空气系统的运行调节分析课件

空空调系系统的运行的运行调节空调系统的运行调节1从全年来看，绝大部分时间随着春、夏、秋、冬作季节性的变化。室内余热和余湿量也是经常变化的。对于一个空调工程来说，室外空气状态变化和室内负荷变化一般是同时发生的，但为了分析问题方便起见，下面把室内负荷变化和室外空气状态变化这两个方面的运行调节问题分开来加以讨论 室内空气温湿度允许波动区 从全年来看，绝大部分时间随着春、夏、秋、冬作季节性的变化。对2一、定一、定(机器机器)露点和露点和变露点的露点的调节方法方法(一)室内余热量变化、余湿量基本不变空气从L沿室内线送入室内到达N点冷负荷减少，热湿比将逐渐变小如果G和室内产湿量W不变且仍以原送风状态点送风第一第一节 室内室内热湿湿负荷荷变化化时的运行的运行调节如N点仍在允许范围内，可不必进行调节一、定(机器)露点和变露点的调节方法空气从L沿室内线送入室3若N点超出允许波动范围，或者室内空调精度要求很高时，可以调节再热量而不改机器露点，使N保持不变或在允许范围内 (二)室内余热量和余湿量均变化热湿比可能减小，也可能增加。如果送风状态不改变，送风参数将沿着方向而变化，得室内状态N，偏离了原来的室内状态N。若N点超出允许波动范围，或者室内空调精度要求很高时，可以调4 在设计工况下：在设计工况下：5当室内热湿负荷变化不大，且室内无严格精度要求时，或点N仍在允许范围内，则不必进行调节如用定露点调节再热的方法，室内状态点仍超出了允许参数范围，则必须使送风状态点由L变成O。须改变机器露点 定露点调节再热当室内热湿负荷变化不大，且室内无严格精度要求时，或点N仍在6 改变机器露点的方法有以下几种：1调节预热器加热量2调节新，回风混合比当新风比不变时在不需要预热时，可调节新、回风混合比3调节喷水温度或表冷器进水温度调节喷水温度或表冷器进水温度，将空气处理到所要求的新露点状态 改变机器露点的方法有以下几种：1调节预热器加热量2调节7二、二、调节一、二次回一、二次回风混合比混合比舒适空调，尽量不用再热,可利用室内回风假定仅有余热变化而余湿不变:在设计负荷时变为:增加二次回风量，减小一次回风量，总风量保持不变。二、调节一、二次回风混合比舒适空调，尽量不用再热,可利用室内8如果恒湿精度要求很高，可在调节二次回风量同时，调节喷水室喷水温度或进表冷器的冷水温度，降低机器露点如果恒湿精度要求很高，可在调节二次回风量同时，调节喷水室喷水9三、三、调节空空调箱旁通箱旁通风门C可避免或减少冷热抵消，节省能量对精度要求高的地方，须同时降低机器露点变为:打开旁通风门，送风状态点为O点三、调节空调箱旁通风门C可避免或减少冷热抵消，节省能量对精10C旁通法在过渡季的优点：不需要冷却、加湿以后送入室内。可不开制冷机和加热器。C旁通法在过渡季的优点：不需要冷却、加湿以后送入室内。11四、四、调节送送风量量当冷负荷减少，湿负荷不变时：用变风量调节方法减少送风量使室温不变，则送入室内的总风量吸收余湿的能力有所下降，室内相对湿度将稍有增加。温湿度精度要求严格可以降低机器露点四、调节送风量当冷负荷减少，湿负荷不变时：用变风量调节方法减12五、多房五、多房间空空调系系统的运行的运行调节三个房间，室内参数相同，热湿比不同，送风温差相同，可以把主要房间L2作为系统的送风状态在通向各房间的支风道上分别加设局部再热器当负荷变化时，可采用定露点和改变局部房间再热量的方法进行调节，否则须在系统划分上采取措施五、多房间空调系统的运行调节三个房间，室内参数相同，热湿比不13第二第二节 室外空气状室外空气状态变化化时的运行的运行调节室外空气状态的变化，主要从两个方面来影响室内空气状态：一方面是当空气处理设备不作相应调节时，引起送风参数的改变，从而造成室内空气状态的波动，另一方面，如果房间有外围护结构，室外空气状态变化会引起建筑传热量的变化，从而引起室内负荷的变化，最后也导致室内空气状态的波动 当室内负荷不发生变化时第二节 室外空气状态变化时的运行调节室外空气状态的变化，主14一、一次回一、一次回风空空调系系统全年运行全年运行调节空调系统确定后，可根据当地的气象变化情况，将i-d图分成若干个空调工况区一、一次回风空调系统全年运行调节空调系统确定后，可根据当地的15保持满足卫生要求的最小新风百分比m%第I区域保持满足卫生要求的最小新风百分比m%第I区域16如果仍按最小新风比m%混合新风如果改变新回风混合比，可使一次混合状态点C仍然落在线上室外空气焓等于iL1时，可以用100%的新风第区域如果仍按最小新风比m%混合新风如果改变新回风混合比，可使一次17第区域 如果室内参数允许波动，新回风门不用调节，室内状态随新风状态变化如果机器露点仍然保持在L1点上，则要启动冷源。用改变室内整定值，可推迟使用冷源如果要求室内参数稳定则可将室内控制点的整定值调整到夏季的参数:即调节新风和回风混合比，使混合后空气状态落在iL2上焓等于iL用100%的新风第区域 如果室内参数允许波动，新回风门不用18第区域利用室内回风将会使混合点的焓值比原有室外空气的焓值更高：用100%新风从这一阶段开始，需要使用冷冻水喷水温度应随着室外参数的增加从高到低地进行调节第区域利用室内回风将会使混合点的焓值比原有室外空气的焓值更19第区域用回风比不用回风经济空气焓值增高至室外设计参数时，水温必须降低到设计工况时的喷水温度用最小新风比m%降焓减湿工况区域划分方案很多：如果空调系统不大，所需冷量不多，为使运行调节更简单，宁可冷量上浪费，而采用新回风比不变的两区调节方案，全年只有第I 区和第区第区域用回风比不用回风经济空气焓值增高至室外设计参数时，水20一次回风空调系统的全年运行调节一次回风空调系统的全年运行调节21二、空二、空调系系统的全年的全年节能运行工况能运行工况定(机器)露点的调节方法（露点控制法）不是最节省能量的运行方法希望全年所有季节中都能保证最省能的热湿处理工况，即最佳的运行工况每一个区都有与之相对应的最省能运行工况(称空调多工况节能控制)1采用变室内设定值或被调参数波动方法，扩大不用冷、热的时间每个区最佳处理工况应满足条件二、空调系统的全年节能运行工况定(机器)露点的调节方法（露点222尽量避免为调节室内温湿度而出现冷热抵消的现象3冬夏，充分利用室内回风，保持最小新风量，以节省热和冷消耗4过渡季，充分利用室外空气的自然调节能力，尽可能做到不用冷、热量或少用冷、热量来达到空调目的5过渡季，尽量停开或推迟使用制冷机，而用其他调节方法(如绝热加湿等)来满足室内参数的要求如用无露点控制代替露点控制法;利用二次回风或空调箱旁通风来调节2尽量避免为调节室内温湿度而出现冷热抵消的现象3冬夏，充23第四节 变风量空调系统的运行调节(一)室内负荷变化时的运行调节变风量系统随着显热负荷的减少，通过末端装置减少送风量调节室温，故基本上没有再热损失；同时，随着系统风量的减少，相应减少风机消耗电能，所以，可进一步节约能量。当系统中各房间负荷相差悬殊时(如不同朝向)，具有更大的优越性第四节 变风量空调系统的运行调节(一)室内负荷变化时的运行调26a)末端装置都根据室内恒温器的指令使装置的节流阀动作b)静压控制器调节风机的电机转速c)送风温度敏感元件通过调节器，控制冷水盘管三通阀，保持送风温度一定节流型水温升高上移a)末端装置都根据室内恒温器的指令使装置的节流阀动作b)静压27室内恒温器的指令使装置的执行机构动作总风量不变旁通型L分为两支：一支直接送室内处理到，一支在顶棚内与回风混合为C后再与新风混合C室内恒温器的指令使装置的执行机构动作总风量不变旁通型L分为两29a)根据室内恒温器指令调节二次空气侧阀门b)静压控制器调节风机的电机转速c)送风温度敏感元件通过调节器，控制冷水盘管三通阀，保持送风温度一定诱导型OC”COL水温升高上移a)根据室内恒温器指令调节二次空气侧阀门b)静压控制器调节风31(二)全年运行调节1全年有恒定冷负荷时(例如建筑物的内部区，或只有夏季冷负荷时):可以用没有末端再热的变风量系统。由室内恒温器调节送风量，全年送冷风，风量随负荷的减少而减少。2系统各房间冷负荷变化较大时可以用末端再热变风量系统，全年送冷风(二)全年运行调节1全年有恒定冷负荷时(例如建筑物的内部区33最小送风量:当负荷很小时，为避免风量极端减少造成换气量不足、新风量少和温度分布不均匀等现象，以及避免当送风量过少时，室内相对湿度增加而超出允许范围该最小送风量一般应不小于4次换气次数保持不变的最小送风量和使用末端再热加热空气,来保持一定的室温最小送风量:当负荷很小时，为避免风量极端减少造成换气量不足、343夏季冷却和冬季加热的变风量系统e)在供热负荷不断增加时，再改为变风量的调节方法a)夏季，随着冷负荷的减少，逐渐减少送风量，到达最小送风量，风量不再减少b)利用末端再热以补偿室温的降低c)送冷风转为送热风d)使用定风量变温度的调节方法3夏季冷却和冬季加热的变风量系统e)在供热负荷不断增加时，35第五第五节 半集中空半集中空调系系统的运行的运行调节 一、诱导器系统空气-水诱导器和风机盘管加独立新风系统，处理空调房间负荷的原理相同(一)当室外空气状态发生变化时，一次风的集中处理设备的调节规律和方法与一般空调系统相类似(二)室内负荷变化时，系统的运行调节全空气诱导器系统的运行调节第五节 半集中空调系统的运行调节 一、诱导器系统空气-水诱导36一次风状态由夏季的L加热到R1或冬季的R2，使诱导器送风状态由01变到02或03，只是集中调节一次风状态，故不能满足各个房间的不同的要求全空气诱导器系统的运行调节只改变一次风状态1通过调节一次风集中处理室二次加热器的加热量来达到一次风状态由夏季的L加热到R1或冬季的R2，使诱导器送风状态37靠诱导器内的电加热器把二次风状态由室内状态N加热到R1或R2，以使诱导器的送风状态由01变到02或03全空气诱导器系统的运行调节只改变二次风状态2不使用一次风集中处理室的加热器，是使用诱导器的电加热器进行局部调节，因此能满足各个房间的不同要求靠诱导器内的电加热器把二次风状态由室内状态N加热到R1或R238由一次风集中处理室的二次加热器将一次风加热到R1，诱导器内电加热器将二次风加热到R2，以使诱导器的送风状态由01变到O2一次风加热器起集中调节作用，而二次风电加热器起局部调节作用，以满足各房间的不同要求全空气诱导器系统的运行调节同时改变一二次风状态3由一次风集中处理室的二次加热器将一次风加热到R1，诱导器内电39对于有各种朝向的高层民用建筑，在过渡季住往会出现南向的房间需要送冷风，而其他朝向的房间需要送热风。一次风作为冷源应尽可能保持最低温度(可以充分利用室外新风)以满足南向房间的需要，而同时其他朝向的房间则需靠诱导器的电加热器来送热风，因此宜采用上述第二种调节方法。当气候进一步变冷，南向房间也需要供热时，则可以采用第三种调节方法对于有各种朝向的高层民用建筑，在过渡季住往会出现南向的房间需402对于空气-水诱导器系统室内热湿负荷由一次风和二次盘管共同来负担。当负荷变化时，可以改变一次风的状态或改变二次盘管的冷热量来进行调节，或者两者同时改变。如果一次风承担围护结构传热负荷，二次盘管只承担其他瞬变负荷,与风机盘管加独立新风系统相同空气空气-水诱导器水诱导器系统的运行调节系统的运行调节 NWOL1P22对于空气-水诱导器系统室内热湿负荷由一次风和二次盘管共同41二、风机盘管空调系统(一)风机盘管局部调节方法冷负荷减少，通过直通或三通调节阀减少进入盘管的水量，盘管中冷水平均温度随之上升，L点位置上移。由于送风含湿量增大，房间相对湿度将增加。这种调节方法的负荷调节范围小水量调节无新风二、风机盘管空调系统(一)风机盘管局部调节方法冷负荷减少，通42分三档调节风机转速以改变通过风量。随风速的降低，盘管内冷水平均温度下降，L点下移，室内相对湿度不易偏高，但要防止水温过低时表面结露。另外，随风量的减小，室内气流分布不太理想。风量调节分三档调节风机转速以改变通过风量。随风速的降低，盘管内冷水平43负荷减小，旁通风门开启，使流经盘管的风量较少，冷水温度低，L点位置降低，再与旁通空气混合。仅用在要求较高的场合。旁通风门调节负荷减小，旁通风门开启，使流经盘管的风量较少，冷水温度低，L44(二)风机盘管空调系统的全年运行调节独立新风系统(1)新风处理到室内空气焓值，不承担负荷。(2)新风焓值低于室内焓值，承担部分负荷。(3)新风系统只承担围护结构传热负荷；盘管承担其他瞬时变化负荷1负荷性质和调节方法瞬变和渐变负荷瞬变负荷是指室内照明，设备和人员散热和太阳辐射热等。这些瞬时发生的变化，使各个房间产生大小不一的瞬变负荷，它可以靠风机盘管中盘管来负担(二)风机盘管空调系统的全年运行调节独立新风系统(1)新风处45渐变负荷是指通过围护结构的室内外温差传热，这部分热负荷的变化对所有房间来说都是大致相同的。虽然室外空气温度在几天内也有不规律变化，但对室内影响较小，该负荷主要随季节发生较大变化。这种对所有房间都比较一致的、缓慢的传热负荷变化，可以靠集中调节新风的温度来适应。由新风来负担稳定的渐变负荷。渐变负荷是指通过围护结构的室内外温差传热，这部分热负荷的变化463双水管系统的调节在同一时间只供应同一温度的水夏季，采用冷新风和冷水。随着室外温度的降低，只是集中调节再热量来提高新风温度，以抵消围护结构的传热负荷(LR1)。全年始终供应一定温度的水。随着瞬变显热冷负荷(太阳、照明、人等)变化需要调节送风状态(0203)时，则可以局部调节盘管的容量2N不转换的运行调节3双水管系统的调节在同一时间只供应同一温度的水夏季，采用冷47在室外空气温度较低和在冬季时，为了不使用制冷系统而获得冷水，可以利用室外冷风的自然冷却能力，给盘管提供低温水。不转换系统的投资比较便宜，运行较方便。但当冬季很冷、时间很长时，新风要负担全部冬季采暖负荷，集中加热设备的容量就要很大在室外空气温度较低和在冬季时，为了不使用制冷系统而获得冷48夏季：仍采用冷新风和冷水。随室外空气温度的降低，集中调节新风再热量，逐渐升高新风温度，以抵消传热负荷的变化。盘管水温度仍然不变，靠量调节，以消除瞬变负荷的影响转换的运行调节夏季：仍采用冷新风和冷水。随室外空气温度的降低，集中调节新风49达某一室外温度时，不用盘管，不用加热，只用冷新风单独就能吸收这时室内剩余的显热负荷转换后盘管内则改为送热水，随着显热冷负荷的减少，只需调节盘管的加热量达某一室外温度时，不用盘管，不用加热，只用冷新风单独就能吸收50采用转换或不转换系统主要考虑的原则是节省运行调节费用，在冬季或较冷的季节里，应尽量少使用或不使用制冷系统。如果冬季很冷，房间的采暖负荷很大，不转换时，则冬季的全部热负荷都靠新风的再热器负担，如果采用转换系统，可以利用现有的盘管送热风，新风的再热器只需要满足转换前的需要，不必增加再热器容量。这种情况，比较适合于使用转换系统采用转换或不转换系统主要考虑的原则是节省运行调节费用，在冬季51材料：薄钢板（普通钢板、镀锌钢板）砖、混凝土、硬聚氯乙烯塑料板、玻璃钢板、铝板等风道：(郑爱平.空气调节工程.科学出版社)形状：圆形（强度大、阻力小、消耗材料少、加工工艺复杂、占用空间多、难布置，用于高速系统）和矩形（加工容易、好布置，民用）材料：薄钢板（普通钢板、镀锌钢板）砖、混凝土、硬聚氯乙烯塑料52基本概念:三个温度、三个湿度、饱和空气、未饱和空气、湿空气的焓、基本概念:53思考题试说明焓-湿图有哪些方面的应用？两种空气环境的相对湿度都一样，但一个温度高，一个温度低，试问从吸湿能力上看，能说它们是同样干燥吗？为什么？在某一空气环境中，让1Kg温度为t的水吸收空气的热全部蒸发，试问此时空气状态如何变化？在焓-湿图上又如何表示？什么是空调房间的得热量和冷负荷？两者有什么区别和联系？思考题54天气从晴转阴，为什么大气压力要下降？为什么时候在同一地区冬季的大气压力高于夏季的大气压？某空调工程所需的总送风量为19100 kg/h（5.31kg/s），其中回风量为14750kg/h(4.10kg/s)，回风参数tN=20 ,N=55%；新风量为4350 kg/h(1.21kg/s)，新风参数tW=34 ,W=60%。试求混合空气的状态（所在地区大气压力为101325Pa）。天气从晴转阴，为什么大气压力要下降？为什么时候在同一地区冬季55某空调房间冷负荷为3kw，湿负荷为8.33*10-4kg/s，全年不变；冬季热负荷为2kw。要求室内全年保持tN=20+1，N=55%+5%，所在地区大气压力为101325Pa。试求夏、冬季送风状态点和送风量(设全年风量不变)。某空调房间冷负荷为3kw，湿负荷为8.33*10-4kg/s56什么是室外空气综合温度？怎样确定空调房间的送风状态点和送风量？冬、夏季空调房间送风状态点和送风量的确定方法是否相同，为什么？确定空调房间内新风量的原则是什么？用喷水室处理空气时可以实现哪些过程？试说明每个过程的水温特点。喷水室和表面式换热器各有什么优缺点？显热交换、潜热交换和全热交换的推动力各是什么？当空气与水直接接触进行热湿交换什么是室外空气综合温度？57时，什么条件下发生显热交换？什么条件下发生潜热交换？什么条件下发生全热交换？简述空气与水直接接触时，空气状态变化的7个典型的理想过程的特点及实现条件。空调系统在什么情况下用单风机，什么情况下用双风机？试分别说明一、二次回风系统的特点和适用场合。一次回风系统的需冷量由哪几部分组成？风机盘管空调系统的新风供给方式有几种，各有什么优缺点？时，什么条件下发生显热交换？什么条件下发生潜热交换？什么条件58一次回风式系统冬季工况中，判别所在地区要不要设置预热器的条件是什么？简述封闭式系统、直流式系统和混合式系统的优缺点及它们的应用场合。简述全空气空调系统、全水空调系统、空气-水空调系统和冷剂空调系统的优缺点。空调系统为什么要进行全年运行调节？什么是定露点调节？什么是变露点调节？各有什么优缺点？通常可采用哪些方法来改变机器露点？各适用于什么场合？一次回风式系统冬季工况中，判别所在地区要不要设置预热器的条件59什么是空气处理过程的假想条件、理想条件和实际条件？在假想条件、理想条件、实际条件下，空气处理过程各有什么不同？在全年定风量系统中，如何确定冬季的送风状态点？什么是露点？什么是机器露点？两者是否有联系？对于大、中型宾馆的客房及写字间等多房间建筑物，采用哪种空调系统比较合适？为什么？什么是空气处理过程的假想条件、理想条件和实际条件？在假想条件60风机盘管空调系统的新风供给方式有哪几种？它们各有什么优点？最常用的是哪一种？试在焓-湿图上表示独立新风加风机盘管空调系统的空气处理过程。试比较一次回风式和二次回风式系统的优缺点，以及它们的适用范围。空调房间中常见送、回风方式（即气流分布形式）有哪几种？它们各适用于什么场合？风机盘管空调系统的新风供给方式有哪几种？它们各有什么优点？最61