第6章樓宇基本設(shè)備及其控制特性(2)講解

許錦標(biāo)廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院樓宇智能化技術(shù)6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)(1)濕空氣熱力學(xué)基礎(chǔ)(2)空氣調(diào)節(jié)原理(3)空氣處理的方法和設(shè)備(4)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)空調(diào)運(yùn)行控制方式(6)冷熱源系統(tǒng)/節(jié)能技術(shù)空調(diào)系統(tǒng)的功能和組成空調(diào)系統(tǒng)就是完成對(duì)空氣環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，也就是對(duì)空氣進(jìn)行加熱、冷卻、加濕、減濕、過濾、輸送等各種處理的設(shè)備裝置。空調(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)成，由冷熱源系統(tǒng)、空氣處理系統(tǒng)、能量輸送分配系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)等四個(gè)子系統(tǒng)組成。6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)濕空氣熱力學(xué)基礎(chǔ)6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)濕空氣的狀態(tài)參數(shù)

濕空氣可以看作干空氣和水蒸氣的混合物,濕空氣的狀態(tài)參數(shù):濕空氣的獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)應(yīng)該是三個(gè)B:氣壓（一般討論是在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，101325Pa）t:干球溫度（-45℃-99℃)φ:相對(duì)濕度（5%-100%）d:含濕量（kg/Kg）h:焓（J/Kg），h=1.01t+d(2500+1.84t)td:露點(diǎn)(℃)tw:濕球溫度(℃)6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)濕空氣的焓濕圖（h-d）

6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)濕空氣熱力學(xué)基礎(chǔ)空氣的狀態(tài)參數(shù)

t、ψ、Pc關(guān)系圖

6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)等Pc加熱升溫過程空氣調(diào)節(jié)的過程實(shí)際上是空氣從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)的過程，當(dāng)被調(diào)節(jié)的空氣狀態(tài)（溫度、相對(duì)濕度）偏離了設(shè)定值時(shí)，就需要進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)

若空氣的溫度變化范圍在露點(diǎn)以上，則空氣中的含水量始終保持不變，且為不飽和狀態(tài)，為等濕過程，過程線為垂直線。等濕氣溫變化濕空氣熱力學(xué)基礎(chǔ)表冷器冷卻減濕

上述冷卻過程當(dāng)進(jìn)行至露點(diǎn)，空氣即達(dá)到飽和狀態(tài)，繼續(xù)冷卻時(shí)，水蒸氣就在冷卻壁面上凝結(jié)出來，而且溫度不斷降低，但空氣始終在飽和狀態(tài)。6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)不同狀態(tài)空氣的混合6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)熱濕比實(shí)際濕空氣的處理過程中，很少有含濕量不變的過程，往往在溫度變化的同時(shí)伴隨著含濕量的變化，因此有必要定義一個(gè)新的參數(shù)來幫助解決問題。即熱濕比：對(duì)于Ⅰ區(qū)因此對(duì)于Ⅱ區(qū)因此對(duì)于Ⅲ區(qū)因此對(duì)于Ⅳ區(qū)因此

6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)根據(jù)(t,φ)計(jì)算其它參數(shù)a=17.27,b=237.7B=1013256.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)原理6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)典型空氣狀態(tài)變化過程空氣調(diào)節(jié)基礎(chǔ)原理流動(dòng)空氣狀態(tài)過程h-d圖的表示6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)夏季空氣處理過程h-d圖的表示6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)冬季空氣處理過程h-d圖的表示6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)夏季、冬季室內(nèi)參數(shù)不同的處理過程6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)空氣狀態(tài)調(diào)節(jié)過程

6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)空氣調(diào)節(jié)處理流程6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)冬季新空氣加熱加濕處理6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)夏季新空氣減溫去濕處理6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)空氣加熱/冷卻方法空調(diào)系統(tǒng)中所用的加熱器一般是以熱水或蒸汽為熱媒的表面式空氣加熱器和電熱絲發(fā)熱加熱器?？諝獾慕禍乜梢酝ㄟ^表冷器來實(shí)現(xiàn)。以制冷劑為冷媒的表冷器稱為直接蒸發(fā)式表冷器（又稱蒸發(fā)器），多用于局部的分體空調(diào)中。以冷水作為冷媒的表冷器稱為水冷表冷器，多用于集中式空調(diào)系統(tǒng)和半集中式空調(diào)系統(tǒng)的末端設(shè)備中。6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)集中空調(diào)系統(tǒng)

集中空調(diào)系統(tǒng)的所有空氣處理設(shè)備（包括風(fēng)機(jī)、冷卻器、加熱器、加濕器、過濾器等）都設(shè)在一個(gè)集中的空調(diào)機(jī)房內(nèi)

6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)集中式空調(diào)分類6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)集中空調(diào)系統(tǒng)分類集中空調(diào)（全空氣系統(tǒng)）半集中空調(diào)（空氣-水系統(tǒng)）半集中空調(diào)（全水/制冷劑系統(tǒng)）6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)集中空調(diào)（全空氣系統(tǒng)）分類

零新風(fēng)，最節(jié)能全新風(fēng)，最健康優(yōu)化組合，最常用6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)戶式中央空調(diào)6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)大樓中央空調(diào)6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)集中式空調(diào)的空氣熱濕處理系統(tǒng)

6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)定風(fēng)量控制原理6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)定風(fēng)量控制原理框圖6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)末端加熱定風(fēng)量控制系統(tǒng)

6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)變風(fēng)量控制原理僅調(diào)風(fēng)量不能保證溫濕度控制精度變風(fēng)量控溫，變露點(diǎn)控濕變風(fēng)量控濕，再熱器控溫6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)末端調(diào)節(jié)變風(fēng)量系統(tǒng)

（TRAV，TerminalRegulationAirVolume），如圖所示，根據(jù)末端風(fēng)量的變化實(shí)時(shí)控制送風(fēng)機(jī)，末端裝置（VAVBox）隨室內(nèi)負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量維持室溫。6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)VAV末端調(diào)加熱節(jié)系統(tǒng)

6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)半集中空調(diào)系統(tǒng)

6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)半集中式空調(diào)運(yùn)行控制

半集中式空調(diào)中的新風(fēng)機(jī)組一般采用定風(fēng)量控制方法，未端風(fēng)機(jī)盤管可采用CAV、VAV控制方法,系統(tǒng)運(yùn)行控制方式如圖所示。6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)集中供冷/熱，分散控制式空調(diào)系統(tǒng)

6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)冷熱源系統(tǒng)

空氣調(diào)節(jié)的過程是一個(gè)熱濕交換過程，對(duì)空氣升溫或降溫調(diào)節(jié)均離不開冷熱源。最常用的冷熱源是冷凍水和熱水?？照{(diào)系統(tǒng)冷熱源的能耗是建筑能耗的大戶,應(yīng)用熱泵技術(shù)制備智能化樓宇的冷凍水和熱水是一項(xiàng)節(jié)能技術(shù)。有條件的地方可采用效率更高的地源熱泵技術(shù)、水源熱泵技術(shù)。6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)冷源熱泵技術(shù)

所謂“熱泵”是一種是通過消耗一定量的高品位能量（電能），能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，并提高其品位，提供可被人們所用的高品位熱能的熱力學(xué)裝置。冷源熱泵技術(shù)

壓縮式制冷方式是“熱泵”的工作方式。通過流動(dòng)媒介(以前一般為氟利昂，現(xiàn)用氟利昂替代物)在蒸發(fā)器、壓縮機(jī)，冷凝器和膨脹閥等部件中的氣相變化(沸騰和凝結(jié))的循環(huán)來將低溫物體的熱量傳遞到高溫物體中去。6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)熱量傳遞過程壓縮式制冷機(jī)根據(jù)壓縮機(jī)的不同，分為離心式冷水機(jī)、螺桿式冷水機(jī)、活塞式冷水機(jī)，根據(jù)冷凝器的冷卻介質(zhì)不同，分為水冷式和風(fēng)冷式兩類。6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)中央空調(diào)熱量傳遞過程大氣6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)冷卻塔實(shí)際圖冷凍水泵機(jī)組實(shí)際圖地源熱泵熱量傳遞原理

如果最終的熱量是散發(fā)到大氣中,它就是氣源熱泵,家用分體空調(diào)機(jī)就是氣源熱泵。如果最終的熱量是傳遞到大地中，它就是地源熱泵6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)溴化鋰吸收式制冷方式6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)直燃吸收式溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)組實(shí)物圖6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)直燃吸收式溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)組原理6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)太陽能非電空調(diào)機(jī)組6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)冷、熱、電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)熱泵系統(tǒng)

高溫的發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱回收（80℃的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水排熱和500～600℃的排氣排熱），與熱泵冷凝熱一起用于供熱，或者作為吸收式冷水機(jī)組的驅(qū)動(dòng)熱源，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的制熱性能。6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)冷源系統(tǒng)的監(jiān)控

6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)熱源系統(tǒng)的監(jiān)控6.3空調(diào)與冷熱源系統(tǒng)冷量和熱量計(jì)量集中空調(diào)系統(tǒng)的冷量和熱量計(jì)量