理及組成。目錄4.14.24.34.44.5戶式中央空調(diào)系統(tǒng)分散式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
空調(diào)系統(tǒng)的分類4.1空調(diào)系統(tǒng)的分類
空氣調(diào)節(jié)是指為了滿足人們的生活或生產(chǎn)的需要,采用人工方法控制室內(nèi)環(huán)境的溫度、相對濕度、潔凈度和氣流速度等參數(shù)的技術(shù)。為了使空氣的溫度、相對濕度、潔凈度和氣流速度等參數(shù)達到一定的要求,所使用的一系列的設(shè)備和控制裝置的總體組成了空調(diào)系統(tǒng)。它主要包括:空氣處理設(shè)備、處理空氣所需要的冷熱源、冷熱源輸送設(shè)備、空氣的輸送和分配設(shè)備及自動控制裝置等。4.1空調(diào)系統(tǒng)的分類4.1.1按照空氣處理設(shè)備布置情況分類1.集中式空調(diào)系統(tǒng)
所有空氣處理設(shè)備包括:風機、加熱、冷卻設(shè)備、加濕、減濕設(shè)備、過濾器等都集中設(shè)置在一個空調(diào)機房內(nèi),稱為集中式空調(diào)系統(tǒng)。空氣經(jīng)過集中處理后,再送往各個空調(diào)房間內(nèi),集中式空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點是:服務(wù)面積大,處理空氣多,便于集中管理,它的主要缺點是:只能送出同一參數(shù)的空氣,難以滿足不同的要求,另外,由于冷源采用集中式供應(yīng),處理空氣量大,機房占地面積較大,只適用于滿負荷運行的大型場所。4.1空調(diào)系統(tǒng)的分類2.半集中式空調(diào)系統(tǒng)這種系統(tǒng)的特點是除了設(shè)有集中的空調(diào)機房外,還設(shè)有分散在各個房間的二次處理設(shè)備(又稱為末端裝置)來承擔一部分冷熱負荷。如一些賓館中采用的風機盤管系統(tǒng)就是半集中式空調(diào)系統(tǒng),它是把經(jīng)過空調(diào)機組集中處理好的新風送入房間,新風再與經(jīng)過風機盤管處理的室內(nèi)空氣一起來承擔空調(diào)房間的熱濕負荷。在半集中式系統(tǒng)中,空氣處理所需的冷、熱源也是由集中設(shè)置的冷凍站、交換站供給。因此,集中式和半集中式空調(diào)系統(tǒng)又統(tǒng)稱為中央空調(diào)系統(tǒng)。3.分散式空調(diào)系統(tǒng)分散式空調(diào)系統(tǒng)又稱為局部空調(diào)系統(tǒng)。它是把空氣處理所需的冷熱源、空氣處理和輸送設(shè)備、控制設(shè)備等集中設(shè)置在一個箱體內(nèi),組成一個緊湊的空調(diào)機組??砂凑招枰?,靈活、方便地設(shè)置在需要空調(diào)的地方。全分散空調(diào)系統(tǒng)不需要集中的空氣處理機房。常用的有單元式空調(diào)器系統(tǒng),窗式空調(diào)器系統(tǒng)和分體式空調(diào)器系統(tǒng)。中央空調(diào)系統(tǒng)簡介
中央空調(diào)系統(tǒng)是一種幾種處理和分配冷量的空調(diào)系統(tǒng),通常有三種方式對室內(nèi)空氣進行降溫和升溫處理:1.
水管路送至各個房間的末端(風機盤管)2.
風管道送至各個房間的風口3.
制冷劑直接進入每個房間的末端水管路送至各個房間的末端(風機盤管)半集中式系統(tǒng)風管道送至各個房間的風口戶式中央空調(diào)大樓中央空調(diào)制冷劑直接進入每個房間的末端戶式中央空調(diào)或商用空調(diào)大樓中央空調(diào)常見形式其中室內(nèi)回風和室外新風混合后經(jīng)過處理再通過送風管道送到每個空調(diào)房間是一種常見的方式。回風和新風再送入每個房間之前必須通過集中的空氣處理裝置(組合式空調(diào)箱)進行降溫/升溫、加濕/去濕處理,再通過主風道和各個支管風道送入每個空調(diào)房間,以保證房間所要求的溫度和濕度要求
空調(diào)箱回風管新風管送風管4.1空調(diào)系統(tǒng)的分類4.1.2按負擔室內(nèi)負荷介質(zhì)分類
按負擔室內(nèi)負荷所用的介質(zhì)種類分類可分為如下四種系統(tǒng):1.全空氣系統(tǒng)
全空氣空調(diào)系統(tǒng)是指空調(diào)房間的室內(nèi)負荷全部由經(jīng)過處理的空氣來負擔的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。見圖4.1(a)所示,在室內(nèi)熱濕負荷為正值的場合,用低于室內(nèi)空氣焓值的空氣送入房間,吸收余熱余濕后排出房間。由于空氣的比熱小,用于吸收室內(nèi)余熱的空氣量很大,因而這種系統(tǒng)的風管截面大,輸送耗能大,占用建筑空間較多。圖4.1按負擔室內(nèi)負荷所用介質(zhì)的種類對空調(diào)系統(tǒng)分類示意圖(a)全空氣系統(tǒng)4.1空調(diào)系統(tǒng)的分類2.全水系統(tǒng)在這種系統(tǒng)中,空調(diào)房間的熱濕負荷全部由一定溫度的水來負擔,見圖4.1(b)。由于水的比熱比空氣大的多,在相同的負荷情況下只需要較少的水量,因而輸送管道占用的空間較少。但是,由于這種系統(tǒng)是靠水來消除空調(diào)房間的余熱、余濕,無通風換氣的作用,因而室內(nèi)空氣品質(zhì)較差,用的較少。圖4.1按負擔室內(nèi)負荷所用介質(zhì)的種類對空調(diào)系統(tǒng)分類示意圖(b)全水系統(tǒng)3.空氣-水系統(tǒng)由空氣和水(作為冷熱介質(zhì))來共同承擔空調(diào)房間的熱濕負荷,見圖4.1(c)。這種系統(tǒng)有效地解決了全空氣空調(diào)系統(tǒng)占用建筑空間多和全水空調(diào)系統(tǒng)中空調(diào)房間通風換氣的問題。在對空調(diào)精度要求不高和舒適性空調(diào)的場合廣泛地使用該系統(tǒng)。誘導空調(diào)系統(tǒng)和帶新風的風機盤管系統(tǒng)即屬這種形式。它的優(yōu)點是既可以減小全空氣系統(tǒng)的風道斷面積,又可以向空調(diào)房間提供一定的新風換氣,能夠改善房間的溫度和空氣品質(zhì)。圖4.1按負擔室內(nèi)負荷所用介質(zhì)的種類對空調(diào)系統(tǒng)分類示意圖(c)空氣-水系統(tǒng)4.1空調(diào)系統(tǒng)的分類4.冷劑系統(tǒng)將制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器直接置于空調(diào)房間內(nèi)來吸收余熱和余濕的空調(diào)系統(tǒng)稱為冷劑系統(tǒng),見圖4.1(d)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點在于冷熱源利用率高,占用建筑空間少,布置靈活,可根據(jù)不同的空調(diào)要求自由選擇制冷和供熱。通常用于分散安裝的局部空調(diào)機組。圖4.1按負擔室內(nèi)負荷所用介質(zhì)的種類對空調(diào)系統(tǒng)分類示意圖(d)冷劑系統(tǒng)4.1空調(diào)系統(tǒng)的分類4.1.3按集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)處理的空氣來源分類1.封閉式系統(tǒng)經(jīng)過處理的空氣全部來自空調(diào)房間,沒有室外空氣補充,因此,空調(diào)室和空調(diào)機之間形成了一個全封閉式環(huán)路。這種系統(tǒng)冷熱消耗量最節(jié)省,但衛(wèi)生條件差,工作人員不宜于長時間在這種環(huán)境中工作,此系統(tǒng)適用于戰(zhàn)爭狀態(tài)下的隱蔽部位及防空戰(zhàn)備工程或很少有人進入的倉庫工程等,見圖4.2(a)。圖4.2集中式全空氣系統(tǒng)的分類(a)封閉式4.1空調(diào)系統(tǒng)的分類2.直流式空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)過處理的空氣全部來自室外,與封閉式系統(tǒng)比較,其特點完全相反,見圖4.2(b)。室外空氣經(jīng)處理后送入室內(nèi),消除室內(nèi)的余熱、余濕后全部排至室外。這種系統(tǒng)適用于不允許采用回風的場合,如放射性實驗室、核工廠和散發(fā)大量有害物的車間等。為了回收排出空氣的熱量和冷量來預(yù)處理室外新風,可在系統(tǒng)中設(shè)置熱回收裝置。圖4.2集中式全空氣系統(tǒng)的分類(b)直流式3.混合式系統(tǒng)從上述兩種系統(tǒng)可見,封閉式系統(tǒng)不能滿足衛(wèi)生要求,直流式系統(tǒng)在經(jīng)濟上不合理,所以兩者只能在特殊條件下使用。對于大多數(shù)場合,往往需要綜合這兩者的利弊,經(jīng)過處理的空氣由室內(nèi)空氣和室外空氣兩部分組成,即室外新風和室內(nèi)部分回風混合。該系統(tǒng)即可滿足衛(wèi)生要求,又經(jīng)濟合理,是應(yīng)用最多的一種形式,見圖4.2(c)。圖4.2集中式全空氣系統(tǒng)的分類(c)混合式
4.1空調(diào)系統(tǒng)的分類4.1.4按照空氣流速分類1.高速空調(diào)系統(tǒng)高速空調(diào)系統(tǒng)主風道中的流速可達20-30m/s,由于風速大,風道斷面可以減少許多,故可用于層高受限,布置風道困難的建筑物中。2.低速空調(diào)系統(tǒng)低速空調(diào)系統(tǒng)風道中的流速一般不超過8-12m/s,風道斷面較大,需要占較大的建筑空間。4.2新風量的確定和空氣平衡
既然在處理空氣時,大多數(shù)場合要利用相當一部分回風,所以、在夏、冬季節(jié)混入的回風量愈多,使用的新風量愈少,就愈顯得經(jīng)濟。但實際上,不能無限制地減少新風量,一般規(guī)定,空調(diào)系統(tǒng)中的新風占送風量的百分數(shù)不應(yīng)低于10%。確定新風量的依據(jù)有下列三個因素:至少要滿足以下三點要求:(1)滿足室內(nèi)衛(wèi)生的要求新風量的多少一般是以稀釋室內(nèi)產(chǎn)生的CO2為標準的,使室CO2內(nèi)濃度不超過1000ppm(1L/m3)為基礎(chǔ),在實際工程中,空調(diào)系統(tǒng)的新風量可按規(guī)范規(guī)定查取,民用建筑最小新風量按表4.2確定。工業(yè)建筑應(yīng)保證每人不小于30m3/h的新風量。4.2新風量的確定和空氣平衡空調(diào)類型不吸煙少量吸煙大量吸煙每人最小新風量體育館一般病房影劇院商店辦公室餐廳高級客房會議室8.0178.52520.030.050.0
民用舒適性空調(diào)最小新風量(m3/h)表4.2風量公式:穩(wěn)定狀態(tài)下:考慮到室內(nèi)有害物分布及通風氣流的不均勻性,增大安全系數(shù)K=3-10,則ys——有害物安全濃度值(2)補充局部排風量空調(diào)房間內(nèi)有排風柜等局部排風裝置時,為了不使車間和房間產(chǎn)生負壓,在系統(tǒng)中必須要有相應(yīng)的新風量來補充排風量。至少應(yīng)補充與局部排風相等的室外新風。
Lw=Lp4.2新風量的確定和空氣平衡(3)保證空調(diào)房間的正壓要求為了防止外界環(huán)境空氣(室外或相鄰的空調(diào)要求較低的房間)滲入空調(diào)房間,干擾空調(diào)房間溫濕度均勻性或破壞室內(nèi)潔凈度,需要在空調(diào)系統(tǒng)中用—定量的新風來保持房間的正壓(即室內(nèi)空氣壓力大于室外環(huán)境壓力)。一般情況下,普通空調(diào)室內(nèi)正壓值達5~10Pa即可滿足要求,過大的正壓不但沒有必要.而且還降低了系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。規(guī)范中規(guī)定:空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的新風量,應(yīng)不小于人員所需新風量,以及補償排風和保持室內(nèi)正壓所需風量兩項中的較大值。在大多數(shù)實際工程中,按照上述方法計算出的新風量過小,不足總風量的10%時,為了確保室內(nèi)空氣的衛(wèi)生和安全,也應(yīng)按照總送風量的10%的最小新風量計算。-房間正壓;在不知總風量,而知道送風溫差,房間體積和冷負荷的情況下,如何求總風量。1、空調(diào)系統(tǒng)的新風量下列哪一項不符合規(guī)范規(guī)定?(A)新風量占送風量的百分數(shù)不應(yīng)低于10%(B)能補償排風量(C)應(yīng)不小于人員所需新風量(D)能保持室內(nèi)正壓所需風量1、空調(diào)室內(nèi)有工作人員18名(新風量為16m3/h.人),室內(nèi)體積250m3,室內(nèi)有局部排風為300m3/h,維持室內(nèi)正壓需要換氣次數(shù)為1.2次/h,空調(diào)冷負荷為3600W,送風溫差為8℃,求該空調(diào)房間的最小新風量解:人員需新風量為:18×16=288m3/h維持正壓所需新風量為:1.2×250=300m3/h加上局部排風量為:300+300=600m3/h空調(diào)總送風量的10%為:3600÷8÷1.2÷1.01÷1000×3600×10%=122.7m3/h取三者最大值600m3/h為最小新風量4.2新風量的確定和空氣平衡必須指出,上述新風量的計算是在冬夏室外設(shè)計計算參數(shù)下規(guī)定的最小新風量百分數(shù),是出于經(jīng)濟和節(jié)能方面考慮的最小新風量。多數(shù)情況下,在春、秋過渡季節(jié)中,可以提高新風比例,從而利用新風所具有的冷量或熱量以節(jié)約系統(tǒng)的運行費用。為了保持室內(nèi)恒定的壓力和調(diào)節(jié)新風量,必須進一步討論空調(diào)系統(tǒng)中的空氣平衡問題。室內(nèi)空氣的平衡
圖4.11表示空調(diào)系統(tǒng)的風量平衡關(guān)系,當把系統(tǒng)中的送回風口調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)到使送風量L大于從房間的回風量(0.9L)時,房間即呈正壓狀態(tài),而送、回風量差(通過門窗的不嚴密處或從排風孔滲出),則:對空調(diào)房間:對整個系統(tǒng):4.2新風量的確定和空氣平衡圖4.11空調(diào)系統(tǒng)空氣平衡的關(guān)系圖4.2新風量的確定和空氣平衡
對于全年新風量可變的系統(tǒng),在室內(nèi)要求正壓并借助于門窗縫隙滲透排風的情況下,空氣平衡關(guān)系如圖4.11所示,設(shè)房間總風量為L,門窗的滲透風量為,進空調(diào)箱的回風量為,新風量為,排風量為,則:對房間來說,總風量L=對空調(diào)箱來說,總送風量L=當過渡季節(jié)采用較額定新風比較大的新風道,而要求室內(nèi)恒定正壓時,則在上兩式中必然要求Lx>Lh及Lw>Ls,而Lx—Lh=Lp,即系統(tǒng)要求的機械徘風量。通常在回風管路—段裝回風機和排風管進行排風,根據(jù)新風量的多少來調(diào)節(jié)排風量,這就可能保持室內(nèi)恒定的正壓,這種系統(tǒng)稱為雙風機系統(tǒng)。
4.2新風量的確定和空氣平衡4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)普通集中式空調(diào)系統(tǒng)就是低速、單風道集中式空調(diào)系統(tǒng),它是最典型、出現(xiàn)最早、但又是目前使用最廣泛的空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)前面介紹的空調(diào)系統(tǒng)的分類,普通集中式空調(diào)系統(tǒng)可以分為直流式、封閉式系統(tǒng)和一次回風系統(tǒng)、二次回風系統(tǒng)。由于封閉式系統(tǒng)比較簡單,下面分別介紹直流式和一次回風、二次回風系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)全過程分析及系統(tǒng)設(shè)計、計算方法。一、直流式系統(tǒng)直流式系統(tǒng)是l00%地使用新風的系統(tǒng)。下面分夏季和冬季設(shè)計工況進行介紹,(一)夏季根據(jù)第二章送風狀態(tài)及送風量確定一節(jié)介紹的方法,在I—d圖上先確定當內(nèi)空氣狀態(tài)點N、角系數(shù)、送風溫差及送風狀態(tài)點O(圖3—3(a))。然后可以根據(jù)式計算送風量G??紤]空氣處理空的冷卻減濕設(shè)備(噴水室或表面式空氣冷卻器)可將空氣處理到甲=95%左右,因此在圖3—3(a)中過O點作等d線與甲=95%的相對濕度線相交,便得到了習慣上稱為機器露點的L點。4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)一次回風
回風與室外新風在噴水室(或表面式空氣冷卻器,簡稱表冷器)前混合。4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.3.1一次回風系統(tǒng)
直流式空調(diào)衛(wèi)生條件好,但是冷、熱量消耗大,封閉式空調(diào)系統(tǒng)最經(jīng)濟,可是空氣品質(zhì)較差,因而只能在特殊場合采用。在實際工程中,應(yīng)用最多的是混合式系統(tǒng),即利用一部分回風與室外新風混合后再經(jīng)過表冷器處理送入室內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)(稱為一次回風系統(tǒng))。這種系統(tǒng)既能滿足衛(wèi)生要求,又經(jīng)濟合理,是普通集中式空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用最多的一種形式。1.夏季工況根據(jù)前面所介紹的送風狀態(tài)和送風量的確定方法,可在圖上標出室內(nèi)狀態(tài)點N,過N點作室內(nèi)熱濕比線。根據(jù)選定的送風溫差,畫出線,該線與線的交點O即為送風狀態(tài)點。為了獲得O點狀態(tài)的空氣,常將室內(nèi)外空氣的混合點C狀態(tài)的空氣經(jīng)表面式冷卻器冷卻減濕到L點一次回風裝置圖式和夏季過程在i-d圖上的確定
CNOLWWNNOLC混合冷卻減濕加熱WNoNLCO4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)按圖上空氣混合的比例關(guān)系:,而即為新風百分比m,從而確定了狀態(tài)點的C位置。C點也可以通過數(shù)學方法計算確定:同理可求的:一次回風系統(tǒng)夏季設(shè)計工況所需的冷量
室內(nèi)冷負荷
新風冷負荷
再熱量
系統(tǒng)所需要的冷量
4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(2)新風冷負荷:新風進入系統(tǒng)時焓值為iW,排出時為iN,這部分冷量稱為新風冷負荷,其值為:KW(3)除上述二者外,為了減少“送風溫差”,有時需要把已在噴水室中處理過的空氣再一次加熱,這部分熱量稱為“再熱量”,其值為:KW抵消這部分熱量也是由冷源負擔的,故Q3稱為“再熱負荷”。上述三部分冷量之和就是系統(tǒng)所需要的冷量,即:因此這一關(guān)系也可寫成:KW(4.8)一次回風系統(tǒng)的冬季處理過程
WNNL絕熱加濕加熱再熱器冷卻器NNi`c=iLO`C`LEW`NiNd0dN夏、冬季室內(nèi)參數(shù)不同的一次回風式系統(tǒng)W`Ct1N2L2N1CL1W1、按空氣設(shè)備的設(shè)置情況分類(1)集中式系統(tǒng)(2)半集中式系統(tǒng)(3)分散式系統(tǒng)(1)和(2)均為中央空調(diào)系統(tǒng)2、按負擔室內(nèi)熱濕負荷所用的介質(zhì)種類分類(1)全空氣系統(tǒng)(2)全水系統(tǒng)(3)空氣—水系統(tǒng)3.按照空氣流速分類(1)高速空調(diào)系統(tǒng)(2)低速空調(diào)系統(tǒng)4、根據(jù)集中式空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣來源分類(1)封閉式系統(tǒng)(2)直流式系統(tǒng)(3)混合式系統(tǒng)上節(jié)主要內(nèi)容新風量應(yīng)滿足以下要求:衛(wèi)生要求(人員所需新風量)Gw1
補償局部排風所需新風量Gw2
保持室內(nèi)正壓所需新風量新風量占總風量的10%Gw3則最小新風量:Gw=Max(Gw1、Gw2、Gw3)即,取三者中的最大值一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)1.概念什么是集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)?特征:集中式、一次回風典型的集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng):它是指全空氣、定風量、低風速、單風道的集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)。一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)2.系統(tǒng)組成主要由四大部分組成:(1)空調(diào)房間(2)空氣處理設(shè)備(3)送/回風管道(4)冷熱源一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)3.典型系統(tǒng)圖示
ONNWCLO噴淋室/表冷器再熱器空調(diào)房間空氣處理設(shè)備送/回風管道冷/熱媒一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)4.空氣處理過程中在i-d圖(焓濕圖)上描述
空氣處理過程?空氣與冷熱介質(zhì)的熱質(zhì)交換過程典型工況?夏季工況;冬季工況一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)夏季工況:空氣處理過程CWNL⊿t0εφ=100%OONNWCLO噴淋室/表冷器再熱器各狀態(tài)點的確定與空氣處理流程一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)4.空氣處理過程中在i-d圖(焓濕圖)上描述夏季工況:(1)為什么要進行一次回風?(2)一次回風主要缺點是什么?(3)設(shè)備承擔負荷構(gòu)成分析方法?一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)(1)為什么要進行一次回風?
CWNL⊿t0εφ=100%O⊿iNL⊿iCN⊿iWC⊿iCL⊿iWL節(jié)能性分析空氣品質(zhì)分析一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)
(2)一次回風主要缺點是什么?CWNL⊿t0εφ=100%O⊿iOL⊿iCL問題:冷熱抵消解決辦法:機器露點送風采用二次回風L’⊿t0’一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)
(3)設(shè)備承擔負荷構(gòu)成分析方法?方法一:i-d圖分析法CWNL⊿t0εφ=100%O⊿iOL⊿iNO⊿iWN⊿iCL結(jié)論:Q0=Q1+Q2+Q3關(guān)鍵:新風負荷Q3確定一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)
(3)設(shè)備承擔負荷構(gòu)成分析方法?方法二:系統(tǒng)熱平衡法Gp=Gw(kg/s)NN冷卻器再熱器N(iN)G(kg/s)∑Q∑WG(kg/s)C’W(iW)Q2Q0
進入系統(tǒng)熱量‖離開系統(tǒng)熱量結(jié)論:Q0=Q1+Q2+Q3Q1Gw(kg/s)總冷量的確定的計算公式:(1)風量為G,參數(shù)為O的空氣被送入室內(nèi)后,吸收室內(nèi)的余熱余濕,變化到狀態(tài)點N,該部分熱量即為室內(nèi)冷負荷,其數(shù)值為:(2)新風冷負荷:新風進入系統(tǒng)時焓值為iW,排出時為iN,這部分冷量稱為新風冷負荷,其值為:
(3)除上述二者外,為了減少“送風溫差”,有時需要把已在噴水室中處理過的空氣再一次加熱,這部分熱量稱為“再熱量”,其值為:
一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)冬季工況:空氣處理過程φ=100%⊿d0dNd0ic’=iLε'W’C’O’LEN空氣處理流程
加濕方法(1)絕熱加濕(2)等溫加濕一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)4.空氣處理過程中在i-d圖(焓濕圖)上描述冬季工況:(1)冬夏設(shè)計工況,送風的含濕量是否相等?(2)冬季的加濕采用的方法,是絕熱加濕還是等溫加濕?一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)(1)冬夏設(shè)計工況,送風的含濕量是否相等?
前提條件:(1)冬夏余濕量不變(2)送風量不變(3)室內(nèi)狀態(tài)點不變
d0=dn-W/G=Constantφ=100%⊿d0dNd0iC’=iLε'W’C’O’LN一、集中式一次回風空調(diào)系統(tǒng)(2)冬季的加濕采用的方法,是絕熱加濕還是等溫加濕?
冬季加濕:(1)噴淋室絕熱加濕(2)噴干蒸汽等溫加濕φ=100%⊿d0dNd0iC’=iLε'W’C’O’LEN4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)【例4.3】已知某地大氣壓力B=101325Pa,室外設(shè)計計算參數(shù):=35℃,iW=85.1,假定某車間擬裝帶水冷式表冷器的一次回風空調(diào)系統(tǒng),新風百分比為15,室內(nèi)冷負荷=11.3KW濕負荷W=0.0011kg/s,工藝要求的室內(nèi)空氣參數(shù):=23±1℃,N=55,試確定該空調(diào)系統(tǒng)夏季空氣處理過程與設(shè)計工況下所需冷量。解(1)計算室內(nèi)熱濕比(2)確定送風狀態(tài)點:根據(jù)室內(nèi)溫度允許波動范圍,確定送風溫差=6℃,得送風溫度=23-6=17℃。在大氣壓力B=101325Pa的圖上,通過N點作=10300的直線與t=17℃的等溫線相交,其交點即送風狀態(tài)O(圖4.13):=39.8KJ/Kg,=8.9g/kg。4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖4.134.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(4)確定混合狀態(tài)點:由新回風混合過程15,可得=0.15,從而在圖上運用作圖法,由確定的線段即可方便地確定出混合點C的位置:=53.2KJ/Kg,=11g/kg。(5)確定空氣處理過程:當W、N、O、L、C諸點位置在圖上一一確定之后,依次連接各狀態(tài)點所得到的空氣狀態(tài)變化過程,即該一次回風空調(diào)系統(tǒng)夏季設(shè)計工況下的空氣處理過程(圖4.13)(6)計算系統(tǒng)送風量:按下式計算出夏季送風量為==1.45kg/s(7)計算系統(tǒng)所需冷量:按下式計算可得:4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
=1.45×(53.2-37)=1.45×16.2=23.5KW(8)計算系統(tǒng)所需再熱量:按下式計算可得
=14.5×(39.8-37)=14.5×2.8=4.06KW(9)冷量分析KW=1.45×0.15(85.1-47.6)=8.16KWKWKW4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.3.3二次回風系統(tǒng)
1.夏季處理方案典型的二次回風系統(tǒng)的夏季過程如圖4.15所示。空氣處理過程見圖4.15(圖中畫出了在相同新風比時與一次回風系統(tǒng)處理過程的區(qū)別),其處理過程為:二次回風
回風與新風在噴水室(或表冷器)前混合并經(jīng)熱濕處理后,再次與回風混合
。4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
由圖4.15可以看出,O點是由N與L狀態(tài)的空氣混合而得到的,故這三點必在一條直線上,因此,第二次混合的風量比例很容易確定,然而第一次混合點C必須先確定表冷器處理風量后才能確定:
則一次回風量,這樣C點的位置可由混合空氣焓與NW線的交點所確定:KJ/Kg(4.11)kg/s(4.10)4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
從C點到L點的連線便是空氣經(jīng)過表冷器的冷卻減濕過程,它所消耗的冷量為:
優(yōu)點:系統(tǒng)的冷量,可以證明它同樣是由室內(nèi)冷負荷和新風冷負荷構(gòu)成的,在相同的條件下,二次回風式系統(tǒng)比一次回風式系統(tǒng)節(jié)省了“再熱負荷
缺點:二次回風系統(tǒng)的機器露點比一次回風系統(tǒng)的機器露點低,因此要求冷源的溫度也低。由于要求冷源溫度低,一些天然冷源的他用可能會受到限制;此外,按夏季沒計工況,角系數(shù)延長線與95%曲線有時不能相交,或交點(機器露點)溫度太低,也元法實現(xiàn)二次回風方案。2.冬季處理方案假定室內(nèi)參數(shù)和風量及余濕量與夏季相同,第二次回風比的混合比冬、夏季也相同,機器露點的位置也與夏季相同。由以上假定可知,冬季送風狀態(tài)點與夏季送風狀態(tài)點的含濕量相同,即冬、夏季送風狀態(tài)點O點變?yōu)镺',而O點就是夏季的二次混合點。為了將空氣處理到L點,仍然采用預(yù)熱、混合、絕熱加濕等方法(見圖4.16)。4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)要判斷室外新風是否需要預(yù)熱,可以根據(jù)一次混合點焓值是否低于來確定外,也可象一次回風系統(tǒng)那樣推定出一個滿足要求的室外空氣焓值,然后與實際的冬季室外設(shè)計焓值相比較后確定。從圖上的一次混合過程看:設(shè)所求的值能滿足最小新風比而混合點C正好在線上時,(其中)(4.13)又從第二次混合的過程可知:=(4.14)將式(4.14)代入式(4.13)得:
4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)KJ/Kg(4.15)若<,則需要預(yù)熱,預(yù)熱量為:KW(4.16)(2)蒸汽加濕的處理過程如果僅將絕熱加濕改為噴蒸汽加濕,而其它過程不變時,其處理過程如圖4.17所示,即:4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)二、集中式二次回風空調(diào)系統(tǒng)1.概念什么是集中式二次回風空調(diào)系統(tǒng)?特征:集中式、二次回風典型的集中式二次回風空調(diào)系統(tǒng):它是指全空氣、定風量、低風速、單風道的集中式二次回風空調(diào)系統(tǒng)。二、集中式二次回風空調(diào)系統(tǒng)2.系統(tǒng)組成主要由四大部分組成:(1)空調(diào)房間(2)空氣處理設(shè)備(3)送/回風管道(4)冷熱源二、集中式二次回風空調(diào)系統(tǒng)3.典型系統(tǒng)圖示
(G2)ONNWCLNN(G1)ε(GW)Gp=GwGL=G1+GWG=GL+G2二、集中式二次回風空調(diào)系統(tǒng)4.空氣處理過程中在i-d圖(焓濕圖)上描述夏季工況(1)二次回風主要解決什么問題?它的優(yōu)點是什么?(2)二次回風主要缺點是什么?局限性?
二、集中式二次回風空調(diào)系統(tǒng)
(1)二次回風主要解決什么問題?它的優(yōu)點是什么?
CWNL⊿t0εφ=100%OC’L’解決問題:冷熱抵消問題優(yōu)點:節(jié)省了再熱量二、集中式二次回風空調(diào)系統(tǒng)
(2)二次回風主要缺點是什么?局限性?
CWNL⊿t0εφ=100%OC’L’局限性:適用于送風溫差較小,送風量較大的場合。主要缺點:(1)系統(tǒng)較復雜(2)機器露點較低二、集中式二次回風空調(diào)系統(tǒng)
(1)冬夏設(shè)計工況,機器露點位置是否變化?
結(jié)論機器露點位置不變前提條件(1)室內(nèi)狀態(tài)點不變(2)冬夏余濕量不變(3)送風量不變(4)二次回風比不變φ=100%⊿d0=⊿d0’dNd0(d0’)ε'W’COLNεW1⊿t0⊿t0’4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)以上對一次回風系統(tǒng)和二次回風系統(tǒng)的冬夏季設(shè)計工況進行了分析,可以看出:前者處理流程簡單,操作管理方便,故對可以直接用機器露點送風的場合均可采用。當送風溫差有限制時,為了夏季節(jié)省再熱量可采用二次回風系統(tǒng)。但因二次回風系統(tǒng)的處理流程復雜,給運行管理帶來了不便?!纠?.4】某地一生產(chǎn)車間需要設(shè)空調(diào)裝置,已知:(1)室外計算條件為:夏季,t=35℃,=26.9℃,=54%,=84.8KJ/Kg,冬季:t=-12℃,ts=-13.5℃,=49%,=-10.5KJ/Kg。大氣壓力為101325Pa(760mm汞柱);(2)室內(nèi)空氣參數(shù)由工藝確定為,=22±1℃,=60%(KJ/Kg,=9.8g/kg);(3)按建筑、人、工藝設(shè)備及照明等資料已算得夏季、冬季的室內(nèi)熱濕負荷為:夏季:=4.63KW(KJ/s),W=0.00139kg/s(5kg/h)4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)冬季:=-2.326KW,W=0.00139kg/s;(4)車間內(nèi)有局部排風設(shè)備,排風量為0.278m3/s(1000m3/h)。要求采用二次回風系統(tǒng),試確定空調(diào)方案并計算設(shè)備容量。解1.夏季處理方案:由熱濕負荷算出熱濕比值和定出送風狀態(tài):
在相應(yīng)大氣壓力的圖(圖4.17)上,過N點作線,與=95%線的交點得:=4.5℃,=31.8KJ/Kg??紤]工藝要求取℃,可得送風點O,=15℃(=36.8KJ/Kg,=8.55g/kg);4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(2)計算送風量:按室內(nèi)余熱量計算:=kg/s(4026kg/h)(3)通過噴水室的風量:
(4)二次回風量:kg/s(1307kg/h)(5)確定新風量:由于室內(nèi)有局部排風,補充排風所需的新風量所占風量的百分數(shù)為:(上式中1.146為空氣35℃時之密度)所算得的百分數(shù)己滿足一般衛(wèi)生要求。同時應(yīng)注意:當新風量根據(jù)局部排風量確定時,車間內(nèi)并未考慮保持正壓。kg/s(2720kg/h)=4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(6)一次回風量:kg/s=1570kg/h(7)確定一次回風混合點C:
與線的交點C就是一次回風混合點。(8)計算冷量:從圖上看,空氣冷卻減濕過程的冷量為:KW(20310kcal/h)這個冷量包括了以下兩部分,即:室內(nèi)冷負荷——已知為4.63KW;新風冷負荷KW4.63+4.99=23.62KWKJ/Kg4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)2.冬季處理方案(1)冬季室內(nèi)熱濕比和送風點O‘的確定:當冬、夏季采用相同風量和室內(nèi)散濕量相同時,冬、夏季的送風焓濕量應(yīng)相同,即:則送風點為=8.55線與=線的交點,可得KJ/Kg,℃。(2)由于N、O、L等參數(shù)與夏季相同,即二次混合過程與夏季相同。因此可按夏季相同的一次回風混合比求出冬季一次回風混合點位置。g/kg4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)按混合焓計算:
由于KJ/Kg<=31.8KJ/Kg,所以應(yīng)設(shè)置預(yù)熱器。(3)過點作等線與線得交點M,則可確定冬季處理的全過程為:(4)加熱量:KW如先把新風預(yù)熱后混合(圖中虛線所示),所耗熱量是相同的。二次混合后的再加熱量:KWKJ/Kg4.3集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)如果將本例改為一次回風系統(tǒng)(除室內(nèi)外參數(shù)等相同外,包括也相等),則可算得夏季它所增加冷量正好相當于一次回風系統(tǒng)需補充的再熱器熱量,而冬季則兩種系統(tǒng)的加熱量是相等的。四、普通集中式空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中幾個問題
(一)空調(diào)系統(tǒng)的劃分與分區(qū)處理前面介紹的都是一個空調(diào)系統(tǒng)為一個空調(diào)房間服務(wù),或一個系統(tǒng)為幾個條件完全相同的房間服務(wù)的情況。然而在實際工程中,常常是需要空調(diào)的房間很多,每個房間室內(nèi)設(shè)計要求、余熱余濕量等不可能完全一樣,為每個房間設(shè)計一個空調(diào)系統(tǒng)又不經(jīng)濟,這時就出現(xiàn)了合理劃分空調(diào)系統(tǒng)的問題。劃分空調(diào)系統(tǒng)的一般原則可納為以下幾點:(1)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)及熱濕比相同或相近的房間宜劃分為一個系統(tǒng)。這樣做空氣的處理和系統(tǒng)控制方案都可以一致。(2)房間朝向、層次和位置相同或相近的房間宜劃分為一個系統(tǒng),這樣做,風道布置和安裝容易、同時也便于管理.(3)工作班次和運行時間相同的房間宜劃分為一個系統(tǒng)。節(jié)能。(4)空氣潔凈度和噪聲級別要求一致的或產(chǎn)生有害物種類一致的房間宜劃分為一個系統(tǒng)。這樣有利于節(jié)約投資、安全和經(jīng)濟運行。此外,當按上述原則劃分出來的系統(tǒng)特別大時,為了減少與建筑配合的矛盾,并與現(xiàn)有的空調(diào)設(shè)備規(guī)格協(xié)調(diào)一致也應(yīng)劃分為多個小的空調(diào)系統(tǒng)。2.空調(diào)系統(tǒng)的分區(qū)處理空調(diào)系統(tǒng)劃分過多,會帶來經(jīng)濟上的不利,所以對于一些室內(nèi)參數(shù)或熱濕比不完全相同的情況,也可以考慮用分區(qū)處理的辦法仍將它們劃分為一個系統(tǒng)。這里區(qū)分幾種情況:(1)各房間室內(nèi)設(shè)計參數(shù)相同,但熱濕比不同,送風溫差不同,采用同一露點而分室加熱。(2)各房間室內(nèi)溫度要求相同,熱濕比不同但相對濕度允許有較大偏差,需采用相同的送風溫差和相同的露點L,即不用分室加熱。(3)各房間室內(nèi)參數(shù)要求相同,熱濕比不同,但又要求送風溫差相同第四節(jié)變風量系統(tǒng)
一.概述普通集中式空調(diào)系統(tǒng)是定風量系統(tǒng),而且送風量是按空調(diào)房間負荷最大時設(shè)計的。實際上房間負荷不可能總是最大值。因此,當負荷減少時就要靠提高送風溫度的方法,其結(jié)果是既浪費了熱量也浪費了冷量。二、變風量空調(diào)裝置的型式和原理(一)節(jié)流型通過改變流通空氣的通道截面積而改變風量的末端裝置稱為節(jié)流型,由它構(gòu)成的變風量系統(tǒng)稱為節(jié)流型變風量系統(tǒng)。節(jié)流型變風量末端裝置應(yīng)該滿足三點要求:(1)能根據(jù)室溫變化自動調(diào)節(jié)送風量;(2)當多個風口相鄰時,應(yīng)防止調(diào)節(jié)其中一個風口而導致的管道內(nèi)靜壓變化引起風量的重新分配;(3)應(yīng)避免風口節(jié)流時產(chǎn)生噪聲及對室內(nèi)氣流分布產(chǎn)生不利影響。(二)旁通型.當房間負荷減少時,只將一部分風量迭往室內(nèi),其余部分旁通回去的變風量未端裝置屬于旁通型。比較節(jié)流型與旁通型變風量系統(tǒng),可知它們各有自己的特點。節(jié)流型變風量系統(tǒng)不但能節(jié)省再熱量,還能節(jié)省風機的能耗,所以運行經(jīng)濟性高,但是系統(tǒng)內(nèi)靜壓變化較大,裝置節(jié)流厲害的將產(chǎn)生噪聲;旁通型變風量系統(tǒng)只能節(jié)省再熱量,無法節(jié)省風機的耗能,因而運行經(jīng)濟性差。但是,這種系統(tǒng)風道內(nèi)靜壓變化不大,也不會產(chǎn)生噪聲,所以更適合用于小型的及使用直接蒸發(fā)式表冷器的空調(diào)系統(tǒng),因為后者不象節(jié)流型變風量系統(tǒng)那樣,會因為風量減少而引起表冷器表面結(jié)霜。4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
既有集中處理,又有局部處理的空調(diào)系統(tǒng)稱為半集中式空調(diào)系統(tǒng)。一般的半集中式空調(diào)系統(tǒng)是首先對空氣進行集中處理,然后再按空調(diào)房間的不同要求分別進行局部處理后,送至各房間。4.4.1風機盤管系統(tǒng)
集中式空調(diào)系統(tǒng)由于具有系統(tǒng)大、風道粗、占用建筑面積和空間較多、系統(tǒng)的靈活性差等缺點,在許多民用建筑,特別是高層民用建筑的應(yīng)用中受到限制。風機盤管空調(diào)系統(tǒng)就是為了克服集中式空調(diào)系統(tǒng)這些不足而發(fā)展起來的一種半集中式空調(diào)系統(tǒng)。它的冷、熱媒是集中供給,新風可單獨處理后供給,采用水作輸送冷熱量的介質(zhì),具有占用建筑空間少,運行調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點,近年來在賓館、辦公樓和商業(yè)建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
風機盤管可以獨立地負擔全部室內(nèi)負荷,成為全水系統(tǒng)的空調(diào)方式。但由于這樣解決不了房間的通風換氣問題,因此,通常都是和新風系統(tǒng)共同運行,組成空氣-水系統(tǒng)的空調(diào)方式。因此,概括地說,風機盤管空調(diào)系統(tǒng)是由風機盤管機組、新風系統(tǒng)和水系統(tǒng)三部分組成。此外,為了收集排放夏季濕工況運行時產(chǎn)生的凝結(jié)水,還需要設(shè)置凝結(jié)水管路系統(tǒng)。風機盤管機組通常根據(jù)需要組成為立式和臥式兩種,同時根據(jù)裝潢的需要做成明裝或暗裝設(shè)置在需要空調(diào)的房間內(nèi),對通過盤管的空氣進行冷卻、減濕冷卻或加熱處理后送入室內(nèi),消除空調(diào)房間的冷(熱)濕負荷。新風系統(tǒng)是為了保證人體健康的衛(wèi)生要求,給空調(diào)房間補充新風量的設(shè)施。對于集中設(shè)置的新風系統(tǒng),還可以負擔一部分新風和房間的熱、濕負荷。4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)2.風機盤管空調(diào)機組的新風供給方式風機盤管空調(diào)機組的新風供給方式主要有如圖4.21所示的三種:(1)靠室內(nèi)機械排風滲入新風(圖a)這種新風供給方式是靠設(shè)在室內(nèi)衛(wèi)生間、浴室等處的機械排風,在房間內(nèi)形成負壓,使室外新鮮空氣滲入室內(nèi)。這種方法比較經(jīng)濟,但室內(nèi)衛(wèi)生條件不易保證。受無組織滲風的影響,室內(nèi)溫度場分布不均勻。(2)墻洞引入新風方式(圖b)這種新風供給方式是把風機盤管設(shè)置在外墻窗臺下,立式明裝,在盤管機組背后的墻上開洞,把室外新風吸入機組內(nèi)。這種方式能保證室內(nèi)要求的新風量,也可通過安裝在新風管上的閥門調(diào)節(jié)新風,但運行管理麻煩,且新風口還會破壞建筑立面,增加污染和噪聲,因此,適用于要求不高的場合。4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(3)獨立新風系統(tǒng)(圖c、圖d)以上兩種新風供給方式的共同特點是需要風機盤管負擔對新風的處理,盤管機組必須具有較大的冷卻和加熱能力,使風機盤管機組的尺寸增大。獨立新風系統(tǒng)是把新風集中處理到一定參數(shù),根據(jù)所處理空氣最終參數(shù)的情況,新風系統(tǒng)可承擔新風負荷和部分空調(diào)房間的冷、熱負荷。這種方案既提高了該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和運轉(zhuǎn)的靈活性,且進入風機盤管的水溫度可適當提高,水管的結(jié)露現(xiàn)象可得到改善。具體的作法有兩種:1)新風處理到室內(nèi)空氣焓值,不承擔室內(nèi)負荷(新風直接送入空調(diào)房間)。
①確定新風處理狀態(tài);根據(jù)室內(nèi)空氣線、新風處理后的機器露點相對濕度和機器溫升即可定出新風處理后的機器露點L及溫升后的K點;4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)②確定總風量與風機盤管風量:過N點作線按最大送風溫差與線相交,即得送風點O,因為風機盤管系統(tǒng)大多用于舒適型空調(diào),一般不受送風溫差限制,故可采用較低的送風溫度。則房間風量連接K、O兩點并延長到M點,使式中——新風量,kg/s;——風機盤管風量,kg/s。故房間總送風量,而M即風機盤管的出風狀態(tài)點,為了使新風與風機盤管出風有較好的混合效果,應(yīng)使新風送風口緊靠風機盤管的出口。4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
2)新風處理后的焓值低于室內(nèi)空氣焓值,承擔部分室內(nèi)負荷(新風送入風機盤管機組)這種系統(tǒng)讓新風承擔圍護結(jié)構(gòu)傳熱的漸變負荷與室內(nèi)的潛熱負荷,而由風機盤管承擔照明、日射、人體等瞬變顯熱負荷。風機盤管機組可按干工況運行,但新風處理的焓差較大(≥40KJ/Kg),我國采用較少。該過程在圖上的過程確定如下:①過N作線,并由送風溫差確定送風狀態(tài)點O,則風量G可得。當已定時,便可確定。②作,則得P點。③由線與機器露點相對濕度線得L點,考慮新風風機溫升可確定實際的K點,連KO延長與線相交得M點,M點即風機盤管要求的出口狀態(tài)點。4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)4.風機盤管的水系統(tǒng)風機盤管的水系統(tǒng)按供回水管的根數(shù)可分為雙管制系統(tǒng)、三管制系統(tǒng)和四管制系統(tǒng)三種。對于具有供、回水管各一根的風機盤管水系統(tǒng),稱雙水管系統(tǒng),它和機械循環(huán)的熱水采暖系統(tǒng)相似。夏季供冷水,冬季供熱水。對于要求全年空調(diào)且建筑物內(nèi)負荷差別很大的場合,可采用三水管系統(tǒng),即在盤管進口處設(shè)有程序控制的三通閥,由室內(nèi)恒溫器控制,根據(jù)需要使冷水或熱水進入(不同時進入),但為了經(jīng)濟而采用同一根回水管道,這就帶來了混合損失(熱量和冷量均有損失)。更為完善的方式是用四水管系統(tǒng),這種方式有兩種做法,一種是在三水管基礎(chǔ)上加一根回水管,另一種是除此之外,再把二次盤管分為冷卻和加熱兩組,使水系統(tǒng)完全獨立。采用四水管制,初投資較高,但運行很經(jīng)濟、因為大多可由建筑物內(nèi)部熱源的熱泵提供熱量,而對調(diào)節(jié)室溫具有較好的效果。4.4半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖4.24四水管系統(tǒng)及其連接方式4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
誘導器是一種用于空調(diào)系統(tǒng)送風的特殊設(shè)備。它由靜壓箱、噴嘴、盤管(有的不設(shè)盤管)等組成。靜壓箱的作用是均流和消聲,為了使一次風經(jīng)過時能夠均勻地從各噴嘴噴出,而且降低噪聲,靜壓箱截面比風道截面大得多,并且內(nèi)部設(shè)置各種形式的擋板,內(nèi)腔還貼有吸聲材料。一般情況,靜壓箱越大,均流消聲效果越好。噴嘴的作用是將一次風高速送出,同時誘導二次風。
4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)三.誘導器系統(tǒng)誘導器(IU)系統(tǒng)亦屬于半集中式空調(diào)系統(tǒng)。圖4.25所示為一誘導器系統(tǒng)示意圖,經(jīng)過集中空調(diào)機處理的新風(一次風)由風道送入各空調(diào)房間內(nèi)的誘導器的靜壓箱中,再由誘導器的噴嘴高速(20~30m/s)噴出,在噴射氣流的引射作用下,誘導器中形成負壓,室內(nèi)空氣(二次風)被吸入誘導器,在誘導器的二次進風口處裝有二次盤管(通有冷水或熱水),經(jīng)過加熱或冷卻的二次風在誘導器內(nèi)與一次風混合達到送風狀態(tài),經(jīng)送風口送入房間。4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖4.25誘導器系統(tǒng)原理圖4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)圖4.26誘導器的誘導比誘導比是評價誘導器性能的一個重要參數(shù)。如圖4.26所示,它是指被誘導的室內(nèi)回風量與一次風量的比值,即:4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)式中——誘導比,一般在2.5~5之間;——被噴嘴誘入的二次風量。Kg/h;——通過靜壓箱送入的一次風量,Kg/h。因為G=+=+所以
由此可見,在一次風量相同的條件下,誘導比大的誘導器送風量大,室內(nèi)送風量大,室內(nèi)換氣次數(shù)高。
誘導器有兩種類別,按誘導器內(nèi)是否設(shè)置盤管分為:(1)全空氣誘導器系統(tǒng):采用這種系統(tǒng)時,室內(nèi)所需的冷負荷全部由空氣(一次風)負擔,所以稱為全空氣誘導系統(tǒng)。這種誘導器不帶二次冷卻盤管,故又稱“簡易誘導器”。它實際上是一個特殊的送風裝置,它能誘導一定數(shù)量的室內(nèi)空氣,達到增加送風量和減少送風溫差的作用。有時也可在簡易誘導器內(nèi)裝置電加熱器,以適應(yīng)室內(nèi)負荷變動的需要。(2)“空氣-水”誘導器系統(tǒng):這種系統(tǒng)的一部分夏季室內(nèi)冷負荷由空氣(由集中空氣處理箱處理得到的一次風)負擔,另一部分由水(通過二次盤管加熱或冷卻二次風)負擔。(二)誘導器系統(tǒng)的處理過程1.“全空氣”誘導器系統(tǒng)在i—d圖上先找到室內(nèi)設(shè)計狀態(tài)點N,過N點做角系數(shù)線,再按要求的送風溫差可以得到送風狀態(tài)點O。由于使用誘導器時一次風狀態(tài)點1應(yīng)該落在NO的延長線上,點1與一次風的機器露點L含濕量相同,但二者的溫差等于風機溫升.點1的確切位置可出作圖法得到。
分析按上述方法建立的i—d圖,可以得出需要的“全空氣。誘導器的誘導比為如果所選擇的誘導器實際誘導比為n’,且n’>n,則實際的送風溫差將比⊿to小;如果所選誘導器的n’<n,則實際的送風溫差將大于⊿to,無法保證空調(diào)精度;所以必須選擇誘導比n’≥n的誘導器才行。由圖還可以看出,如果空調(diào)房間送風溫差不受限制,即可將1狀態(tài)的空氣直接送往室內(nèi),則O點變成了1點。=0、n=0、G2=0,說明在這種情況下,空調(diào)房間的送風量就是誘導器的一次風量,此時使用誘導器已無意義。所以,“全空氣”誘導器的使用條件必須送風溫度高于可能得到的一次風溫度。為了求出誘導器需要的一次風量Gl,可以建立房間的熱平衡關(guān)系圖可知2.“空氣—水”誘導器系統(tǒng)表示“空氣—水”誘導器系統(tǒng)。該系統(tǒng)的空調(diào)負荷一部分由一次風負擔,另一部分由通過二次盤管的水負擔,在這里二次風通過盤管時被冷卻。根據(jù)盤管內(nèi)流動的水溫高低,盤管表面可能產(chǎn)生凝結(jié)水,也可能不產(chǎn)生凝結(jié)水,即盤管中可能發(fā)生濕工況,也可能發(fā)生干工況.為了確定一次風量G1,,可以使用“空氣—水”誘導器的系統(tǒng)房間熱平衡關(guān)系式4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)誘導器分為立式和臥式兩種。臥式誘導器一般裝于棚頂,立式誘導器裝于窗臺下。誘導器系統(tǒng)的主要優(yōu)點:(1)由于集中處理的僅僅是一次風,所以機房面積和風道尺寸都可以縮小,因而可以節(jié)省建筑面積和空間:(2)完全取消回風,杜絕了各空調(diào)房間因回風混合而造成的相互干擾和污染。(3)由于誘導器中無轉(zhuǎn)動部件,設(shè)備壽命長,不需要消耗電功率。可用于產(chǎn)生有爆炸危險的氣體或粉塵的房間。(4)冬季不使用一次風時,將盤管通上熱水就成了自然對流的散熱器,所以可成功地把空調(diào)與供暖結(jié)合起來;
4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)誘導式空調(diào)系統(tǒng)的缺點:(1)二次風無法過濾,所以對空氣凈化要求高的地方不宜使用;(2)由于系統(tǒng)只考慮通過一次風量,所以在過渡季節(jié)時,無法全部利用室外新風,從全年運行角度講,將造成冷(熱)量的浪費。(3)一次風停止運行,誘導器就無法正常工作。(4)噴嘴處風速高時可能產(chǎn)生噪聲(5)“空氣-水”誘導器系統(tǒng)既有一次風管,又有冷、熱水管和凝結(jié)水管,所以管路復雜,施工不便。2.空氣-水輻射板系統(tǒng)利用輻射板供冷雖然可獲得舒適的環(huán)境,但是它無除濕能力和解決新風供應(yīng)的問題。因此必須與新風系統(tǒng)結(jié)合在一起應(yīng)用,這就是所謂的空氣-水輻射板系統(tǒng),即輻射板加新風系統(tǒng)。4.5半集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
室內(nèi)濕負荷由新風系統(tǒng)負擔,因此新風處理后的露點必須低于室內(nèi)空氣露點。歐洲應(yīng)用這種系統(tǒng)經(jīng)驗表明,對于人員密度不大的辦公建筑,輻射板的供水溫度不低于16℃,而新風的露點低于14℃。在新風系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)室內(nèi)的濕負荷確定新風處理后的空氣含濕量。
新風在室內(nèi)的送風方式主要有兩種:其一是混合送風方式,即要求送入的新風充分與室內(nèi)空氣混合,以稀釋室內(nèi)的污染物和使室內(nèi)溫度均勻。其二是置換送風方式,將低于室內(nèi)溫度的新風靠近地面緩慢送出,并沿地面散開,當遇到熱源(人體或發(fā)熱設(shè)備)后,在熱浮升力的作用下向上流動。人處于比較干凈的新風中間,充分地利用了新風。這種送風方式并不是靠送風速度將風送到房間各處,而是靠新風密度大,下沉在底部緩慢地蔓延到全室,在熱源作用下上升的,在送風量要求很小的場合,應(yīng)首先考慮這種送風方式。上節(jié)重點1.變風量空調(diào)裝置的型式⑴節(jié)流型⑵旁通型2.風機盤管:風機盤管空調(diào)系統(tǒng)是由風機盤管機組、新風系統(tǒng)和水系統(tǒng)三部分組成3.風機盤管空調(diào)機組的新風供給方式(1)靠室內(nèi)機械排風滲入新風(2)墻洞引入新風方式(3)獨立新風系統(tǒng)設(shè)新風量為60m3/h,室內(nèi)回風量為240m3/h,試按比例繪出風機盤管集中處理新
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