空调一次二次回风的类比
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洁净空调系统中不同回风形式的比较与分析比较分析了洁净空调系统中不同新风比时,一次回风不同回风形式的优缺点,为开展空调节能研究、实现洁净厂房节能和广大设计人员如何选择回风形式提供参考。
标签:空调系统;回风形式;空调能耗1 前言净化空调系统的耗电、耗热和冷负荷,冷冻机组的耗电,洁净室的能量消耗是一般写字楼的10-30倍。
各类能量消耗中除生产设备随产品品种、生产工艺不同而不同外,能量消耗总量中比例消耗较大的是冷冻机的电耗,通常要占总量的15-35%,洁净室净化空调系统的冷负荷是一般空调的5-15倍。
2 一次回风空调系统的耗冷量的计算与分析2.1 一次回风空调系统的两种形式(1)洁净空调系统多采用集中式组合式空调系统,按照系统处理的空气来源可以分为封闭式系统,直流式系统和混合式系统三种。
混合式系统又可分为一次回风系统和二次回风系统。
本文未考虑新风预热的问题。
(2)一次回风系统可分为两种情况:第一种为新回风先混合以后,再经过表冷挡水段冷却至露点,然后经过加热段加热至送风温度,简称先混后冷,其处理过程见图1,在焾湿图上的表示见图2;第二种情况为:先将新风经过表冷挡水段冷却至露点,再跟新风混合,然后再经过表冷挡水段冷却至送风温度,简称先冷后混,其处理过程见图3,在焾湿图上表示见图4。
2.2 不同新风比时两种回风形式空调机组冷量计算2.2.1 计算例子某医药洁净厂房,空调系统送风量为10000m3/h,洁净室温度要求为18~26℃,相对温℃45~65%,室内空气含湿量9.4g/kg。
新风比变从10%--100%,试计算两种回风形式耗冷量。
以下两种回风形式的耗冷量比较都是在空调机组处理风量相同的前提条件下进行的。
2.2.2 先混后冷时耗冷量计算随着新风比的增加,耗冷量为化情况见图5。
由图5可以看出随着新风比的增加,耗冷量的变化呈直线上升,曲线的斜率不变,说明随着新风比的增加,耗冷量的增加速度保持不变。
2.2.3 先冷后混时耗冷量计算随着新风比的增加,耗冷量为化情况见图6。
一次回风、二次回风、单风管、双风管,你都懂吗?集中式空调系统:是指对办公建筑物内部的空气进行集中处理,输送和分配的空调系统。
系统组成:(1)空调房间;(2)空气处理设备;(3)送/回风管道;(4)冷热源;按送风管的套数不同分类:单风管系统和双风管系统。
一次回风空调系统:空调系统的回风与室外新风在喷淋室(或空气冷却器)前混合一次称一次回风式系统。
单风管系统(一次回风):只设置一根风管,处理后的空气通过风管送入末端装置。
一次回风式空调系统结构示意图:一次回风系统分类:一次回风露点送风:露点送风是指空气经冷却处理到接近饱和状态点(称机器露点)不经再加热送入室内。
一次回风再热送风:再热式系统是指处理到机器露点状态的空气经过再加热然后才送入室内的的空调系统。
再热式空调系统与露点送风空调系统的比较:对于空调精度要求不高的系统,如能用最大温差送风,即用机器露点状态作送风状态,则可以免去再热因而也可以减少抵消这部分再热的冷量,使制冷系统负荷降低。
从这一点出发,几乎所有的舒适性空调都无需使用再热。
单风管二次回风空调系统:一次回风与二次回风的区别:在喷水室或空气冷却器前同新风进行混合的空调房间回风,叫第一次回风。
具有第一次回风的空调系统简称为一次回风式系统。
与经过喷水室或空气冷却器处理之后的空气进行混合的空调房间回风,叫第二次回风,具有第一次和第二次回风的空调系统称为一、二次回风系统,简称二次回风式系统。
回风方式选择依据表:双风管系统:有两条送风管,分别送冷风和热风,新风与回风混合,经第一级空调器处理后,一部分经一根风管送到末端装置,另一部分再经第二级空调器处理后才送到末端装置;两种不同状态的空气在末端装置中混合,才送到空调房间。
双风道空调系统的特点及应用:双风道系统适用于每个房间都需要分别控制室温,而每个房间冷、热负荷变化情况又不同的多层、多房间建筑。
单风管空调系统的特点及应用:单风道集中式系统适用于空调房间较大,各房间负荷变化情况相类似的场合,如办公大楼、剧场、大会堂等。
暖通空调考试题.1.建筑处于自然环境中,室内空气环境必须受到所需的内外综合热效应的影响。
外部热源主要是指太阳和大气;内部热源则可能包括热体,以及与人类活动相关的照明、机电设备、器具或其他一些能量消费与传递装置。
2.热源总是有不同于室内环境的能量味道,总是通过热传导、辐射或对流与环境相连进行着热能的交换,进而形成加载与环境的热负荷。
3.建筑处于自然环境中,室内空气环境受内外热源影响存在于外部、内部湿源的综合作用。
湿源表面与环境空气环境间总会存在一定的水分子浓度差或分压差,有此推动水分子的迁移,并借助其蒸发、凝结或渗透、扩散等物理作用实现与室内环境之间的湿交换,形成相应的湿负荷。
在各种内外热源和湿气源的综合作用下,建筑物内产生的热量和湿气不可避免地作用于房间热力系统,形成热(冷)湿负荷,影响其热稳定性。
4、房间围护结构的耗热量如何计算?通常需要考虑哪些修正?[答:]围护结构基本耗热量包括基本耗热量和附加(修正)耗热量。
基本热量消耗q=kf(tn?tw)a,量按下式计算:k为围护结构的传热系数,f为围护结构的计算面积,TN和TW分别为冬季室内外空气的计算温度,a为围护结构的温差修正系数。
额外热量消耗量要考虑朝向修正、风力修正、高度修正等主要修正,另外如考虑窗墙比修正、具有两面及其以上外墙的修正等。
对于间歇供暖系统还要考虑间歇附加率。
5、什么是得热量?什么是冷负荷?什么是除热量?试简述三者的区别。
[答:]室内热增量是指在一定时间内,各种室内外热源散入室内的热量之和。
热增量可分为潜热增量和显热增量,显热增量可分为对流热和辐射热;室内冷负荷是指空调系统在一定时间内保持室内温度和湿度恒定,为消除多余热量而必须向房间提供的制冷量;房间的散热量是指由空调设备提供的房间的实际制冷量。
区别:大多数情况下,冷负荷与得热量有关,但并不等于得热。
得热量中显热得热中的对流成分和潜热得热(不考虑围护结构内装修和家具的吸湿与蓄湿作用情况下)立即构成瞬时冷负荷,而显热得热中的辐射得热在转化成室内冷负荷的过程中,数量上有所衰减,时间上有所延迟,即冷负荷与得热量之间存在相位差和幅度差,这与房间的构造、围护结构的热工特性和热源的特性有关。
空调出风回风比例
空调出风回风比例是空调系统设计中的一个重要参数,它决定了系统对室内空气的处理能力和效果。
合理的出风回风比例有助于提高空调的能效比,保证室内空气的质量,提高人体的舒适度。
出风回风比例的确定需要考虑多个因素,如空调房间的用途、室内人员数量、室外气候条件等。
对于一般办公室、住宅等场所,出风量与回风量的比例通常在1:2到1:3之间。
这意味着在每产生一份新风的同时,系统会回收到2-3份室内空气。
这种比例有助于减少新风的消耗,降低系统的能耗。
在人员密度较高的场所,如商场、餐厅等,需要适当提高出风量,以提供足够的换气次数,保持室内空气新鲜。
而对于一些特殊场所,如医院、实验室等,对空气质量有较高要求的场所,则需要更加精确地控制出风回风比例,以确保室内环境的洁净度和舒适度。
在选择出风回风比例时,还需要考虑室外气候条件的影响。
对于湿度较高的地区,可以适当增加回风量,以减少室内湿度的波动。
而对于室外污染较严重的地区,则需要适当增加新风量,以降低室内空气的污染物浓度。
总之,空调出风回风比例的合理确定需要考虑多个因素的综合作用。
在系统设计时,应根据实际情况进行详细的分析和计算,以确保空调系统能够提供优良的空气品质、能效比和舒适度。
关于一次回风空调机组风量计算及其他關键词:一次回风;总冷负荷;余热;余湿;机器露点;热湿比;机器露点相对湿度对于常规舒适性全空气系统,空调机组的风量是个非常重要的参数,但笔者翻阅了各个规范,手册,发现对这个方面的要求和描述很少,这类的文章也很少,可能专家们认为这个问题过于简单,不值得花时间去分析,但笔者认为,全空气系统风量的计算还有挺多值得探讨的地方。
2021年版技术措施《暖通空调?动力》第5.4.16条中对空调总风量有如下描述:"空调房间夏季总送风量,应能消除室内最大余热和余湿,按室内最大冷负荷及送风焓差确定。
在满足舒适的条件下,应尽量加大夏季送风焓差,但送风温差宜符合下列要求:1、送风口高度5m时,送风温差宜≤15℃;2、2m<送风口高度≤5m时,送风温差≤10℃;></送风口高度≤5m时,送风温差≤10℃;>3、送风口高度≤2m时,送风温差宜小于≤6℃;空调设计手册第二版第1680页的表格中涉及了关于一次回风系统与一、二次回风系统的处理过程和计算方法。
但表中介绍的夏季风量计算方法均考虑采用了二次加热,然而绝大多数情况下,对于普通舒适性空调系统是不会采用二次加热的,这样会对一些初学者会产生误导。
现笔者针对普通一次回风空调系统,在不同的情况下的风量、参数计算及其一些容易忽视的问题作下探讨。
现有案例如下:深圳某个商业,面积为1000平方米,采用一次回风的空调系统,原始设计工况下室内设计设计干球温度为25℃,相对湿度为60%,人员密度为4 m2 /人,设计新风指标为20m3/人?时,室内余热量为120KW,余湿量为0.01215Kg/s,机器露点相对湿度为90%,送风管道温升为1℃,深圳室外计算干球温度为33.7℃,湿球温度27.5℃。
1、不同机器露点相对湿度下各室内设计相对湿度情况下的计算笔者通过软件作出了在不同机器露点相对湿度情况下,在不同的室内设计相对湿度时的焓湿处理过程图,并从中发现了一些规律。
在采用相同的送风参数条件下,同一房间采用一次回风与二次回风比较:
1.一次回风与二次回风空调系统的总送风量相同
2.一次回风空调机组的冷量大于二次回风空调机组的冷量。
一次回风空调机组制冷量=房间冷负荷+新风冷负荷+再热负荷(不允许最大送风温差时的在热量),二次回风空调机组制冷量=房间冷负荷+新风冷负荷,无在热量。
3.二次回风的机器露点比一次回风的机器露点温度低,因为二次回风表冷器的风量小于一次回风表冷器处理的风量,即二次回风系统中一次回风与新风混合的风量小于一次回风表冷器的风量,所以二次回风只得降低表冷器的机器露点,所以二次回风机器露点温度低啦(二次回风需要更低的露点温度才能保证相同除湿量)
4.一次回风与二次回风空调系统的热湿比线是相同的,不存在二次回风热湿比线比一次回风热湿比线更陡的现象
5.当二次回风系统的二次回风阀关闭时就变为一次回风系统,因此过渡季节二次回风也可以采用全新风
6.一次回风与二次回风都属于定风量空调系统,见教材P380页。
7.在相同的条件下,二次回风比一次回风节能。
此话不对,二次回风与一次回风相比只是节省再热量,通过采用二次回风来减少送风温差达到节约能量的目的。
二次回风往往设回风机,还有水系统能耗及冷水机组能耗,难以定论。
关于通风部分中空气含尘浓度相关的数值:
1、三版教材170页10行、254页倒数10行提到30%
2、三版教材338页23行、310页12行提到25%
3、三版教材256页倒数16行提到50%
关于补水量总结:
1、新民规8.5.15:空调冷水系统的设计补水量(小时流量)可按系统水容量的1%计算
2、新民规8.5.16.2:空调补水泵的总小时流量宜为系统水容量的5%-10%
3、新民规8.11.15:锅炉房、换热机房的设计补水量(小时流量)可按系统水容量的1%计算
4、暖规6.4.10及6.4.11:空气调节水系统的小时泄漏量宜按系统水容量的1%计算
5、锅规10.1.8:热水系统的小时泄漏量应根据系统的规模和供水温度等条件来确定,宜为系统循环水量的1%
6、热网规7.5.3:热水热力网补水装置选择应符合:闭式热力网补水装置的流量,不应小于供热系统循环流量的4%
7、热网规10.3.8:间接连接供暖系统补水装置选择应符合下列规定:当设计供水温度高于65 oC时,可取系统循环流量的4%-5%;当设计供水温度小于等于65 oC时,可取系统循环流量的1%-2%;补水泵的扬程不应小于补水点压力加30-50kpa;补水泵台数不宜小于2台,可不设备用泵;补水箱的有效容积可按15-30min的补水能力考虑
8、新技术措施6.9.1条:换热器产生的被加热水、供暖热水、空调冷热水的循环水系统的小时泄漏量,宜按系统的水容量的1%计算。
系统水容量应经计算确定。
供冷和采用空调器供热的空调水系统可按表6.9.1估算。
室外管线较长时,应取较大值。
9、图集05K210:设有膨胀水箱的系统的系统补水量:系统小时泄漏量可取系统水容量的1%,系统补水量可取系统水容量的2%。
10、三版教材96页:气压罐的选用应以系统补水量为主要参数选取,一般系统的补水量可取总容水量的4%计算,与锅炉的容量配套使用
满液式蒸发器和干式蒸发器区别:
在离心式和螺杆式冷水机组中,蒸发器型式主要是满液式和干式蒸发器2种
1、满液式蒸发器大多为壳管时,载冷剂在管内流动,制冷剂在管外流动,制冷剂液体基本浸满管束,上部留有一定空间。
2、满液式卧式壳管蒸发器在工作时要保持一定的液面高度,液面过低会使蒸发器内产生过多的过热蒸汽而降低蒸发器传热效果,液面过高易使湿蒸汽进入制冷压缩机而引起液击,满液式卧式壳管蒸发器的制冷剂充注量大,由于制冷剂液体静压力影响,使其下部的蒸发温度提高,从而减少了传热器的传热温差,蒸发温度越低,这种影响越大,当蒸发温度过低或载冷剂流速过慢时,可能由于载冷剂结冰而冻裂管子。
因此氟利昂系统中很少使用满液式卧式壳管蒸发器,而使用干式壳管蒸发器。
3、满液式主要用于NH3制冷系统,也可用于氟利昂系统
4、满液式蒸发器的制冷剂无需过热度,从而蒸发温度可大幅度提升。
5、干式壳管蒸发器:制冷剂液体走管程,因而制冷剂充注量小,只有满液式1/2-1/3。
干式壳管蒸发器换热管外径12-16紫铜管,管内制冷剂处于液气共存状态,总传热系数较满液式蒸发器低,回油方便,适用氟利昂系统,制冷剂从U形管(节流阀)或毛细管进入干式蒸发器。
6、三版教材734页表4.9-19及表4.9-19讲到各种蒸发器,要认真看。
7、新措施6.1.17条及表6.1.17讲到各种蒸发器,要认真看。
8、三版教材585页倒数第2行提到降膜式蒸发器,其特点:换热效率高,制冷剂充注量小,回油方便,清除污垢方便,综合了满液式蒸发器和干式蒸发器的优点,是当前世界上最先进的蒸发器。
9、三版教材647页提到蒸发器采用喷淋式换热器,提到发生器采用沉浸式。
要好好看教材这里解释。
10、三版教材748页讲到蒸发器布置原则
11、三版教材634页讲到制冷机蒸发温度的确定,要认真看
12、空气调节用的直接蒸发式空气冷却器的蒸发温度比送风温度低6-8oC,至于冷藏库用冷排管的蒸发温度一般比库温低5-10度,库温越低,差值越小。
气候补偿器:
1、根据室外温度变化控制三通调节阀来调节供水温度,避免建筑物中因过热而开启窗户的现象
2、通过设定时间控制器,设定不同时间段的不同室温要求,可以减少房间夜间或无人时的供暖现象
3、能够使散热器恒温阀更有效利用太阳辐射、电气和人体等热源获得的额外热量,以节省房间和系统的供暖量
4、对于未安装散热器恒温阀的建筑,安装一个额外房间探头,可以利用太阳辐射等额外热量,维持室温稳定,节省供暖量
5、三版教材143页最后一行讲了气候补偿器
6、新民规8.11.14条文说明、热计量规4.2.1条文说明、严寒居住建筑节能5.2.20及条文说明提到了气候补偿器。