空气调节第四版复习ppt.ppt

复习课,第一章湿空气的物理性质及其焓湿图,1.1湿空气的物理性质和焓湿图,一、空气调节的基础知识,空气调节的主要任务，就是在所处自然环境下，使被调节空间的空气保持一定的温度、湿度、流动速度以及洁净度、新鲜度。,1.湿空气的概念,大气由一定量的干空气和一定量的水蒸气混合而成，我们称其为湿空气。,水蒸气,含量较少，但其变化对湿空气的干燥及潮湿程度产生重要影响，是空调中的重要调节对象，也可近似看作理想气体。,复习课,第一章湿空气的物理性质及其焓湿图,2.湿空气的基本状态参数,压力,水蒸汽分压力大小直接反映了水蒸汽含量的多少,密度,实际计算中，在标况下，可近似取=1.2Kg/m3,含湿量,在湿空气中与lkg干空气同时并存的水蒸汽量称为含湿量,当大气压力B一定时，水汽分压力只取决于含湿量d,相对湿度,湿空气的水蒸汽压力与同温度下饱和湿空气的水蒸气压力之比为相对湿度。,相对湿度值能够比较确切地表示空气干燥和潮湿的程度,焓,比焓是空调中的一个重要参数，用来计算在定压条件下对湿空气加热或冷却时吸收或放出的热量。,复习课,第一章湿空气的物理性质及其焓湿图,第二节湿空气的焓湿图,在空气调节中，经常需要确定湿空气的状态及其变化过程。确定方法有：按公式计算；查表；查焓湿图。焓湿图的作用：简化计算；直观描述湿空气状态变化过程。,为了简化工程计算，发展了湿空气参数的图解表示法，并被称为焓湿图。,作用：1.确定湿空气的状态参数；2.表示湿空气的状态变化过程。,复习课,第一章湿空气的物理性质及其焓湿图,第二节湿空气的焓湿图,独立状态参数能够在h-d图上确定湿空气状态的参数。在B一定的条件下，在h,d,t,中，已知任意两个参数，则湿空气状态就确定了，亦即在h-d图上有一确定的点，其余参数均可由此点查出，因此，将这些参数称为独立参数。,但d与Pq不能确定一个空气状态点，故d与Pq只能有一个作为独立参数。,复习课,第一章湿空气的物理性质及其焓湿图,第二节湿空气的焓湿图,热湿比为湿空气的焓变化与含湿量变化之比，即：=h/d=Q/W的大小及正负表示了湿空气状态变化过程的方向和特征。房间热湿比为余热量和余湿量之比。,复习课,第一章湿空气的物理性质及其焓湿图,第三节露点温度及湿球温度,1、露点温度tl定义在h-d图上的确定方法,2、湿球温度ts定义在h-d图上的确定方法,可近似认为是等焓过程。,复习课,第一章湿空气的物理性质及其焓湿图,第四节焓湿图的应用,一、湿空气状态变化过程在焓湿图上的表示,1、湿空气的加热过程温度增高而含湿量不变。处理设备：(电)空气加热器2、湿空气的等湿冷却过程处理设备：表面式冷却器，喷水室,3、湿空气的等焓加湿过程处理设备：喷水室4、湿空气的等焓减湿过程处理设备：固体吸湿剂,复习课,第一章湿空气的物理性质及其焓湿图,第四节焓湿图的应用,一、湿空气状态变化过程在焓湿图上的表示,5、湿空气的等温加湿过程向空气中喷干蒸汽。处理设备：蒸汽加湿器，喷水室6、湿空气的等温减湿过程处理设备：液体吸湿剂7、湿空气的冷却去湿过程处理设备：表面式冷却器，喷水室,复习课,第一章湿空气的物理性质及其焓湿图,第四节焓湿图的应用,二、不同状态空气的混合态在id图上的确定,1、混合定律空气混合遵守质量、能量守恒，则：,A，C，B在同一直线上，而且有：,第一节室内外空气计算参数,、室内空气计算参数,新有效温度和舒适区,PMV-PPD指标,a.人体热量平衡方程与舒适性,b.室内空气计算参数,公共建筑空调室内设计参数参见公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）。,第二章空调负荷计算与送风量,复习课,温、湿度指标温、湿度基数：所要保持的基准温度和基准相对湿度。空调精度：温度和相对湿度允许的波动范围。,第一节室内外空气计算参数,、室外空气计算参数,a.室外空气温、湿度的变化规律,b.夏季室外空气计算参数,详见附录2-1。,逐时温度,例：求夏季北京市13时的室外计算温度。,第二章空调负荷计算与送风量,复习课,第二节太阳辐射对建筑物的热作用,从空气调节角度分析太阳辐射,夏季：增加了冷负荷，不利冬季：减少了采暖负荷，有利,大气对太阳作用,吸收作用，臭氧、水蒸气、二氧化碳和尘埃等(其中大部分被水蒸汽所吸收)。另一部分被云层中的尘埃、冰晶、微小水珠及各种气体分子等反射或折射，形成漫无方向的散射辐射，亦称天空辐射(其中大部分返回宇宙空间中去，一部分反射到地球表面)。其余末被吸收和散射的辐射能，则仍按原来的辐射方向，透过大气层沿直线继续前进，直达地面，故称此部分为直射辐射。,第二章空调负荷计算与送风量,复习课,第二节太阳辐射对建筑物的热作用,第二章空调负荷计算与送风量,复习课,太阳散射辐射计算,附录2-2给出了北纬40度不同朝向各小时的太阳总辐射强度值,同时考虑对流和辐射作用时，得到室外空气综合温度，并非实际的室外空气温度。,综合温度,叫做综合温度,第三节通过围护结构的得热量及其形成的冷负荷,第二章空调负荷计算与送风量,复习课,一、概述1、基本概念得热量：某一时刻由室外和室内热源散入房间的总热量。由于太阳辐射经外窗进入的热量和由于室内外空气温差经围护结构传入的热量；人体、照明、设备散入房间的热量。,耗（失）热量：某一时刻由房间损失的总热量。热负荷：某一时刻为了维持室温恒定，必须向室内供应的热量。得湿量：某一时刻由室外和室内湿源散入房间的总湿量，包括人体散湿量和设备散湿量。,第三节通过围护结构的得热量及其形成的冷负荷,第二章空调负荷计算与送风量,复习课,一、概述1、基本概念,冷负荷：某一时刻为了维持室温恒定，必须从室内除去的热量（即必须向室内供应的冷量）。1、维护结构瞬变传热形成的冷负荷：1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷。2）内墙,楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷3）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷2、透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷3、设备散热形成的冷负荷4、照明散热形成的冷负荷5、人体散热形成的冷负荷,第三节通过围护结构的得热量及其形成的冷负荷,第二章空调负荷计算与送风量,复习课,一、概述,2、得热量与冷负荷的关系冷负荷是由得热量引起的，但两者并不相等。,冷负荷的峰值比得热量小，出现的时间也比得热量晚，即出现了波幅的衰减和时间的延迟。,第三节通过围护结构的得热量及其形成的冷负荷,3、室内负荷计算方法,（1）稳态算法,QKFT,（2）非稳态算法,考虑围护结构的蓄热性能，对得热量和冷负荷加以区别。谐波反应法冷负荷系数法,第二章空调负荷计算与送风量,复习课,（3）估算法在初步设计阶段可以采用空调负荷概算指标进行估算。,4、谐波反应法,（1）外墙和屋顶的冷负荷,计算时刻，h；温度波作用于围护结构内表面的时间延迟，h；温度波作用于围护结构外表面的时刻，h;温度波作用时刻的负荷温差，。见附录2-10、2-11。与制表条件不同时，应修正。,第二章空调负荷计算与送风量,复习课,第三节通过围护结构的得热量及其形成的冷负荷,4、谐波反应法,（2）外窗瞬变得热量形成的冷负荷,计算时刻的负荷温差，。见附录2-12。,因传导负荷只与气温有关，故按最热月的日较差分区，见附录212。窗户热容小、传热系数较大，故负荷温差按日较差0.5分档。当所计算的城市室外平均气温与制表地点不同时，应适当加以修正。,第二章空调负荷计算与送风量,复习课,第三节通过围护结构的得热量及其形成的冷负荷,4、谐波反应法,（3）外窗日射得热量形成的冷负荷,日射得热量是由于太阳辐射引起的得热量。,第二章空调负荷计算与送风量,复习课,第三节通过围护结构的得热量及其形成的冷负荷,第四节室内热源、湿源的散热散湿形成的冷负荷与湿负荷,一、室内热源的散热量1、设备散热量2、照明散热量3、人体散热量二、室内热源散热量形成的冷负荷三、室内湿源的散湿量1、人体散湿量2、其他湿源散湿量,谐波反应法：,1、确定送风状态（第I象限）（1）在h-d图上确定室内状态点N；（2）过N点作等热湿比线；,（3）根据送风温差确定送风温度。,的等温线与等热湿比线的交点即为送风状态O。,第五节空调房间送风量的确定,热平衡：,湿平衡：,送风量：,热湿比：,2、计算送风量,第五节空调房间送风量的确定,3、送风温差的选取,送风温差越大，则送风温度越低、送风量越小，投资和运行费用越少。送风温度过低时，冷气流会让人体感觉不适，且送风量过小时，室内温湿度的均匀性和稳定性也会受到影响。送风温差根据空调精度选取，见表2-20。,第五节空调房间送风量的确定,4、换气次数定义：房间送风量与房间体积之比。,送风温差越大，送风量越小，换气次数越小。所选取的送风温差应保证换气次数大于表2-20中的值。,如果换气次数小于所要求的值，则应减小送风温差。,第五节空调房间送风量的确定,第一节空气热湿处理的途径及使用设备的类型,一、空气热湿处理的各种方案,夏季：冷却减湿,冬季：加热加湿,复习课,第三章空气的热湿处理,第一节空气热湿处理的途径及使用设备的类型,二、空气热湿处理装置,喷淋式直接接触式处理装置喷水加湿器喷蒸气加湿器表冷器空气加热器间接接触式处理装置盘管蒸发器冷凝器,复习课,第三章空气的热湿处理,第二节空气与水直接接触的热湿交换原理,一、空气与水直接触时的热湿交换原理,温差是热交换的推动力，而水蒸汽分压力差则是湿(质)交换的推动力。质交换有两种基本形式，分子扩散和紊流扩散。在静止的流体或做层流运动的流体中的扩散，是由微观分子运动所引起，称为分子扩散，它的机理类似于热交换过程中的导热。在流体中由于紊流脉动引起的物质传递称为紊流扩散，它的机理类似于热交换过程中的对流作用。,复习课,第三章空气的热湿处理,第二节空气与水直接接触的热湿交换原理,二、空气与不同温度的水直接接触时的状态变化空气与水的热因交换过程可以视为主体空气与边界层空气不断混合的过程。为分析方便起见，假定与空气接触的水量无限大，接触时间无限长，随着水温不同可以得到七种典型空气状态变化过程。,复习课,第三章空气的热湿处理,第二节空气与水直接接触的热湿交换原理,二、空气与不同温度的水直接接触时的状态变化,七种典型空气状态变化过程中，要实现前三种过程需喷冷水，实现后三种过程要喷热水，而中间的第四种过程则要喷循环水才能实现。,复习课,第三章空气的热湿处理,1、工作原理借助内部设置的喷水装置喷出的高密度小水滴，与空气直接接触进行热湿交换，从而使空气状态发生变化。,喷水室空气流程在风机的作用下进入喷水室通过前挡水板或整流器与喷水装置喷出的水滴相接触进行热湿交换，发生状态变化流经挡水板，分离出夹带的水滴离开喷水室,第三节用喷水室处理空气,复习课,第三章空气的热湿处理,2、优点可以对空气实现加热、冷却、加湿、除湿等处理过程具有一定的空气净化能力夏冬季可以共用加工制作容易3、主要缺点对水质要求比较高占地面积大水系统复杂需要配备专用水泵4、适用场合主要在以空气湿度为主要调控对象的公益性空调系统中使用。,第三节用喷水室处理空气,复习课,第三章空气的热湿处理,第三节用喷水室处理空气,5、喷水室的构造,(1)喷水排管根据空气处理的需要，在喷水室中可设置二至四排。,(2)喷嘴,(3)挡水板前挡水板又称为均风板。,后挡水板主要有折板形和波纹形两种。,(4)底池用来容纳喷淋用水和喷淋落水，其上接有回水管、溢水管、补水管和泄水管四种管道。,复习课,第三章空气的热湿处理,第三节用喷水室处理空气,6、喷水室的种类,立式喷水室、卧式双级喷水室、单级高速喷水室、低速带旁通的喷水室带填料层的喷水室,7、喷水室的热工计算方法（不讲）,复习课,第三章空气的热湿处理,表面式换热器：在空调工程中，另一类广泛使用的热湿交换装置。表面式换热器的“别名”在组合式空调机组和柜式风机盘管中用于空气冷却除湿处理时称为空气冷却器或表面式冷却器，简称表冷器。用来对空气进行加热处理时，叫做空气加热器。作为风机盘管的部件使用时，叫做盘管。用做各种空调器或空调机四大件中的换热器时，分别称为蒸发器(或表面式蒸发器、直接蒸发式表冷器)和冷凝器。,复习课,第三章空气的热湿处理,特点(与喷水室相比)结构紧凑。水系统简单，水质无卫生要求，用水量少。体积小，使用灵活，用途广。可以使用多种热湿交换介质。耗用有色金属材料。空气处理类型少。无除尘功能。,复习课,第三章空气的热湿处理,a)皱褶绕片管b)光滑绕片管c)串片管d)轧片管e)二次翻边片管,各种肋片管的构造,复习课,第三章空气的热湿处理,用表面式换热器处理空气的过程与特点,与喷水室相比，用表面式换热器处理空气只能实现三种过程等湿加热过程(AB)(简称加热过程)等湿冷却过程(AC)(又称为干冷过程)减湿冷却过程(AD)(又称为冷却干燥过程或湿冷过程),D,C,A,B,100%,dA=dB=dC,复习课,第三章空气的热湿处理,其他热湿处理装置的类型加热装置加湿装置除湿装置,加热装置工作原理：利用电流通过电阻丝发热来加热空气。优点：结构紧凑加热均匀热量稳定控制方便,复习课,第三章空气的热湿处理,加湿装置,加湿装置的类型(除了喷水室外，按与空气接触的是水还是水蒸气分)水加湿装置蒸汽加湿装置,复习课,第三章空气的热湿处理,除湿装置,对空气进行除湿处理（或称减湿、去湿、降湿处理）的方式喷水室除湿表面式换热器除湿冷冻除湿固体吸湿剂除湿液体吸湿剂除湿常用的除湿装置(除了喷水室和表面式换热器以外)冷冻除湿机转轮除湿机,复习课,第三章空气的热湿处理,第一节空气调节系统的分类,空气处理设备的集中程度,集中式空调系统,半集中式空调系统,分散式空调系统,一、按空气处理设备的集中程度,二、按负担室内热湿负荷的所用介质不同,全空气系统全水系统空气-水系统冷剂系统,复习课,第四章空气调节系统,第一节空气调节系统的分类,（1）封闭式系统（2）直流式系统（3）混合式系统,三、按集中式空调系统处理的空气来源分类,复习课,第四章空气调节系统,第二节新风量的确定和空气平衡,一般空调系统中，确定新风量的依据有下列三个因素：一、卫生要求二、补充局部排风量三、保持空调房间的正压要求在工程上，按以上三条原则分别计算的风量后，取其中最大值。,复习课,第四章空气调节系统,第二节新风量的确定和空气平衡,工程上，要按以上三条原则分别计算出新风量后，取其中最大值，对于一般空调系统，如按上述方法计算得的新风量，不足系统总风量的10%，则应加大到10%,复习课,第四章空气调节系统,第二节新风量的确定和空气平衡,系统风量平衡,厨房、卫生间、汽车库等场所需保持一定负压。要实现这些要求就需借助于毗邻系统或层、区之间仔细的风量平衡分析，将各系统的排风加以合理的组织和引导。,复习课,第四章空气调节系统,第三节普通集中式空调系统,根据新风混合过程的不同：,一次回风,回风与室外新风在喷水室(或表面式空气冷却器，简称表冷器)前混合。,O,N,N,W,C,L,O,喷淋室/表冷器,再热器,空调房间,空气处理设备,送/回风管道,冷/热媒,复习课,第四章空气调节系统,一次回风计算,C,N,O,L,W,夏季工况,室内冷负荷,新风冷负荷,再热量,最小新风百分比m%,复习课,第四章空气调节系统,W,N,N,O,L,C,混合,冷却减湿,加热,第三节普通集中式空调系统,根据新风混合过程的不同：,二次回风,回风使用两次,回风与新风在喷水室（或表冷器）前混合并经热湿处理后，在冷却减湿设备后再次与回风混合。,复习课,第四章空气调节系统,第三节普通集中式空调系统,三、集中空调系统划分和分区处理,1.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；(3)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；(6)空调系统的分区应与建筑防火分区相对应。,复习课,第四章空气调节系统,第三节普通集中式空调系统,三、集中空调系统划分和分区处理,2.系统分区处理的常见形式,（1）室内N点相同，热湿比不同：采用定露点，分室加热系统,（2）室内tN相同，N允许有偏差，热湿比也各不同：采用定露点，相同的to，但需根据房间的重要性选择露点。,（3）室内tN相同，N也相同，to也要求相同，热湿比不同:分区空调方式：集中处理新风，分散回风，分室加热。即分区空调方式/分层空调方式。,（4）室内tN相同，热湿比不同：双风道系统。,复习课,第四章空气调节系统,第四节变风量系统,一、变风量空调系统的特点,1、系统定义,简单地说，通过改变送入房间的风量来满足室内变化的负荷,2、系统原理,3、变风量系统优点,节约风机运行能耗和减少风机装机容量。系统的灵活性较好,易于改、扩建,或格局多变的建筑。变风量系统属于全空气系统,它具有全空气系统的一些优点,可以利用新风消除室内负荷,没有风机盘管凝水问题和霉变问题。,复习课,第四章空气调节系统,第四节变风量系统,二、变风量空调的主要形式,用风门（节流阀）调节风口开启大小来调节风量。,旁通型,节流型,类型,利用旁通风阀改变送入房间的风量，而其余部分进入回风道循环，送风机风量不变。,诱导型,通过改变一次风与二次风的混合比以改变送风温度（送风量变化不大）。,风机动力型,单双风道型,由冷热两个变风量箱组合而成,在节流变风量箱中内置加压风机,复习课,第四章空气调节系统,第五节半集中式空调系统,（一）系统构造、分类和特点1.构造：盘管+风机+箱体2.类型：立式、卧式、壁挂式；暗装、明装；普通、高静压。,一、风机盘管系统,3.特点：优点：布置灵活；各房间可以独立调节室温；节省运行费用；使用者可以直接调节；缺点：机组制作有较高质量要求；维修要求较高；不能用于全年室内湿度有要求的地方；噪声限制风机转速，气流分布受限，适用于进深小于6米的房间。,复习课,第四章空气调节系统,第五节半集中式空调系统,（二）风机盘管系统的新风供给方式及新风处理方案1、新风供给方式1).由排风形成自然渗入新风2).墙洞引入新风3).独立新风系统：新风不入盘管，新风入盘管,一、风机盘管系统,复习课,第四章空气调节系统,第五节半集中式空调系统,（二）风机盘管系统的新风供给方式及新风处理方案,一、风机盘管系统,2、风机盘管处理空气的焓湿图具有独立新风系统的风机盘管机组夏季处理过程有两种:新风处理到室内焓值，不承担室内冷负荷；新风处理后的焓值低于室内焓值，承担室内部分负荷。,复习课,第四章空气调节系统,新风处理状态点L，在线确定送风状态点O，确定风机盘管处理状态点M，应满足:新风机组承担冷量为：风机盘管承担冷量为：风量为：,新风处理到室内焓值新风不进入风机盘管,复习课,第四章空气调节系统,新风处理后的焓值低于室内焓值,确定送风状态点O；作ON的延长线至P点，并满足：确定风机盘管出口状态点M点，总风量：风机盘管风量：盘管承担冷量：新风机组承担冷量：,复习课,第四章空气调节系统,二、诱导器系统(一)构造原理和特点,构造原理特点分类：诱导器按诱导器内是否设置盘管分为：(1)全空气诱导器系统(2)空气水诱导器系统,复习课,第四章空气调节系统,二、诱导器系统,W,L,1,O,N,送风温差,风机温升,空气变化过程的确定变化过程端点的确定,一次风空调箱承担所有的新风负荷和室内热湿负荷,（a）全空气诱导器夏季处理过程,复习课,第四章空气调节系统,第六节局部空调机组,一、机组类型,复习课,第四章空气调节系统,1.单台使用2.多台独立使用3.多台联合使用：集中冷却水；集中新风、排风4.利用机组做集中式空调系统的空气处理机,二、机组应用,复习课,第四章空气调节系统,第五章空调房间的气流分布,本章的任务：,送入空调区的空气的流动和合理分布形成均匀而稳定的温度场和速度场,气流形式主要取决于:风口的类型风口的布置方式（数量、位置）送风参数（送风温差，送风口速度）,复习课,第一节送风射流的流动规律,雷诺数的大小,t0,tn,进入空间受限情况,送风分类：,掌握紊流射流的一般规律,层流射流紊流射流等温射流非等温射流自由射流受限射流,第五章空调房间的气流分布,复习课,一、等温自由射流,速度不断减小边界速度首先减小，轴心速度不变起始段根据动量守恒，轴心速度减小主体段,二、非等温射流,阿基米德数Ar判断射流的变形：对于非等温射流，由于射流与周围介质的密度不同，在浮力和重力不平衡的条件下，水平射出的射流轴将发生弯曲。Ar0，热射流，向上弯曲；Ar=0，等温射流，不弯曲；Ar0，冷射流，向下弯曲。,第五章空调房间的气流分布,复习课,三、受限射流,贴附射流当送风口贴近顶棚，由于射流在顶棚处不能卷吸空气，因此上部流速大，静压小下部流速小，静压大,平行射流的叠加两个相同的射流平行地在同一高度射出，当两射流边界相交后，则产生互相叠加，形成重合流动。,第五章空调房间的气流分布,复习课,回风口与送风口的空气流动规律完全不同，送风射流:扩散，形成点源回风气流:集中,形成点汇在吸风气流作用区内，任意两点间的流速变化与据点汇的距离平方成反比。点汇速度场的气流速度迅速下降，使回风口的汇流场对房间气流组织影响比较小,第五章空调房间的气流分布,复习课,1.单层及双层百叶风口,适用于一般空调，具有一定的导向功能。,2.条缝送风口和格栅送风口,不能调节风量和出风方向，适用于一般要求空调。,3.散流器,散流器是安装在顶棚上的一类送风口，气流从顶棚向下送出并有一定扩散功能。散流器的型式有两种：平送型、下送型,第五章空调房间的气流分布,复习课,4.喷口,喷口送风口是一种出口风速大，风量大的送风口。,5.孔板送风口,孔板送风空气以较低的速度在吊顶或夹层里均匀分布，形成稳压箱，然后由细孔流出。,6.柱式送风口,适用于下部工作区送风送风口面积大,7.旋流风口,诱导比大，速度衰减快,第五章空调房间的气流分布,复习课,二、空间气流分布的形式,1.上送下回,优点上送下回方式能够形成比较均匀的温度场和速度场，送风口与回风口之间不易发生“短路”，是混合式送风的基本方式。,第五章空调房间的气流分布,复习课,二、空间气流分布的形式,2.上送上回,注意,防止气流短路现象的发生。,第五章空调房间的气流分布,复习课,二、空间气流分布的形式,3.中送上、下回,在某些高大的建筑空间内。中送风具有一定的节能效果。,4.下送上回,适用场合,对于室内余热量大，特别是热源又靠近顶棚的场合，采用这种气流组织形式是非常合适的。,特点,由于下送上回时的排风温度大于工作区温度，故而室内平均温度较高，经济性好。,但是，下部送风温差不能太大。,第五章空调房间的气流分布,复习课,第四节房间气流分布的计算,空间气流分布的计算不象等温自由射流计算那么简单，需要考虑射流的受限、重合及非等温的影响因素。,一、一般气流分布的计算方法,计算程序：1.选定风口；2.计算确定的x距离处的ux和tx;3.分析ux和tx是否满足要求。4.已知ux和t0条件下，计算u0并校验tx，检查风量是否满足要求。,第五章空调房间的气流分布,复习课,第六章空调系统的运行调节,1空调系统运行调节的必要性,2空调系统运行调节的范围,空调系统运行调节时，保证室内空气状态点始终位于空调房间要求的温湿度精度范围内（即允许的波动范围内）。,实际不同于设计如果空调系统在运行过程中不作相应的调节,浪费设备的供冷量和供热量，不节能；使空气参数偏离设计要求。,复习课,第一节室内热湿负荷变化时的运行调节,1室内热湿负荷变化室内余热量Q和余湿量W随着室内工作条件（人员变化、照明负荷、工艺设备负荷）的改变和室外气象条件（影响房间围护结构的传热量）的变化而改变。,室内余热量变化、余湿量不变,室内余热量变化、余湿量均变化,送风状态的分析,2运行调节方法针对室内热湿负荷变化1）定（机器）露点和变（机器）露点的调节方法a室内余热量Q变化、余湿量W不变化（普遍情况）定（机器）露点调节再热，室温不变化,第六章空调系统的运行调节,复习课,b室内余热量和余湿量均变化变（机器）露点,室内余热量和余湿量均变化热湿比变化调节喷水温度或表面冷却器进水温度,调节预热器加热量,调节新、回风混合比,第六章空调系统的运行调节,复习课,2）调节一、二次回风混合比此调节方法适于带有二次回风的空调系统。,不改变露点的方法,调节结果机器露点有所降低，室内相对湿度增加，可避免或减少冷热量抵消,不调节冷冻水温度（定（机器）露点）室内温湿度允许有一定变化范围的情况。,第六章空调系统的运行调节,复习课,2）调节一、二次回风混合比此调节方法适于带有二次回风的空调系统。,改变露点的方法,调节结果机器露点降低，通过调节二次回风量和露点温度可以满足室内空气参数的要求，可避免或减少冷热量抵消,调节冷冻水温度（变（机器）露点）室内恒湿精度要求很高的情况。,第六章空调系统的运行调节,复习课,3）调节空调箱旁通风门适于带有旁通风门的空调箱（空调器）。,调节结果要求处理风的机器露点比较低，室内空气参数受室外空气参数影响比较低大，夏季室内相对湿度会增加，可避免或减少冷热量抵消，特别在过渡季节，节能效果更明显,第六章空调系统的运行调节,复习课,4）调节送风量,调节结果变风量调节不能同时保证温度和湿度两个参数不变，只能保证其中一个参数不变，另一个参数需要通过其他办法来实现，节能效果更明显,方法特点：变风量调节不能同时保证室内温度和湿度都不变；调节风量时，风量不能调得过小可能保证不了要求的送风参数，导致室内气流组织恶化和正压降低；,5）多空调房间的运行调节,第六章空调系统的运行调节,复习课,1室外空气状态变化的影响,2空调工况分区,空调工况区划分的原则：在保证室内温湿度要求的前提下，各分区中系统运行经济；同时，保证空调系统在各分区中一年中有一定的运行时数。,第六章空调系统的运行调节,复习课,第二节室外空气状态变化时的运行调节,3一次回风空调系统全年运行调节,第1区域冬季寒冷季节，室外新风要考虑预热，新风阀门开到最小，保持最小新风比的新风量，加热器满负荷运行。,采用改变预热器加热量,最小新风比m,调节方法,调节预热器加热量的方法控制预热器供、回水阀门以改变热媒流量来进行调节调节预热器的旁通联动风阀,第六章空调系统的运行调节,复习课,3一次回风空调系统全年运行调节,第区域过渡季节，随着室外空气的逐渐变暖，逐渐加大新风比例，加大排风量，直至采用100%的新风，加热器负荷逐渐减小.,采用新回风联动调节阀,改变新、回风混和比例,调节方法,第六章空调系统的运行调节,复习课,3一次回风空调系统全年运行调节,第区域当冬季和夏季室内参数要求不同时才有该区域，需要再热。室内参数允许有波动范围时，不调节新风和回风的比例；室内参数要求稳定时，调节新风和回风的比例，并按夏季工况运行。,采用新回风联动调节阀,改变新、回风混和比例,调节方法,将室内参数整定至夏季控制参数,第六章空调系统的运行调节,复习课,3一次回风空调系统全年运行调节,第区域进入夏季。全新风模式，制冷机开始投入运行，制冷量逐渐加大，仍需要再热。,喷淋冷水调节空气状态,改变喷水三通阀调节冷水温度,调节方法,关闭回风阀，采用全新风系统,第六章空调系统的运行调节,复习课,3一次回风空调系统全年运行调节,第区域盛夏季。新风阀门开到最小，保持最小新风比的新风量，制冷机进入满负荷运行阶段，仍需要再热。,喷淋冷水调节空气状态,改变喷水三通阀调节冷水温度,调节方法,最小新风比m,第六章空调系统的运行调节,复习课,第三节普通集中式空调系统的自动控制,一、空调自动控制系统组成,自动控制系统主要组成部件,敏感元件（传感器）感受被调参数，并输出信号给调节器,调节器（控制器）接受敏感元件的信号，通过比较给定值进行运算放大并驱动执行结构,执行机构接受来自调节器的输出信号以驱动调节机构部分,调节机构受执行机构驱动，直接起调节作用的部件,第六章空调系统的运行调节,复习课,二、空调自动控制系统的品质指标,过渡状态新旧平衡转变所经历的过程,静差调节参数的新稳定值对原来给定值之偏差。越小越好。,动态偏差在过渡过程中，调节参数对新的稳定值的最大偏差。越小越好。,调节时间调节系统由原来的平衡状态过渡到新的平衡状态所经历的时间。越短越好。,调节质量指标,第六章空调系统的运行调节,复习课,三、空调系统自动控制的两个重要环节,室温控制调节再热器的加热量和新、回风混合比或一、二次回风比等,提高室温控制的质量的方法室外空气温度补偿控制送风温度补偿控制,第六章空调系统的运行调节,复习课,三、空调系统自动控制的两个重要环节,室内相对湿度控制,间接控制法（定露点）室内余湿量不变或变化不大调节新、回风联动阀门（主要应用于冬季和过渡季节）调节喷水室喷水温度（该法用于夏季和使用冷冻水的过渡季节）,直接控制法（变露点）室内余热量和余湿量均变冷水进水温度不变，调节进水流量（主要应用于冬季和过渡季节）冷水流量不变，调节进水温度（该法用于夏季和使用冷冻水的过渡季节）,第六章空调系统的运行调节,复习课,四、集中式空调系统全年运行自动控制举例,执行机构调节再热器以控制室内温度,室温控制环节,露点控制环节,第1区域（iwiw1)最小新风比，调节加热器以控制机器露点,第2区域（iw1iwiL1)调节新、回风比以控制机器露点,第3区域（iL1iwiL2)调节新、回风比以控制机器露点,第4区域（iL2iwiN2)调节喷水温度以控制机器露点,第5区域（iWiN2)最小新风比、调节喷水温度以控制机器露点,第六章空调系统的运行调节,复习课,第四节变风量空调系统的全年运行调节,室内负荷变化时的运行调节,室内负荷变化时，通常由节流型末端装置、旁通型末端装置和诱导型末端装置来调节末端的送风量变风量空调系统的露点温度和送风温度控制方法与定风量空调系统相同,第六章空调系统的运行调节,复习课,全年运行调节,全年各房间有恒定冷负荷，或变化小时（如建筑物内部区）可采用无末端再热的变风量空调系统，全年送冷风。,全年各房间无恒定冷负荷，且变化大时（例如建筑外部区），可以采用有末端再热的变风量空调系统，全年送冷风。,各房间夏季有冷负荷、冬节有热负荷时，可采用有供冷和供热季节转换的变风量空调系统。,第六章空调系统的运行调节,复习课,第五节半集中式空调系统的全年运行调节,诱导器系统,“全空气”诱导器系统的运行调节（均存在冷热抵消现象）,改变一次风状态（图a）一次风集中处理，当各房间空气参数不同时难以满足要求,改变二次风状态（图b）能同时满足各个房间不同的空气参数要求,同时改变一次、二次风状态（图b）一次风集中处理起集中调节作用，二次风局部调节，能满足各个房间不同的空气参数要求,第六章空调系统的运行调节,复习课,风机盘管系统,水量调节（图a）,当负荷减少时，调节三通（直通）调节阀以减少进入盘管的水量，室内相对湿度增加。水量调节法负荷调节范围小，为75100,局部调节,第六章空调系统的运行调节,复习课,风机盘管系统,风量调节（图b）,当负荷减少时，调节风机转速来改变盘管风量，室内相对湿度变化不大，但不利于室内气流分别，调节范围小，为70100,局部调节,第六章空调系统的运行调节,复习课,风机盘管系统,局部调节,旁通风门调节（图c）,当负荷减少时，调节旁通风门来调节风量，室内相对湿度较为稳定。旁通风门调节负荷调节范围大，为20100，但风机总风量不变，风机能耗不减，不利节能，仅用于室内参数控制要求高的房间,第六章空调系统的运行调节,复习课,风机盘管系统,全年运行调节,就地去用新风系统，房间的冷（热）负荷以及新风负荷完全由二次盘管承担，要求风机盘管能随时适应新风负荷变化，调节难度大。,独立新风系统：新风系统不负担室内显冷（热）负荷，只需将新风处理到设定的室温，而由盘管承担全部室内冷（热）负荷新风系统只承担室内渐变负荷，盘管承担其他瞬变负荷,第六章空调系统的运行调节,复习课,第一节内部空间空气中悬浮微粒的净化要求,（1）一般净化，对于以温湿度要求为主的空调系统，通常无确定净化控制指标的具体要求。大多数舒适性空调工程均属于这种情况，采用粗效过滤器一次滤尘即可。（2）中等净化，对空气中悬浮微粒的质量浓度有一定要求，一般除用初效过滤器外，还应采用中效过滤器。实际上，这是一般净化的发展。,空气的净化处理是指除去空气中的污染物质，确保空调房间或空间空气洁净度要求的空气处理方法。,（3）超净净化，随着超级精密加工技术的发展，对空气中悬浮粒的大小和数量均有严格要求，通常以颗粒计数浓度为标准。具体数据可查相关资料。,标准：微粒/微生物,第七章空气的净化与质量控制,复习课,第一节内部空间空气中悬浮微粒的净化要求,颗粒状悬浮微粒是空气净化的主要对象。这类污染物溶解度表示方法有三种。（1）质量浓度是指单位体积中含有的悬浮微粒质量，常用单位为mg/m3。（2）计数浓度是指单位体积空气中含有的悬浮微粒颗粒数，常用单位为粒/m3或粒/L。（3）粒径颗粒浓度是指单位体积空气中所含的某一粒径范围内的悬浮微粒颗粒数，常用单位为粒/m3或粒/L。一般的室内空气允许含悬浮微粒浓度采用质量浓度，而洁净室的洁净标准（洁净度）采用计数浓度（每升空气中大于等于某一粒径的悬浮微粒的总数）。,第七章空气的净化与质量控制,复习课,第二节空气悬浮微粒的特性及其捕集机理,达到净化目标的技术措施主要包括:空气过滤是利用过滤装置，将送入洁净空间的空气中的悬浮微粒去除，从而保证进入房间的空气达到要求的洁净度，这是空气净化处理的基本方式。空气分布是将过滤后的空气，按所需要的送风量送入洁净空间，在洁净空间内形成合理的气流形式，工艺过程、人体等室内尘源产生的悬浮微粒随空气的流动而被排出，同时防止悬浮微粒飞扬产生的二次污染。合理的空气分布是保证洁净度要求的重要手段。,一、大气尘的粒径分布,在所分组的粒径范围内，大气尘中的大颗粒粒子，按质量计，在粒子总量中占比例很大，但按个数计则所占比例很小。这就是净化工程中重视计数浓度的原因之一。,第七章空气的净化与质量控制,复习课,第二节空气悬浮微粒的特性及其捕集机理,二、空气的过滤,1、空气过滤器的滤尘机理,(l）惯性作用：随气流运动的尘粒，逼近滤料时，因受惯性力作用，来不及随气流绕弯仍直线前行，与滤料碰撞后而沉附其上。惯性作用随尘粒粒径和过滤风速增加而增加。（2）扩散作用:尘粒随气体分子作布朗运动，当与极细的滤料纤维接触后，附着在纤维上。尘料越小、流速越低，扩散作用越强。（3）静电作用:由于气流摩擦和其他原因，滤料纤维和粒子可能产生电荷，从而产生静电效应，使粒子附着于滤料表面。（4）吸附作用:对非常小的粒子，由于分子间的吸引力和表面吸附作用的影响，也会使尘粒附着于滤料纤维表面。,主要机理:,上述滤尘机理中，惯性作用和扩散作用是主要的。,第七章空气的净化与质量控制,复习课,第二节空气悬浮微粒的特性及其捕集机理,二、空气的过滤,1、空气过滤器的滤尘机理,对过滤效果有着直接影响的因素：,（1）尘粒粒径：大颗粒尘粒/小粒径尘粒（2）滤料纤维的粗细和密实性：除特殊要求外，一般不宜采用过细的纤维滤料。,（3）过滤风速：过滤风速不能过高。（4）附尘影响：过滤器要求定期清洗或更换。,第七章空气的净化与质量控制,复习课,第三节空气过滤器,一、空气过滤器的分类,（一）粗效过滤器滤材:采用玻璃纤维/人造纤维/金属网丝/粗孔聚氨酯泡塑料等。安装方式:多采用人字排列或倾斜排列,以减少所占空间。粗效过滤器适用于一般的空调系统，对尘粒较大的灰尘（大于5m）可以有效过滤。在空气净化系统中，一般作为高效过滤器的预滤，起到一定的保护作用。,（二）中效过滤器滤料:玻璃纤维/人造纤维（涤纶、丙纶、脯纶等）合成的无纺布及中细孔聚乙烯泡沫塑料等。这种滤料一般可做成袋式和板式。中效过滤器主要用于过滤1.0m的中等粒子灰尘，在空气净化系统中用于高效过滤器的前级保护，也在一些要求较高的空调系统中使用。,第七章空气的净化与质量控制,复习课,第三节空气过滤器,一、空气过滤器的分类,（三）高效过滤器滤料:一般是用超细玻璃纤维或合成纤维加工制成的滤纸。高效过滤器可过滤0.51.1m以上的微粒子灰尘，同时还能有效地滤除细菌，用于超净和无菌净化。高效过滤器在净化系统中作为三级过滤的末级过滤器。,（四）静电集尘器在空调净化中亦可采用静电集尘器。其有效捕集灰尘的粒径为1m。静电集尘器为二段式：第一段为电离段，第二段为集尘段。,第七章空气的净化与质量控制,复习课,第三节空气过滤器,二、过滤器性能及其检测,1过滤效率和穿透率过滤效率指在额定风量下，经过滤器捕集的尘粒量与过滤器前空气含尘量的比值。为过滤器的穿透率。过滤后空气的含尘浓度与过滤器前空气含尘浓度的比值。,n个过滤器串联，则总过滤效率为：,第七章空气的净化与质量控制,复习课,第三节空气过滤器,二、过滤器性能及其检测,2过滤器的阻力过滤器的阻力一般包括滤料阻力和结构（如框架、分隔片及保护面层等）阻力。,未沾尘的阻力为初阻力，一般用初阻力的两倍作为终阻力。依此选择风机，以保证系统正常运行。,3过滤器的容尘量在额定风量下，过滤器的阻力达到终阻力时，其所容纳的尘粒总质量称为过滤器的容尘量。,第七章空气的净化与质量控制,复习课,4过滤器选择应用注意事项,1)过滤器效率的确定确定其过滤器过滤的具体方法与步骤如下：（1）确定室内单位时间单位容积的产尘量G；（2）确定空调系统的通风换气次数的数值,确定空调系统的新风百分比m；,（3）确定室内颗粒状污染物的卫生标准允许值，或要求控制室内颗粒状污染物的空气含尘浓度数值；（4）根据有关设计手册和当地气象资料，确定新风中含尘浓度数值；（5）通过经济技术分析，确定空气过滤器的组合级数和各级的效率，从而确定各级空气过滤器的选择。,第七章空气的净化与质量控制,复习课,4过滤器选择应用注意事项,2)空气过滤器的选择原则（1）根据室内要求的洁净净化标准，确定最末级的空气过滤器的效率，合理地选择空气过滤器的组合级数和各级的效率。（2）正确测定室外空气的含尘量和尘粒特征。（3）正确确定过滤器特征。（4）分析含尘气体的性质。,第七章空气的净化与质量控制,复习课,第四节空气净化系统,一、空气净化系统的分类,（1）全面净化：通过空气净化及其他综合措施，使室内整个工作区成为具有相同洁净度的环境。这种形式适合于工艺设备高大，数量很多，且室内要求相同洁净度的场所：这种方式投资大、运行管理复杂，建设周期长。,（2）局部净化：利用局部净化设备或净化系统局部送风的方式，在一般空调环境中造成局部区域具有一定洁净度级别的环境。适合于生产批量较小或利用原有厂房进行技术改造的场所。,1、按作用范围分,第七章空气的净化与质量控制,复习课,第四节空气净化系统,一、空气净化系统的分类,2、按气流组织分（1）单向流型：气流以均匀的截面速度，沿着平行流线以单一方向在整个室截面上通过。（2）乱流型：非单向流洁净室又称为乱流洁净室。,二、空气净化系统设计的基本方案,第五节室内空气品质控制,一、室内空气品质评价,1、客观评价,2、主观评价,二、室内空气品质的控制方法,第七章空气的净化与质量控制,复习课,第一节噪声及其物理量度,一、空调系统的噪声,空调工程中主要的噪声源：通风机、制冷机、机械通风冷却塔等。,二、声音的物理量度,（一）声强与声压,引起人耳产生听觉的声强的最低限叫“可闻阈”，该声强约为1012Wm2；人耳能够忍受的最大声强约为1Wm2，这一极限也称为“痛阈”。,声强:是指在该点垂直于声传播方向的单位面积上在单位时间内通过的声能。,声压:声波传播时，由于空气受到振动而引起了疏密变化，使在原来大气压强上叠加了一个变化的压强。这个叠加的压强称声压，用P表示，单位为bar（微巴）。,复习课,第八章空调系统的消声、防振与空调建筑的防火排烟,第一节噪声及其物理量度,二、声音的物理量度,（二）声强级与声压级,选定某I0作为相对比较的声强标准。如果某一声波的声强为I，则取比值I/I0的常用对数来计算声波声强的级别，称为“声强级”。,声强级,国际上规定选用I0=1012W/m2作为参考标准，即声强为I0=1012W/m2的声音就是0dB。,测量声强较困难，实际上均测出声压。,声压级,通常规定选用0.0002bar作为比较标准的参考声压P0。,复习课,第八章空调系统的消声、防振与空调建筑的防火排烟,第一节噪声及其物理量度,二、声音的物理量度,（三）声功率和声功率级,声源在单位时间内以声波的形式辐射出的总能量称声功率，以W表示，单位为W。,声功率级,（四）声级的叠加,当几个不同的声压级叠加时，可用下式计算：,对数法则,当有M个相同的声压级相叠加时,当两个相同的声压级相叠加时，仅比单个声源的声压级大3dB。,复习课,第八章空调系统的消声、防振与空调建筑的防火排烟,第一节噪声及其物理量度,三、噪声的频谱特性,目前通用的倍频程中心频率为31.5、63、125、250、500、1000、2000、4000、8000、16000Hz。这十个倍频程把可闻声音全部包括进来，大大简化了测量。,第二节噪声的主观评价和室内噪声标准,响度级（单位为phon）:取1000Hz的纯音作为基准声音，若某噪声听起来与该纯音一样响，则该噪声的响度级（phon值）就等于这个纯音的声压级（dB值）。,同样的响度级40phon，对于1000Hz的声音声压级为40dB，对30004000Hz的声音，其声压级为33dB，而对100Hz的声音来说，其声压级为52dB。,复习课,第八章空调系统的消声、防振与空调建筑的防火排烟,第二节噪声的主观评价和室内噪声标准,室内噪声标准,国际标准组织提出噪声评价曲线（即N或NR曲线）,复习课,第八章空调系统的消声、防振与空调建筑的防火排烟,第三节空调系统的噪声源,空调系统中的主要噪声源是通风机。,如果已知风机功率N（kW）和风压H（Pa），则可用下式估算：,在求出通风机的声功率级后，可按下式计算通风机各频带声功率级（Lw）Hz:,复习课,第八章空调系统的消声、防振与空调建筑的防火排烟,第四节空调系统中噪声的自然衰减,一、噪声在风管内的自然衰减,（1）直管的噪声衰减,（2）弯头的噪声衰减,（3）三通的噪声衰减当管道分支时，声能基本上按比例地分给各个支管。,（4）变径管的噪声衰减,（5）风口反射的噪声衰减,复习课,第八章空调系统的消声、防振与空调建筑的防火排烟,第四节空调系统中噪声的自然衰减,二、空气进入室内噪声的衰减（风口声功率级与室内声压级的转换）,风口的声功率级Lw与室内的声压级LP之间存在以下关系：,或,L值既反映了声功率级与声压级的转换，又反映了室内噪声的衰减。,第五节消声器消声量的确定,复习课,第八章空调系统的消声、防振与空调建筑的防火排烟,第六节消声器的种类和应用,一、阻性型消声器,阻性型消声器对中、高频噪声的消声效果较好,二、共振型消声器,共振型消声器具有较强的频率选择性，即有效的频率范围很窄，一般用以消除低频噪声。,三、膨胀型消声器,四、复合型消声器（又称宽频带消声器）,集中阻性型和共振型或膨胀型消声器的优点,五、其他类型消声器,1、消声弯头,2、消声静压箱,六、消声器的选择与布置,复习课,第八章空调系统的消声、防振与空调建筑的防火排烟,