第四章空气调节系统1-4课件

第四章第四章第四章第四章 空气调节系统空气调节系统空气调节系统空气调节系统主要内容主要内容第一节第一节空气调节系统的分类空气调节系统的分类1第二节第二节新风量的确定和空气平衡新风量的确定和空气平衡23第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统2第四节第四节变风量空调系统变风量空调系统47第五节第五节半集中式空调系统半集中式空调系统5第六节第六节局部空调机组局部空调机组6第一节第一节 空调系统的分类空调系统的分类一、按空气处理设备设置情况一、按空气处理设备设置情况 (1)(1)集中系统集中系统所有空气处理设备包括：风机、加热、冷却设备、加湿、减湿设备、所有空气处理设备包括：风机、加热、冷却设备、加湿、减湿设备、所有空气处理设备包括：风机、加热、冷却设备、加湿、减湿设备、所有空气处理设备包括：风机、加热、冷却设备、加湿、减湿设备、过滤器等都集中设置在一个空调机房内，称为集中式空调系统。空气经过过滤器等都集中设置在一个空调机房内，称为集中式空调系统。空气经过过滤器等都集中设置在一个空调机房内，称为集中式空调系统。空气经过过滤器等都集中设置在一个空调机房内，称为集中式空调系统。空气经过集中处理后，再送往各个空调房间内集中处理后，再送往各个空调房间内集中处理后，再送往各个空调房间内集中处理后，再送往各个空调房间内.优点是：服务面积大，处理空气多，便于集中管理优点是：服务面积大，处理空气多，便于集中管理优点是：服务面积大，处理空气多，便于集中管理优点是：服务面积大，处理空气多，便于集中管理缺点是：只能送出同一参数的空气，难以满足不同的要求，另外，由缺点是：只能送出同一参数的空气，难以满足不同的要求，另外，由缺点是：只能送出同一参数的空气，难以满足不同的要求，另外，由缺点是：只能送出同一参数的空气，难以满足不同的要求，另外，由于冷源采用集中式供应，处理空气量大，机房占地面积较大，只适用于满于冷源采用集中式供应，处理空气量大，机房占地面积较大，只适用于满于冷源采用集中式供应，处理空气量大，机房占地面积较大，只适用于满于冷源采用集中式供应，处理空气量大，机房占地面积较大，只适用于满负荷运行的大型场所负荷运行的大型场所负荷运行的大型场所负荷运行的大型场所 (2)(2)半集中系统半集中系统这种系统的特点是除了设有集中的空调机房外，还设有分散在各个房这种系统的特点是除了设有集中的空调机房外，还设有分散在各个房这种系统的特点是除了设有集中的空调机房外，还设有分散在各个房这种系统的特点是除了设有集中的空调机房外，还设有分散在各个房间的二次处理设备（又称为末端装置）来承担一部分冷热负荷。在半集中间的二次处理设备（又称为末端装置）来承担一部分冷热负荷。在半集中间的二次处理设备（又称为末端装置）来承担一部分冷热负荷。在半集中间的二次处理设备（又称为末端装置）来承担一部分冷热负荷。在半集中式系统中，空气处理所需的冷、热源也是由集中设置的冷冻站、交换站供式系统中，空气处理所需的冷、热源也是由集中设置的冷冻站、交换站供式系统中，空气处理所需的冷、热源也是由集中设置的冷冻站、交换站供式系统中，空气处理所需的冷、热源也是由集中设置的冷冻站、交换站供给。因此，集中式和半集中式空调系统又统称为中央空调系统。给。因此，集中式和半集中式空调系统又统称为中央空调系统。给。因此，集中式和半集中式空调系统又统称为中央空调系统。给。因此，集中式和半集中式空调系统又统称为中央空调系统。第一节第一节 空调系统的分类空调系统的分类 (3)(3)全分散系统全分散系统分散式空调系统又称为局部空调系统。它是把空气处理所需的冷热源、分散式空调系统又称为局部空调系统。它是把空气处理所需的冷热源、分散式空调系统又称为局部空调系统。它是把空气处理所需的冷热源、分散式空调系统又称为局部空调系统。它是把空气处理所需的冷热源、空气处理和输送设备、控制设备等集中设置在一个箱体内，组成一个紧凑空气处理和输送设备、控制设备等集中设置在一个箱体内，组成一个紧凑空气处理和输送设备、控制设备等集中设置在一个箱体内，组成一个紧凑空气处理和输送设备、控制设备等集中设置在一个箱体内，组成一个紧凑的空调机组。的空调机组。的空调机组。的空调机组。特点：不需要集中的空气处理机房；可按照需要，灵活、方便地设置特点：不需要集中的空气处理机房；可按照需要，灵活、方便地设置特点：不需要集中的空气处理机房；可按照需要，灵活、方便地设置特点：不需要集中的空气处理机房；可按照需要，灵活、方便地设置在需要空调的地方。在需要空调的地方。在需要空调的地方。在需要空调的地方。二、按承担室内负荷介质种类二、按承担室内负荷介质种类 (1)(1)全空气系统全空气系统指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的系统。指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的系统。指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的系统。指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的系统。特点：风管截面大，输送耗能大，占用建筑空间较多。特点：风管截面大，输送耗能大，占用建筑空间较多。特点：风管截面大，输送耗能大，占用建筑空间较多。特点：风管截面大，输送耗能大，占用建筑空间较多。Q QW W第一节第一节 空调系统的分类空调系统的分类 (2)(2)全水系统全水系统空调房间的热湿负荷全部由一定温度的水来负担。空调房间的热湿负荷全部由一定温度的水来负担。空调房间的热湿负荷全部由一定温度的水来负担。空调房间的热湿负荷全部由一定温度的水来负担。特点：输送管道占用的空间较少；无通风换气的作用，因而室内空气特点：输送管道占用的空间较少；无通风换气的作用，因而室内空气特点：输送管道占用的空间较少；无通风换气的作用，因而室内空气特点：输送管道占用的空间较少；无通风换气的作用，因而室内空气 品质较差品质较差品质较差品质较差 (3)(3)空气水系统空气水系统由空气和水由空气和水由空气和水由空气和水(作为冷热介质作为冷热介质作为冷热介质作为冷热介质)来共同承担空调房间的热湿负荷。来共同承担空调房间的热湿负荷。来共同承担空调房间的热湿负荷。来共同承担空调房间的热湿负荷。特点：有效地解决了全空气空调系统占用建筑空间多和全水空调系统中特点：有效地解决了全空气空调系统占用建筑空间多和全水空调系统中特点：有效地解决了全空气空调系统占用建筑空间多和全水空调系统中特点：有效地解决了全空气空调系统占用建筑空间多和全水空调系统中空调房间通风换气的问题。在对空调精度要求不高和舒适性空调的场合广空调房间通风换气的问题。在对空调精度要求不高和舒适性空调的场合广空调房间通风换气的问题。在对空调精度要求不高和舒适性空调的场合广空调房间通风换气的问题。在对空调精度要求不高和舒适性空调的场合广泛地使用该系统。泛地使用该系统。泛地使用该系统。泛地使用该系统。Q QW WQ QW W第一节第一节 空调系统的分类空调系统的分类 (4)(4)冷剂系统冷剂系统 将制冷系统的蒸发器直接置于空调房间内来吸收余热和余湿。将制冷系统的蒸发器直接置于空调房间内来吸收余热和余湿。将制冷系统的蒸发器直接置于空调房间内来吸收余热和余湿。将制冷系统的蒸发器直接置于空调房间内来吸收余热和余湿。优点：冷热源利用率高，占用建筑空间少，布置灵活，可根据不同的空优点：冷热源利用率高，占用建筑空间少，布置灵活，可根据不同的空优点：冷热源利用率高，占用建筑空间少，布置灵活，可根据不同的空优点：冷热源利用率高，占用建筑空间少，布置灵活，可根据不同的空调要求自由选择制冷和供热。通常用于分散安装的局部空调机组。调要求自由选择制冷和供热。通常用于分散安装的局部空调机组。调要求自由选择制冷和供热。通常用于分散安装的局部空调机组。调要求自由选择制冷和供热。通常用于分散安装的局部空调机组。Q QW W三、根据集中式空调系统处理空气来源三、根据集中式空调系统处理空气来源 (1)(1)封闭式系统封闭式系统经过处理的空气全部来自空调房间，没有室外空气补充，因此，空调室经过处理的空气全部来自空调房间，没有室外空气补充，因此，空调室经过处理的空气全部来自空调房间，没有室外空气补充，因此，空调室经过处理的空气全部来自空调房间，没有室外空气补充，因此，空调室和空调机之间形成了一个全封闭式环路。和空调机之间形成了一个全封闭式环路。和空调机之间形成了一个全封闭式环路。和空调机之间形成了一个全封闭式环路。特点：冷热消耗量最节省，但卫生条件差，工作人员不宜于长时间在这特点：冷热消耗量最节省，但卫生条件差，工作人员不宜于长时间在这特点：冷热消耗量最节省，但卫生条件差，工作人员不宜于长时间在这特点：冷热消耗量最节省，但卫生条件差，工作人员不宜于长时间在这种环境中工作种环境中工作种环境中工作种环境中工作O ON NO ON N冷却器冷却器过滤器过滤器风机风机(2)(2)直流式系统直流式系统经过处理的空气全部来自室外，与封闭式比较，其特点完全相反。经过处理的空气全部来自室外，与封闭式比较，其特点完全相反。经过处理的空气全部来自室外，与封闭式比较，其特点完全相反。经过处理的空气全部来自室外，与封闭式比较，其特点完全相反。O ON NO O冷却器冷却器过滤器过滤器风机风机W W(3)(3)混合式系统混合式系统室外新风和室内部分回风混合。室外新风和室内部分回风混合。室外新风和室内部分回风混合。室外新风和室内部分回风混合。该系统即可满足卫生要求，又经济合理，是应用最多的一种形式该系统即可满足卫生要求，又经济合理，是应用最多的一种形式该系统即可满足卫生要求，又经济合理，是应用最多的一种形式该系统即可满足卫生要求，又经济合理，是应用最多的一种形式O ON NO OC C冷却器冷却器风机风机C CN NW W第一节第一节 空调系统的分类空调系统的分类过滤器过滤器其它分类其它分类1)按风量恒定与否按风量恒定与否2)按风道内空气流速的高低按风道内空气流速的高低3)按用途按用途4)按控制精度按控制精度5)按运行时间按运行时间定风量定风量变风量变风量低速（低速（u=8-12m/s）高速（高速（u=20-30m/s）工艺工艺舒适舒适一般空调系统一般空调系统高精度高精度全年性全年性季节性季节性第二节第二节 新风量的确定和空气平衡新风量的确定和空气平衡 直流式系统一年四季均为百分之百的使用室外新风，因直流式系统一年四季均为百分之百的使用室外新风，因此夏季需要的冷量以及冬季需要热量都很大，如果在进行此夏季需要的冷量以及冬季需要热量都很大，如果在进行处理的空气中混入一定量的回风，显然可以减少夏季与冬处理的空气中混入一定量的回风，显然可以减少夏季与冬季需要的冷、热量。但是，也不能无限制的加大回风量。季需要的冷、热量。但是，也不能无限制的加大回风量。一般空调系统中，确定新风量的依据有下列三个因素：一般空调系统中，确定新风量的依据有下列三个因素：一、卫生要求一、卫生要求 必须掺入含必须掺入含COCO2 2量少的室外新风来稀释室内空气中量少的室外新风来稀释室内空气中COCO2 2的的含量，使之合乎卫生标准的要求含量，使之合乎卫生标准的要求公共建筑主要房间人员所需最小新风量公共建筑主要房间人员所需最小新风量第二节第二节 新风量的确定和空气平衡新风量的确定和空气平衡二、补充局部排风量二、补充局部排风量 当空调房间内有局部排风装置时，为不使车间产生负当空调房间内有局部排风装置时，为不使车间产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补充排风量压，在系统中必须有相应的新风量来补充排风量三、保持空调房间的正压要求三、保持空调房间的正压要求 为防止外界环境空气（未经处理）渗入空调房间，干为防止外界环境空气（未经处理）渗入空调房间，干扰空调室内参数，需要使房间内部保持一定正压值，即用扰空调室内参数，需要使房间内部保持一定正压值，即用增加一部分新风量的方法，使室内空气压力高于外界压力，增加一部分新风量的方法，使室内空气压力高于外界压力，再让这部分多余的空气从房间门窗缝隙等不严密处渗出去。再让这部分多余的空气从房间门窗缝隙等不严密处渗出去。一般情况下一般情况下,正压正压5-10Pa5-10Pa即可满足要求，即可满足要求，规范中规定：空气调节系统的新风量，应不小于规范中规定：空气调节系统的新风量，应不小于规范中规定：空气调节系统的新风量，应不小于规范中规定：空气调节系统的新风量，应不小于人员所人员所人员所人员所需新风量需新风量需新风量需新风量，以及，以及，以及，以及补偿排风和保持室内正压所需风量两项中补偿排风和保持室内正压所需风量两项中补偿排风和保持室内正压所需风量两项中补偿排风和保持室内正压所需风量两项中的较大值的较大值的较大值的较大值。必须指出，上述新风量的计算是在冬夏室必须指出，上述新风量的计算是在冬夏室必须指出，上述新风量的计算是在冬夏室必须指出，上述新风量的计算是在冬夏室外设计计算参数下规定的外设计计算参数下规定的外设计计算参数下规定的外设计计算参数下规定的最小新风量百分数最小新风量百分数最小新风量百分数最小新风量百分数，是，是，是，是出于经济和节能方面考虑的最小新风量。多数情出于经济和节能方面考虑的最小新风量。多数情出于经济和节能方面考虑的最小新风量。多数情出于经济和节能方面考虑的最小新风量。多数情况下，在春、秋过渡季节中，可以况下，在春、秋过渡季节中，可以况下，在春、秋过渡季节中，可以况下，在春、秋过渡季节中，可以提高提高提高提高新风比例，新风比例，新风比例，新风比例，从而利用新风所具有的冷量或热量以节约系统的从而利用新风所具有的冷量或热量以节约系统的从而利用新风所具有的冷量或热量以节约系统的从而利用新风所具有的冷量或热量以节约系统的运行费用。为了保持室内恒定的压力和调节新风运行费用。为了保持室内恒定的压力和调节新风运行费用。为了保持室内恒定的压力和调节新风运行费用。为了保持室内恒定的压力和调节新风量，必须进一步讨论空调系统中的空气平衡问题。量，必须进一步讨论空调系统中的空气平衡问题。量，必须进一步讨论空调系统中的空气平衡问题。量，必须进一步讨论空调系统中的空气平衡问题。第二节第二节 新风量的确定和空气平衡新风量的确定和空气平衡对空调房间：对空调房间：L=Lx+Ls对空调器：对空调器：L=Lh+Lw第二节第二节 新风量的确定和空气平衡新风量的确定和空气平衡第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统一、一次回风式系统一、一次回风式系统1.概念概念什么是集中式一次回风空调系统？什么是集中式一次回风空调系统？特征：集中式、一次回风特征：集中式、一次回风典型的集中式一次回风空调系统：典型的集中式一次回风空调系统：它是指它是指全空气、定风量、低风速、单风道的全空气、定风量、低风速、单风道的集中式一次回风空调系统。集中式一次回风空调系统。第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统2.系统组成系统组成主要由四大部分组成：主要由四大部分组成：(1)空调房间空调房间(2)空气处理设备空气处理设备(3)送送/回风管道回风管道(4)冷热源冷热源O ON NN NW WC CL LO O喷淋室喷淋室/表冷器表冷器再热器再热器空调房间空调房间空气处理设备空气处理设备送送/回风管回风管道道冷冷/热热媒媒第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统3.空气处理过程中在空气处理过程中在i-d图（焓湿图）上描述图（焓湿图）上描述空气处理过程？空气处理过程？空气与冷热介质的热质交换过程空气与冷热介质的热质交换过程典型工况？典型工况？夏季工况；冬季工况夏季工况；冬季工况第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统夏季工况夏季工况:空气处理过程空气处理过程C CW WN NL LO OO ON NN NW WC CL LO O喷淋室喷淋室/表冷器表冷器再热器再热器各状态点的确定与空气处理流程各状态点的确定与空气处理流程第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统送风温差送风温差换气次数换气次数 根据根据采暖通风与空气调节设计规范采暖通风与空气调节设计规范：在满足舒适和工艺要求的条件下，宜在满足舒适和工艺要求的条件下，宜加大加大送风温差。送风温差。舒适性空气调节的送风温差，当送风口高度小于或等舒适性空气调节的送风温差，当送风口高度小于或等于于5m时，送风温差时，送风温差不宜大于不宜大于10；当送风口高度大于；当送风口高度大于5m时，送风温差时，送风温差不宜大于不宜大于15。送风温差送风温差工艺性空调的送风温差宜按下表采用：工艺性空调的送风温差宜按下表采用：第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统C CW WN NL LO O结论：结论：Q0=Q1+Q2+Q3关键：关键：新风负荷新风负荷Q3确定确定3.空气处理过程中在空气处理过程中在i-d图图(焓湿图焓湿图)上描述上描述夏季工况：夏季工况：(1)设备承担负荷构成分析方法？设备承担负荷构成分析方法？第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统冬季工况冬季工况:空气处理过程空气处理过程d dN Nd d0 0W WC CO OL LE EN Nl 空气处理流程空气处理流程l 加湿方法加湿方法（1）绝热加湿）绝热加湿（2）等温加湿）等温加湿第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统1)冬夏设计工况，送风的含湿量是否相等？冬夏设计工况，送风的含湿量是否相等？l 前提条件前提条件:（1）冬夏余湿量不变）冬夏余湿量不变（2）送风量不变）送风量不变（3）室内状态点不变）室内状态点不变 d0=dn-W/G =Constantd dN Nd d0 0W WC CO OL LN N第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统2)冬季的加湿采用的方法，是绝热加湿还是等温加湿？冬季的加湿采用的方法，是绝热加湿还是等温加湿？l 取决于夏季设备配置取决于夏季设备配置:（1）喷淋室）喷淋室（2）表冷器）表冷器l 冬季加湿冬季加湿:（1）喷淋室绝热加湿）喷淋室绝热加湿（2）喷干蒸汽等温加湿）喷干蒸汽等温加湿d dN Nd d0 0W WC CO OL LE EN N第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统3)什么情况下要进行预热？预热量是多少？什么情况下要进行预热？预热量是多少？l 不用预热最远点确定不用预热最远点确定:(1)新风比减少，新风比减少，W1远离远离C点点(2)因此，允许最远点，对应因此，允许最远点，对应 最小新风比最小新风比m%W W1 1C CO OL LN NC CW Wl 预热量确定预热量确定:Q预热预热GW hW第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统(2)一次回风主要缺点是什么？一次回风主要缺点是什么？C CW WN NL LO O问题：冷热抵消问题：冷热抵消解决办法：解决办法：l 机器露点送风机器露点送风l 采用二次回风采用二次回风L L第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统二、二次回风式系统二、二次回风式系统第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统(1)二次回风主要解决什么问题？它的优点是什么二次回风主要解决什么问题？它的优点是什么?适用场合？适用场合？C CW WN NL LO OC CL Ll 解决问题：解决问题：冷热抵消问题冷热抵消问题l 优点：优点：节省了再热量节省了再热量l 适用场合：适用场合：室内温度场要求均匀、送风温差室内温度场要求均匀、送风温差较小、风量较大而又不采用再热较小、风量较大而又不采用再热量的空调系统中量的空调系统中第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统(2)二次回风主要缺点是什么？局限性？二次回风主要缺点是什么？局限性？C CW WN NL LO OC CL Ll 局限性：局限性：适用于送风温差适用于送风温差较小，送风量较较小，送风量较大的场合。大的场合。l 主要缺点：主要缺点：(1)系统较复杂系统较复杂(2)机器露点较低机器露点较低第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统(3)冬夏设计工况，等焓加湿冬夏设计工况，等焓加湿机器露点位置是否变化？机器露点位置是否变化？l 结论结论 机器露点位置不变机器露点位置不变l 前提条件前提条件（1）室内状态点不变）室内状态点不变（2）冬夏余湿量不变）冬夏余湿量不变（3）送风量不变）送风量不变（4）二次回风比不变）二次回风比不变d dN Nd d0 0(d(d0 0)W WC CO OL LN NW W1 1第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统什么情况下要进行预热？预热量是多少？什么情况下要进行预热？预热量是多少？l 预热量预热量 Q预热预热GW hWl hw1确定确定（1）第一次混合）第一次混合（2）第二次混合）第二次混合W W1 1C CO OL LN NC CW WO O第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统(4)冬夏设计工况，等温加湿冬夏设计工况，等温加湿第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统三、风机风道温升及挡水板过水问题三、风机风道温升及挡水板过水问题1、挡水板过水问题、挡水板过水问题2、风机风道温升问、风机风道温升问题题3、两者考虑之后在焓湿图上的表示、两者考虑之后在焓湿图上的表示第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统三、集中空调系统划分和分区处理三、集中空调系统划分和分区处理1.系统划分的原则系统划分的原则(1)室内参数（温湿度基数和精度）相近以及室内热湿室内参数（温湿度基数和精度）相近以及室内热湿比相近的房间可采用同一系统；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；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；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；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；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空调系统的分区应与建筑防火分区相对应。第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统2.系统分区处理的常见形式系统分区处理的常见形式（1）室内）室内N点相同，热湿比点相同，热湿比不同：采用定露点，分室加热系统不同：采用定露点，分室加热系统图示图示（2）室内）室内tN相同，相同，N允许有偏差，热湿比允许有偏差，热湿比也各不同，需采用定露点，也各不同，需采用定露点，相同的相同的to，则根据房间的重要性选择露点。，则根据房间的重要性选择露点。（3）室内）室内tN相同，相同，N也相同，也相同，to也要求相同，热湿比也要求相同，热湿比不同不同:分区空调分区空调方式：集中处理新风，分散回风，分室加热。即方式：集中处理新风，分散回风，分室加热。即分区空调方式分区空调方式/分层空分层空调方式调方式。（4）室内）室内tN相同，热湿比相同，热湿比不同不同,to不作严格要求，要求送不作严格要求，要求送风点的风点的do 不同：双风道系统。不同：双风道系统。图示图示 图示图示 图示图示（1 1）采用定露点，分室加热系统图式：）采用定露点，分室加热系统图式：第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统（2 2）采用定露点，相同的）采用定露点，相同的toto，但需根据房间的重要性，但需根据房间的重要性选择露点。选择露点。第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统（3 3）分区空调方式系统图式：集中处理新风，分散回风，）分区空调方式系统图式：集中处理新风，分散回风，分室加热。分室加热。第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统（3 3）分层空调方式系统图式：）分层空调方式系统图式：第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统（4 4）室内）室内t tN N相同，热湿比相同，热湿比不同：双风道系统。不同：双风道系统。第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统44（4 4）双风道系统在焓湿图上的表示。）双风道系统在焓湿图上的表示。第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统露点再热式系统露点再热式系统 第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统在焓湿图上表示在焓湿图上表示 第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统 第三节第三节普通集中式空调系统普通集中式空调系统第四节第四节变风量系统变风量系统实际上房间热湿负实际上房间热湿负荷不可能经常处于最大荷不可能经常处于最大值，而是在全年值，而是在全年的大部的大部分时间低于最大值。分时间低于最大值。当室内负荷减少时，当室内负荷减少时，定风量系统是靠调节再定风量系统是靠调节再热量以提高送风温度热量以提高送风温度(减小送风温差减小送风温差)来维持来维持室温的。这样既浪费热室温的。这样既浪费热量，又浪费冷量。量，又浪费冷量。一、变风量式空调系统的工作原理一、变风量式空调系统的工作原理 如果能采用减少送风量(送风参数不变)的方法来保持室内状态点不变，叫VAV系统。由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。据模拟测算，当风量减少到80%时，风机耗能将减少到51%；当风量减少到50%时，风机耗能将减少到15%。全年空调负荷率为60%时，变风量空调系统可节约风机动力耗能78%。节能。节能 变风量空调系统发展迅速。变风量空调系统发展迅速。但但风量调小时室内气流受影响；新风比不变时，新风量改变，总风量调小时将影响室内空气品质；单纯的变风量很难同时适应冷负荷和湿负荷的变化。第四节第四节变风量系统变风量系统第四节第四节变风量系统变风量系统保持送风温保持送风温差或湿差不差或湿差不变只变风量变只变风量的两种结果的两种结果温差不变温差不变湿差不变湿差不变单纯变风量在绝大多数情况下（除非热湿比不变）（除非热湿比不变）只能维持室内一个参数不变，要想同时维持温湿参数，还必须采用其它辅助方法变风量控制室内温度变风量控制室内温度,变露点控制室内湿度变露点控制室内湿度变风量控制室内湿度变风量控制室内湿度,变再热量控制室内温度变再热量控制室内温度在室内温度控制要求较高，相对湿度允许有较大波动范围且送风温差可不在室内温度控制要求较高，相对湿度允许有较大波动范围且送风温差可不受限制的舒适性空调中更适合采用变风量空调系统。受限制的舒适性空调中更适合采用变风量空调系统。第四节第四节变风量系统变风量系统二、变风量空调装置的型式和原理二、变风量空调装置的型式和原理（一）节流型（一）节流型-通过改变流通空气的通道截面积来改变风通过改变流通空气的通道截面积来改变风量。量。应满足三点要求：应满足三点要求：（1）能根据负荷变化自动）能根据负荷变化自动调节送风量；调节送风量；（2）应避免风口节流时产）应避免风口节流时产生噪声及对室内气流分布生噪声及对室内气流分布产生不利影响；产生不利影响；（3）当多个风口相邻时，）当多个风口相邻时，应防止调节其中一个风口应防止调节其中一个风口而导致管道内静压变化，而导致管道内静压变化，从而引起系统风量的重新从而引起系统风量的重新分配。分配。原理：原理：当上游压力增大时，此压力将克服弹簧力使锥体向右移，减少了当上游压力增大时，此压力将克服弹簧力使锥体向右移，减少了空气流通截面积，增加了空气流动阻力，从而维持原要求风量不变。空气流通截面积，增加了空气流动阻力，从而维持原要求风量不变。当上游压力减小时，此压力将克服弹簧力使锥体向左移，增加了当上游压力减小时，此压力将克服弹簧力使锥体向左移，增加了空气流通截面积，减小了空气流动阻力，从而维持原要求风量不变。空气流通截面积，减小了空气流动阻力，从而维持原要求风量不变。第四节第四节变风量系统变风量系统第四节第四节变风量系统变风量系统 优点：变风量风口可调大小。优点：变风量风口可调大小。缺点：风口噪音很大缺点：风口噪音很大；G G减小，总风量也应减小，若不采取减小，总风量也应减小，若不采取措施，减小送风机的风量，风道内静压将上升，为不使管道措施，减小送风机的风量，风道内静压将上升，为不使管道内静压过大，应设静压控制器，以控制送风机的总送风量。内静压过大，应设静压控制器，以控制送风机的总送风量。静压调节方式静压调节方式1 1）风机变频）风机变频）风机变频）风机变频v干管静压控制器控制变频调速干管静压控制器控制变频调速干管静压控制器控制变频调速干管静压控制器控制变频调速风机改变转速改变系统静压，降风机改变转速改变系统静压，降风机改变转速改变系统静压，降风机改变转速改变系统静压，降低能耗，风量调节范围宽。低能耗，风量调节范围宽。低能耗，风量调节范围宽。低能耗，风量调节范围宽。v5050风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗2828v8080风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗6565Q2Q1HQN第四节第四节变风量系统变风量系统QQ2 2QQ1 1H HQQ3 3）风机入口导叶（入口阀）风机入口导叶（入口阀）风机入口导叶（入口阀）风机入口导叶（入口阀）vv一次费用低，风量调节范围较宽一次费用低，风量调节范围较宽一次费用低，风量调节范围较宽一次费用低，风量调节范围较宽(50%)(50%)，节能。，节能。，节能。，节能。vv5050风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗4848vv8080风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗6868vv风量变化为风量变化为风量变化为风量变化为8080100100时，节能与变时，节能与变时，节能与变时，节能与变频调速相近。频调速相近。频调速相近。频调速相近。2 2）调节风机出口阀）调节风机出口阀）调节风机出口阀）调节风机出口阀vv小范围调节风量与压力，对于驼峰型小范围调节风量与压力，对于驼峰型小范围调节风量与压力，对于驼峰型小范围调节风量与压力，对于驼峰型H-QH-Q曲线地风机易进入喘振区，噪声大，曲线地风机易进入喘振区，噪声大，曲线地风机易进入喘振区，噪声大，曲线地风机易进入喘振区，噪声大，节能少节能少节能少节能少vv5050风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗7878vv8080风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗风量时，能耗9393QQ2 2QQ1 1H HQQ第四节第四节变风量系统变风量系统（二）旁通型（二）旁通型当房间负荷减少时，只将一部分风量送往当房间负荷减少时，只将一部分风量送往室内，其余部分旁通回去的变量末端装置室内，其余部分旁通回去的变量末端装置.v优点优点:噪声不大噪声不大,风机不必进行控制风机不必进行控制.v缺点缺点:风机动力没有节约风机动力没有节约,投资高投资高,经济性不明显经济性不明显,适用于小型的并用直接蒸发式冷却器的空调装置适用于小型的并用直接蒸发式冷却器的空调装置.第四节第四节变风量系统变风量系统（三）诱导型（三）诱导型可变风量的诱导器可变风量的诱导器工作原理工作原理：变风量系统送来的一次风诱导吊顶内的空气作二次：变风量系统送来的一次风诱导吊顶内的空气作二次风，二者混合后送入室内。风，二者混合后送入室内。Q变小时，逐渐开大二次风阀门，变小时，逐渐开大二次风阀门，提高送风温度，以保持要求的室温。提高送风温度，以保持要求的室温。第四节第四节变风量系统变风量系统（三）诱导型（三）诱导型可变风量的诱导器可变风量的诱导器(1)(1)即使负荷减少而房间风量变化不大，即使负荷减少而房间风量变化不大，故对气流分布影响较节流型为小。故对气流分布影响较节流型为小。(2)(2)诱导的空气来自于吊顶，所以可利诱导的空气来自于吊顶，所以可利用室内热量，特别是照明热量，故用室内热量，特别是照明热量，故适用于高照度的办公楼等。适用于高照度的办公楼等。(3)(3)由于一次风温可较低，所需风量少由于一次风温可较低，所需风量少了，同时又采用高速，所以断面较了，同时又采用高速，所以断面较小，小，为了达到诱导作用却提高了风为了达到诱导作用却提高了风机压头。机压头。(4)(4)室内空气室内空气(二次风二次风)不能进行有效的不能进行有效的过滤。过滤。第四节第四节变风量系统变风量系统用调频末端风机代替节流风阀用调频末端风机代替节流风阀用调频末端风机代替节流风阀用调频末端风机代替节流风阀（四）风机动力型（四）风机动力型第四节第四节变风量系统变风量系统串联型：串联型：串联型：串联型：维维维维持持持持总总总总风风风风量量量量不不不不变变变变并并并并联型：联型：联型：联型：用调频末端风机代替节流风阀用调频末端风机代替节流风阀用调频末端风机代替节流风阀用调频末端风机代替节流风阀风风风风机机机机循循循循环环环环室室室室内内内内风风风风（四）风机动力型（四）风机动力型第四节第四节变风量系统变风量系统三、变风量系统设计中的几个问题三、变风量系统设计中的几个问题1)系统系统风量确定风量确定2)系统风量的调节方法系统风量的调节方法3)气流组织问题气流组织问题4)送、回风风机风量的平衡控制送、回风风机风量的平衡控制5)最小新风量的保证最小新风量的保证6)变风量系统的风道设计变风量系统的风道设计第四节第四节变风量系统变风量系统2 2 系统风量的调节方法系统风量的调节方法对节流型，当一些房间送风量减少时，总风量也应减少。对节流型，当一些房间送风量减少时，总风量也应减少。若不采取措施减少送风机的风量，风道内静压将上升，非但若不采取措施减少送风机的风量，风道内静压将上升，非但不能节省风机的动力消耗，而且还会引起系统漏风量的增加不能节省风机的动力消耗，而且还会引起系统漏风量的增加此外，过量节流也会引起噪声增加，甚至会使风机进入不稳此外，过量节流也会引起噪声增加，甚至会使风机进入不稳定区工作。定区工作。管道静压过大也会使末端装置调节失灵。为此需在风道内设管道静压过大也会使末端装置调节失灵。为此需在风道内设静压控制器，根据风道内静压变化来控制变风量系统总风量。静压控制器，根据风道内静压变化来控制变风量系统总风量。第四节第四节变风量系统变风量系统常用三种改变风机风量的方法常用三种改变风机风量的方法1 1 较节能，投资省，调节范围宽较节能，投资省，调节范围宽2 2 最节能，投资高，调节范围宽最节能，投资高，调节范围宽3 3 很少节能，调节范围小，容易很少节能，调节范围小，容易使风机不稳定使风机不稳定第四节第四节变风量系统变风量系统3 3 气流组织问题气流组织问题送风量减少过多时影响到室内气流分布的均匀性和稳定性，甚至送风量减少过多时影响到室内气流分布的均匀性和稳定性，甚至射流达不到工作区。射流达不到工作区。可采用扩散性能好的的风口可采用扩散性能好的的风口限制最小风量，不低于设计风量的限制最小风量，不低于设计风量的40405050第四节第四节变风量系统变风量系统4 4 送、回风机风量的平衡控制送、回风机风量的平衡控制 送风量根据室内负荷变化不断改变，此时如果回风量保持不变，送风量根据室内负荷变化不断改变，此时如果回风量保持不变，则房间中可能出现过大的负压，同时回风机也浪费能量。为此，对则房间中可能出现过大的负压，同时回风机也浪费能量。为此，对回风量也应该控制。比较好的做法是由室内平均静压控制回风机的回风量也应该控制。比较好的做法是由室内平均静压控制回风机的风量。风量。5 5 最小新风量保证最小新风量保证当变风量系统在最小风量下运行时，需检查新风量是否满足最小要求。当变风量系统在最小风量下运行时，需检查新风量是否满足最小要求。为了保证最小新风量，可以采用最小新风控制，如通过测压管测定新风为了保证最小新风量，可以采用最小新风控制，如通过测压管测定新风动压，以维持最小新风动压，以维持最小新风第四节第四节变风量系统变风量系统6 6 变风量系统的风道设计变风量系统的风道设计由于其末端装置都有定风量机构由于其末端装置都有定风量机构 ，可以使各送风口的风量自动保持一定，可以使各送风口的风量自动保持一定因此设计风道时可不必严格追求阻力平衡，也不用设置平衡阻力用的阀因此设计风道时可不必严格追求阻力平衡，也不用设置平衡阻力用的阀门。门。此外，对连接送风口的支管要求也不高，一般可用软管连接，施工非常此外，对连接送风口的支管要求也不高，一般可用软管连接，施工非常方便方便