第6章 全气系统与空气—水系统
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6.第六讲空气调节系统主要内容:系统的分类;送风量确定;新风量确定;空调系统;空气处理设备;运行调节;系统控制与选择。
本讲的内容教较多,不是很容易掌握,比较散,应采用一条主线将各节内容循序渐进的连贯起来。
这条主线就是怎样使空气调节系统达到最佳要求?怎样来达到?有哪些途径?系统的特点和作用?提出问题:什么是空气调节系统?系统有何种作用?建立空气调节系统的意义和目的?系统的节能?优化运行?在每节中一般都设置思考题,本将最后设置三个专题的论文,学生可以任选自己感兴趣的专题撰写论文。
6.1 空气调节系统的分类◆空调系统的组成1、进风部分2、过滤部分3、加热和冷却部分4、加湿和减湿部分5、送风部分6、供水部分7、热回收装置8、热源部分9、冷源部分10、控制、调节装置★按送风参数的数量分类:单参数系统→单风道;双参数系统→双风管、多区系统★按送风量是否恒定分类:定风量系统;变风量系统;★按空气处理设备的集中程度分类:集中式;半集中式;分散式;★按负担室内负荷所用的介质种类分类:全空气;全水;空气-水;冷剂;冷剂-空气;★根据空调系统使用的空气来源分类:封闭式;直流式;混合式;★按房间的控制要求分类:全空气空调系统:热风采暖系统:除尘系统:防火排烟思考研究题空调系统是如何分类的?为什么这样分类?各种类型空调系统的特点与区别?如果综合楼安装空调系统,可以采用什么类型的空调系统?6.2 全空气系统的送风量确定本节主要讨论:* 送入空气的状态及空气量的确定:以计算出的空调冷、热、湿负荷为基础;利用不同的送风和排风状态来消除室内余热余湿;维持空调房间所要求的空气参数。
☆夏季送风状态及送风量确定* 空调房间送风过程;热量平衡式;湿量平衡式。
*《规范》规定的送风温差* 空调房间换气次数* 风口速度:《规范》6.5.9、6.5.11条连接* 送风量必须满足下式:.)4(1000sRwsRcsddMhhQM-=-=∙∙∙送入空气状态变化过程分析* 由热量平衡时与式(4)关系分析,凡是位于R点以下的该过程线上的诸点直到S点,均可作为送风状态点;S点距R点愈近,送风量愈大,反之亦然;送风量小,空气处理设备与输送风道均可减小;设备小,投资减少,且运行费用相对减少;送风温度过低,送风量过小时,会使人感受到冷气流的作用,影响室内温度和湿度分布的均匀性和稳定性。
《暖通空调》教学大纲大纲说明课程代码:5135031总学时:72学时(讲课66学时、实验6学时)总学分:4.5课程类别:专业选修适用专业:建筑环境与设备工程预修要求:传热学、工程热力学、流体力学、建筑环境学、流体输配管网、热质交换原理与设备一、课程的性质、目的、任务:本课程是建筑环境与设备工程专业学生的一门主干专业课程,其目的是通过该门课程的学习,使学生了解创造建筑物热、湿、空气品质环境的技术,即采暖、通风与空气调节技术,涵盖了所培养的毕业生将来从事准业工作所需的主要专业技术。
通过该课程的学习,并辅以一定的实践环节训练后,能具有一般建筑的采暖、通风与空调系统的设计与管理的初步能力。
二、课程教学的基本要求:1、掌握建筑冷热负荷和湿负荷的计算;2、掌握各种采暖、通风与空调系统的组成、功能、特点和调节方法;3、掌握系统中主要设备、构件的构造、工作原理、特性和选用方法;4、了解建筑节能、暖通空通自动控制、暖通空通领域的新发展和新技术。
三、大纲的使用说明:本大纲适用于建筑环境与设备工程专业本科教学。
大纲正文第一章绪论学时:2学时(讲课2学时)本章讲授要点:采暖通风与空气调节的含义、工作原理、分类。
重点:采暖通风与空气调节系统的工作原理。
1、采暖通风与空气调节的含义;2、采暖通风与空气调节系统的工作原理;3、采暖通风与空气调节系统的分类;4、采暖通风与空气技术的发展概况。
第二章热负荷、冷负荷和湿负荷的计算 6学时(讲课6学时)本章讲授要点:室内外空气计算参数,冬季建筑的热负荷,夏季建筑围护结构的冷负荷,室内热源散热引起的冷负荷,湿负荷,新风负荷及空调室内的冷负荷与制冷系统的冷负荷计算。
重点:热负荷、冷负荷和湿负荷的计算。
第一节:室内外空气计算参数第二节:冬季建筑的热负荷第三节:夏季建筑围护结构的冷负荷第四节:室内热源散热引起的冷负荷第五节:湿负荷第六节:新风负荷第七节:空调室内的冷负荷与制冷系统的冷负荷第八节:计算举例第三章全水系统 6学时(讲课6学时)本章讲授要点:全水系统的末端装置,热水采暖系统的分类与特点,高层建筑热水采暖系统,分户热计量采暖系统,热水采暖系统的作用压头,热水采暖系统的水力计算,热水采暖系统的失调与调节,全水风机盘管系统。
暖通空调复习知识点第一章1.采暖通风与空气调节的含义:采暖,指向建筑物供给热量,保持室内一定温度。
通风,利用室外空气来置换建筑物内的空气以改善室内空气品质。
空气调节:对某一房间或空间内的温度、湿度、洁净程度和空气流动速度等进行调节与控制,并提供足够量的新鲜空气。
2.采暖通风与空气调节系统的工作原理:任务,向室内提供冷量和热量,并稀释室内的污染物,以保证室内具有适宜的舒适环境和良好的空气品质。
工作原理,当室内得到热量或失去热量时,则从室内取出热量或向室内补充热量,使进出房间的热量相等,即达到热平衡,从而使室内保持一定的温度;或使进出房间的湿量平衡,以使室内保持一定的湿度;或从室内排除污染空气,同时补入等量的室外清洁空气,即达到空气平衡。
第二章1冷负荷、热负荷与湿负荷:冷负荷,为了保持建筑物的热湿环境,在单位时间内需向房间供应的冷量称为冷负荷。
热负荷,为了补偿房间失热在单位时间内需向房间供应的热量。
湿负荷,威客维持房间相对湿度,在单位时间内需向房间除去的湿量。
2.室内外空气计算参数1)夏季空调室外计算干球温度:取夏季室外空气历年平均不保证50h的干球温度夏季空调室外计算湿球温度:取室外空气历年平均不保证50h的湿球温度。
2)夏季空调室外计算日平均温度:取历年平均不保证5天的日平均温度。
夏季空调室外机算逐时温度:3)冬季空调室外计算温度:采用历年平均不保证一天的日平均温度。
冬季空调室外相对湿度:采用累年最冷月平均相对湿度。
4)采暖室外计算温度:取冬季历年平均不保证5天的日平均的温度冬季通风室外计算温度:取累年最冷月的平均温度。
5)夏季通风室外计算温度:取历年最热月14时的月平均温度的平均值。
夏季通风室外计算相对湿度:取历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值。
3.得热量与冷负荷的区别与练习:得热量指某一时刻由室内和室外热源进入房间的热量总和.冷负荷是维持室温恒定,在某一时刻应从室内除去的热量,瞬时的热量中以对流方式传递的显热得热和潜热得热部分,直接散发到房间的空气中,立刻构成间瞬时冷负荷,以辐射得热方式传递的得热量,首先为围护结构和室内物体所吸收并贮存其中,当围护结构和室内物体表面温度高于室内温度后,所贮存热量以对流方式放出,形成冷负荷。
第6章 全空气系统与空气—水系统
一、全空气系统 1.1 分类:
定风量系统(CA V---constant Air V olume ) 按送风量是否恒定 变风量系统(V A V---variable Air V olume )
直流式系统或全新风系统:全新风 按所使用空气的来源 封闭式系统或再循环式系统:全回风
混合式系统或回风式系统:新风+回风
1.2 送风量和送风参数的确定
全空气系统的送风量即为空调房间的送风量 空调房间的热湿平衡模型 送风
M `S h S +Q `C =M `
S •h R
M S C P t s +Q `C,S =M `
S C P •t R ) M `S d S +M `
W =M S d R
则送风量:
)
(,s R p c s R s R c t t C s Q d d Mw h h Q s
M -=-=-=
定义房间空气处理过程的热湿比ε:s
R s R w C d d h
h M Q --==
ε 设计过程中,已知R 、ε 求S 和M S 。
方法是由ε和选定的送风温差s R t t ts -=∆来确定R (解释ts ∆与M s 的关系),
用h-d 图表示夏季和冬季空调过程如何确定送风参数和送风量,
1.3 空调系统新风量的确定
新风:室外新鲜空气(Fresh air ) 新风量多少的利弊分析。
最小新风量的确定:(1)满足人群对空气品质的要求。
(2)新定室内燃烧所耗空气和局部排风量。
(3)保护房间正压。
取MAX ((1)、(2)、(3))=V min ,FA
在全空气系统中,还要使新风比(新风量/送风量)≥10%。
1.4 定风量单风道空调系统
(1) 全新风系统(直流式系统)
夏季过程为例。
过程表示方法:
冷却去湿 ε
W
R
全新风系统h-d 图
(2) 再循环系统(封闭式系统) ε
·冷却去湿
ε
R L R
图
(3) 混合式系统(回风空调系统)
机器露点:空气经冷却设备处理后的状态
风量平衡:(略)
夏季工况h-d图:(即一次回风空调系统图,此处略教材P115图6-5)(露点+再热或露点直接送风)
新风
M`H/C H CC H/C SF M`S
过程能量平衡分析:Q O=Q h+Q w+Q c(夏季)
Q H=Q H1+Q H2+Q R+Q W(冬季)
新风负荷
室内冬季负荷
再热量
预热量
过程文字符号表示,h-d图。
再热式系统的冷热抵消现象,多消耗了冷热量。
1.5 空调系统的运行调节
(1)室内温湿度调节
以采用表冷器的定风量单风道空调系统为例(具有“机器露点”,又称“露点调节”)调节风量
当室内负荷(余热量、余湿量)变化时,可以通过调节送风量
调节送风参数
来控制室内温湿度;变风量在后续章节讨论。
显冷负荷变化时,定露点调节加热量(ts调节)
而调节送风参数湿负荷变化时,变露点调节(ds调节)
如采用表冷器的再热式空调系统,当室内冷负荷Q。
c ,M。
w不变时的调节:εε’
设计工况,调节工况
Mw
Qc
=
ε↓
Ms
Mw
d=
∆不变,
↓
=
∆
p
c
s
Qc
t
,
则定露点,增加再热量。
调节加热量的方法见P122,图6-14。
又如,采用表冷器的再热式空调系统,当室内冷负荷Q。
c不变,湿负荷M。
w 减小时的调节。
=100%
S
↑=
Mw Qc ε p
s c c Q h ,=∆不变 ↓=
∆Ms
Mw d ,则机器露点L 变为L ˊ,必要时还需调节加热量(此处为“减小” )。
调节机器露点需通过改变表器冷量实现,具体方法见P123图6-17。
(2) 室外空气状态变化时的调节。
室外空气(新风)状态及季节变化,对系统的空气处过程和设备容量需求产
生影响。
介绍单风道露点送风空气处理方案的分区(图6-18)及其调节方案(表6-2) 1. 6定风量双风道空调系统 1. 7变风量空调系统
原理:改变送风量,适应室内负荷变化,维持室内温度(或湿度)。
送风量改变由“变风量末端机组(V A V Tenrmind Unit )或变风量末端”完成。
V A V 末端由室温相对湿度控制送风量,以维持室内温度(或湿度)。
以单风道系统送风点不变为例(P130图6-25)。
若Q 。
c ↘,M 。
w-,则ε↓。
因 )(.
.
s p s c t t C M Q R -=,则Q 。
c ↘时,M 。
s ↘,可维持t R -。
如下图,但ρR ↗。
表现在M 。
w =M 。
s (d R -d s ),当M 。
s ↘时M 。
w-,故d R ↗。
同理,当M 。
w ↘,Q 。
c-时,改变M 。
s (即↘),则可维持d R -变化。
若以相对湿度传感器来控制,则可能使ρR 不变,但t R 变化(且d R 亦变化) ε′
VAV末端节流型其中又分压力有关型(室温为控制目标)旁通型压力无关型(风量为控制目标)
使用节流型VAV末端并对系统风机进行变转速(或入口导叶角度)调节,才能实现VAV系统的节能。
系统总送风量(即系统风机)控制策略定静压控制
变静压控制
直接风量控制
系统风量最小值通常为量大值的40~50%。
当系统风量变化时,要注意控制新风量,要保证不低于最小新风量。
1.8全空气系统中的空气处理机组(AHU)
卧式空调机组:水平组合组合式空调机组:由各功能段组成立式空调机组:垂直叠置不带压缩机的整体式空调机组
简述各功能段:空气过滤段、表冷器段(冷却盘管)、喷水室、空气加湿段、空气加热段、风机段、混合段、中间段等。
2、空气——水系统
2.1风机盘管系统
以风机盘管+独立新风系统为代表 W
2.1.1新风系统
(1)新风送风方式
送到F、C吸入端,少用,见右图
与F、C出风并列送出室内,多用
(2)新风处理终状态点
新风处理终状态点含湿量低于dR,承担室内湿负荷。
下图a
新风处理终状态焓为室内空气焓,不承担室内冷负荷。
下图b
根据ε
和风机盘管平均显热比SHF确定是新风的处理状态点
R
εε
=100%
S
图a 图b 重点介绍教材P140式(6-27)和例6-2、例6-3。
2.2诱导器系统
2.3空气——水辐射板系统
3、空调系统的自动控制(1学时)
重点介绍单风道定风量系统的控制系统(图6-43)
4、空调系统的选择与划分原则。