1、第四章空气处理过程课件2v4.1 空气调节系统的分类空气调节系统的分类v4.2 最小新风量的确定原则最小新风量的确定原则v4.3 定风量式空调系统定风量式空调系统v4.4 变风量式空调系统变风量式空调系统v4.5 空气空气水系统水系统体育馆体育馆超市超市商场商场风道风道空调机房空调机房制冷机房制冷机房集中式空调系统集中式空调系统:特点：冷热源设备集中，有固特点：冷热源设备集中，有固定的机房，空气处理设备集中，定的机房，空气处理设备集中，由风道送风口送风。由风道送风口送风。4.1 空调系统的分类空调系统的分类风机盘管风机盘管风机盘管风机盘管半集中式空调系统半集中式空调系统特点：冷热源设备集中，有
2、固定的特点：冷热源设备集中，有固定的机房，空气处理设备分散。机房，空气处理设备分散。4.1 空调系统的分类空调系统的分类4.1 空调系统的分类空调系统的分类4.1 空调系统的分类空调系统的分类分散式空调系统分散式空调系统 特点：冷热源设备和空气处理设特点：冷热源设备和空气处理设备集中或部分集中在一个机组内备集中或部分集中在一个机组内。1 1、空气处理设备的、空气处理设备的 集中程度集中程度中央空调系统：中央空调系统：集中式和半集中式；集中式和半集中式；分散式空调系统分散式空调系统 4.1 空调系统的分类空调系统的分类（d）冷剂系统（b）全水系统（a）全空气系统（c）空气-水系统4.1 空调系统
3、的分空调系统的分类类2、按负担室内的热湿负荷的介质来分：4.1 空调系统的分类空调系统的分类3、根据集中式空调系统处理的空气来源分类、根据集中式空调系统处理的空气来源分类 封闭式系统封闭式系统 直流式系统直流式系统 混合式系统混合式系统 NNOONONOOO冷却器冷却器过滤器过滤器风机风机NCC全回风系统全回风系统全新风系统全新风系统新回风系统新回风系统4.1 空调系统的分类空调系统的分类u 室内卫生要求的最小新风量室内卫生要求的最小新风量Gw1；u 补充排风量或燃烧需要的空气量补充排风量或燃烧需要的空气量Gw2；u 保持室内正压保持室内正压Gw3；u 满足总风量的满足总风量的10%,Gw4u
4、 取取MaxGw1,Gw2,Gw3,Gw44、新风量的确定原则：、新风量的确定原则：图图4 46 6全年新风量变全年新风量变化时的空气平衡关系图化时的空气平衡关系图5、室内空气平衡、室内空气平衡 对于全年新风量可变的系统，比如过对于全年新风量可变的系统，比如过渡季节增大新风量，则空气平衡发生变化，渡季节增大新风量，则空气平衡发生变化，如图所示。如图所示。房间从回风口吸走的风量为房间从回风口吸走的风量为G Gx x，门，门窗渗透风量为窗渗透风量为G Gs s，G Gw w为新风量，为新风量，G Gh h为为回风量，则：回风量，则：对于房间来说，送风量对于房间来说，送风量 G G G Gx x G
5、 Gs s 对于空调箱来说送风量对于空调箱来说送风量 G G G Gh h G Gw w 对于空调新风来说对于空调新风来说 G Gw wG Gs sG Gp p G Gp p即为机械排风量，双风机系统，不排风即为机械排风量，双风机系统，不排风为单风机系统，单风机系统中室内正压随为单风机系统，单风机系统中室内正压随m m的增大而变大，不稳定。的增大而变大，不稳定。GWGPGSGhGXGxGh、GwGs按风道中空气流速分类按风道中空气流速分类高风速空调系统高风速空调系统低风速空调系统低风速空调系统6、其它分类方法、其它分类方法4.1 空调系统的分类空调系统的分类按风量固定与否分类按风量固定与否分类
6、定风量空调系统定风量空调系统变风量空调系统变风量空调系统按空调系统的用途分类按空调系统的用途分类工艺性空调系统工艺性空调系统舒适性空调系统舒适性空调系统按系统运行时间不同按系统运行时间不同全年性空调系统全年性空调系统季节性空调系统季节性空调系统4.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统 普通集中式空调系统是低速、单风道、定风量集中式空调系统，属于典型的全空气系统。第四章第四章 空气调节系统空气调节系统 421 一次回风式空调系统一次回风式空调系统（1）夏季空气处理过程表达式；夏季空气处理过程表达式；（2）夏季空气处理过程夏季空气处理过程i-d图的表示；图的表示；（3）夏季设计工况所需
7、冷量分析；夏季设计工况所需冷量分析；（4）冬季冬季 空气处理过程的表达式；空气处理过程的表达式；（5）冬季空气处理过程冬季空气处理过程i-d图的表示；图的表示；（6）冬季设计工况所需预热量分析；冬季设计工况所需预热量分析；一、一次回风空调系统一、一次回风空调系统1 1、夏夏季季工工况况ciCNOLWWNNOLC混合冷却减湿加热WNoNLCO4.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统4.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统一次回风的计算步骤：在在hd图上找出室内状态点图上找出室内状态点N和室外状态点和室外状态点W；过室内状态点过室内状态点N画出热湿比线画出热湿比线；由空调精
8、度选取送风温差由空调精度选取送风温差to，并由此求出送风温度，并由此求出送风温度to，to等温等温线与热湿比线的交点即送风状态点线与热湿比线的交点即送风状态点O；过过O点作等含湿量线与点作等含湿量线与95线相交可得机器露点线相交可得机器露点L。计算风量计算风量G、Gw、Gh；根据新风量与总送风量的比例关系根据新风量与总送风量的比例关系 确定混合状确定混合状态点态点C的位置的位置能量计算。能量计算。%WGNCmGNW4.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统（2）系统能量分析）系统能量分析 由热平衡，从空气处理过程来看，由以下几方面组成：由热平衡，从空气处理过程来看，由以下几方面组成：
9、室内冷负荷室内冷负荷 kW新风负荷新风负荷 kW再热负荷再热负荷 kWNOQG hhWWWNQGhhzrOLQG hh0WzrCLQQQQG hh2 2、冬冬季季工工况况COwNNL绝热加湿再热再热器再热器G（kg/s）冷却器冷却器CQWW（i）NN（i）GGG（kg/s）NG（kg/s）NOCLEWNiNd0dN0d12.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统12.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统焓湿图的作图步骤：焓湿图的作图步骤：已知室内状态点已知室内状态点N，室外状态点，室外状态点W，过，过N点做室点做室内热湿比线内热湿比线，室内余湿量，室内余湿量W(kg/s)
10、，冬季采用与夏，冬季采用与夏季相同的送风量；季相同的送风量；送风状态点的含湿量送风状态点的含湿量 ，由，由 线与线与线的线的交点确定冬季送风状态点交点确定冬季送风状态点O；线与线与90线的交点为线的交点为L；根据焓湿图上空气混合的比例关系确定状态点根据焓湿图上空气混合的比例关系确定状态点C的位置。的位置。GWddNOOdOd12.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统处理过程：处理过程：根据混合状态点根据混合状态点C到送风状态点到送风状态点O所采用的加湿方式所采用的加湿方式不同，空气处理过程可分为以下两种：不同，空气处理过程可分为以下两种：采用喷水室绝热加湿空气采用喷水室绝热加湿空气
11、 采用蒸汽加湿空气采用蒸汽加湿空气 WNOECN加热蒸汽加湿混合WNOLCN加热绝热加湿混合12.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统空气的预热空气的预热当采用时，有可能使混合点的焓值当采用时，有可能使混合点的焓值hc低于低于hL，这，这时要对新风进行预热处理，使混合点落在时要对新风进行预热处理，使混合点落在hL的等焓线上。的等焓线上。是否需要预热的判断方法：是否需要预热的判断方法：1NLWNhhhhm当当时需要预热；反之不需预热时需要预热；反之不需预热1WhWh二、二次回风空调系统二、二次回风空调系统ci0tniNCOCWLLciwiNNNNG2G1WCLOWNCLNNO12.2
12、 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统、夏夏季季工工况况12.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统、冬冬季季工工况况两种空气处理方案：两种空气处理方案：4.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统一次回风一次回风4.2 普通集中式空气调节系普通集中式空气调节系统统二次回风二次回风 根据新风、回风混合过程的不同，工根据新风、回风混合过程的不同，工程上常见的有两种形式程上常见的有两种形式：4.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统三三、应用特点应用特点一次回风空调系统的优点是处理流程简单，操作管一次回风空调系统的优点是处理流程简单，操作管理方便；缺点是当有送风
13、温差要求时，需采用再热过理方便；缺点是当有送风温差要求时，需采用再热过程，有冷、热抵消的现象，会造成能量浪费。一次回程，有冷、热抵消的现象，会造成能量浪费。一次回风空调系统尤其适用于使用舒适性空调的工程。风空调系统尤其适用于使用舒适性空调的工程。二次回风空调系统优点是用二次混合过程代替了二次回风空调系统优点是用二次混合过程代替了再热过程，节能效果明显；缺点是处理流程复杂，给再热过程，节能效果明显；缺点是处理流程复杂，给运行管理带来不便。因此，该系统只适合室内于对室运行管理带来不便。因此，该系统只适合室内于对室内温度、湿度要求严格，送风温差较小、风量较大的内温度、湿度要求严格，送风温差较小、风量
14、较大的恒温恒湿或净化空调之类的工程。恒温恒湿或净化空调之类的工程。4.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统四四、系统划分与分区处理系统划分与分区处理1普通集中式空调系统的划分原则普通集中式空调系统的划分原则（1）属于下列情况之一的空气调节区，宜分别或独立设）属于下列情况之一的空气调节区，宜分别或独立设置空调系统：置空调系统：1)使用时间不同的空气调节区；使用时间不同的空气调节区；2)温湿度基数温湿度基数和允许波动范围不同的空气调节区；和允许波动范围不同的空气调节区；3)对空气的洁净要求对空气的洁净要求不同的空气调节区；不同的空气调节区；4)有消声要求和产生噪声的空气调节有消声要求和
15、产生噪声的空气调节区；区；5)空气中含有易燃易爆物质的空气调节区；空气中含有易燃易爆物质的空气调节区；6)在同一时在同一时间内必须分别进行供热和供冷的空气调节区。间内必须分别进行供热和供冷的空气调节区。（2）尽量减少风管长度和风管的重叠，便于施工安装和）尽量减少风管长度和风管的重叠，便于施工安装和运行调试。运行调试。（3）空调系统不宜过大，应当使用经济、灵活，运行管）空调系统不宜过大，应当使用经济、灵活，运行管理和维修方便。理和维修方便。4.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统普通集中式空调系统的分区处理普通集中式空调系统的分区处理（1）各房间室内设计参数相同，热湿比不同，送风）各
16、房间室内设计参数相同，热湿比不同，送风温差不同温差不同 4.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统普通集中式空调系统的分区处理普通集中式空调系统的分区处理（）要求室内温度相同，相对湿度允许有偏差，而（）要求室内温度相同，相对湿度允许有偏差，而各房间热湿比不同各房间热湿比不同 4.2 普通集中式空气调节系统普通集中式空气调节系统普通集中式空调系统的分区处理普通集中式空调系统的分区处理（）房间室内设计参数相同，热湿比不同，但要求（）房间室内设计参数相同，热湿比不同，但要求送风温差相同送风温差相同 根据二次空气处理设备种类不同分为：根据二次空气处理设备种类不同分为：风机盘管系统风机盘管系统
17、诱导器系统诱导器系统辐射板系统辐射板系统 4.3 半集中式空调系统半集中式空调系统、风机盘管系统的构造、风机盘管系统的构造、分类和特点分类和特点一、风机盘管系统一、风机盘管系统4.3 半集中式空调系统半集中式空调系统4.3 半集中式空调系统半集中式空调系统4.3 半集中式空调系统半集中式空调系统风机盘管结构卧式风机盘管立式风机盘管4.3 半集中式空调系统半集中式空调系统4.3 半集中式空调系统半集中式空调系统v 该系统的该系统的优点优点：布置灵活，各房间可独：布置灵活，各房间可独立调节，噪音较小，占建筑空间少，运立调节，噪音较小，占建筑空间少，运行经济。行经济。v 缺点缺点：机组分散设置，台数
18、多时，维护：机组分散设置，台数多时，维护工作量大，因有凝水，故需经常清理，工作量大，因有凝水，故需经常清理，以防霉菌产生。以防霉菌产生。4.3 半集中式空调系统半集中式空调系统、风机盘管新风供给方式、风机盘管新风供给方式(a)(a)靠室外渗入新风，浴室或厕所机械排风靠室外渗入新风，浴室或厕所机械排风(b)(b)装设新风引入风口，新风口可进行调节装设新风引入风口，新风口可进行调节(c)(c)设有独立的新风系统设有独立的新风系统 分为以下几种：4.3 半集中式空调系统半集中式空调系统送送风风回回风风新新风风排排风风（a）室外渗入新风）室外渗入新风 特点：特点：投资投资和运行费用经济，和运行费用经济
19、，但新风量无法控但新风量无法控制，清洁度差；制，清洁度差；室内温湿度分布室内温湿度分布不均匀。不均匀。适用场所：适用场所：室内人少，旧建室内人少，旧建筑物增设风机盘筑物增设风机盘管系统与布置新管系统与布置新风管困难时。风管困难时。4.3 半集中式空调系统半集中式空调系统送送风风回回风风新新风风排排风风（b）设新风引入风口）设新风引入风口 特点：特点：投资省，投资省，节约建筑空间，但随节约建筑空间，但随着新风负荷的变化，着新风负荷的变化，室内参数将直接受到室内参数将直接受到影响，而且新风口破影响，而且新风口破坏建筑物立面，增加坏建筑物立面，增加室内污染和噪音。室内污染和噪音。适用场所：适用场所：
20、室内室内参数要求不高的建筑参数要求不高的建筑物。物。4.3 半集中式空调系统半集中式空调系统（c）独立的新风系统）独立的新风系统 特点：特点：把新风处理到把新风处理到一定参数，由风一定参数，由风管系统送入各房管系统送入各房间，提高了系统间，提高了系统调节和运行的灵调节和运行的灵活性，且进入风活性，且进入风机盘管的供水温机盘管的供水温度可适当调节，度可适当调节，水管的结露现象水管的结露现象得到了改善。得到了改善。4.3 半集中式空调系统半集中式空调系统12.3 半集中式空调系统半集中式空调系统 3、夏季空气处理过程、夏季空气处理过程（）新风直入式夏季处理过程：（）新风直入式夏季处理过程：根据新风
21、处理的状态不同，其根据新风处理的状态不同，其hd图有以下四种情况：图有以下四种情况：12.3 半集中式空调系统半集中式空调系统新风处理到hN线 新风处理到dN线 新风处理到dL线 新风处理到tN线 12.3 半集中式空调系统半集中式空调系统（）新回风串接式夏季处理过程：（）新回风串接式夏季处理过程：12.3 半集中式空调系统半集中式空调系统 、风机盘管机组的选择、风机盘管机组的选择（）（）新风机组的选择新风机组的选择根据计算出的处理新风量所需要的冷量、根据计算出的处理新风量所需要的冷量、热量和加湿量等，即可根据空调机组的产品样热量和加湿量等，即可根据空调机组的产品样本选取合适的新风机组。本选取
22、合适的新风机组。（）（）风机盘管机组的选择风机盘管机组的选择根据风机盘管处理风量和所选风机盘管的根据风机盘管处理风量和所选风机盘管的风量选择风机盘管的型号和台数。风量选择风机盘管的型号和台数。12.3 半集中式空调系统半集中式空调系统二、诱导器系统二、诱导器系统 、诱导器系统的工作原理系统中有一个关键设备叫诱导器诱导器 诱导器诱导器 静压箱静压箱喷嘴喷嘴冷热盘管冷热盘管 诱导比诱导比12GGn 12.3 半集中式空调系统半集中式空调系统、诱导器系统的分类(1)“全空气全空气”诱导器系统诱导器系统 采用这种系统时，室内所需的冷负荷全部由空采用这种系统时，室内所需的冷负荷全部由空气气(一次风一次风
23、)负担负担(2)“空气空气水水”诱导器系统诱导器系统 系统的一部分夏季室内冷负荷由空气系统的一部分夏季室内冷负荷由空气(由集中由集中空气处理箱处理得到的一次风空气处理箱处理得到的一次风)负担，另一部分由负担，另一部分由水水(通过二次盘管加热或冷却二次风通过二次盘管加热或冷却二次风)负担。负担。12.3 半集中式空调系统半集中式空调系统3、诱导器系统的特点优点：优点：(1)以节省建筑面积和空间；(2)房间之间交叉污染的可能性小；(3)用于产生有爆炸危险的气体或粉尘的房间不 会有危险。缺点缺点 :(1)对电气净化要求高的地方不宜使用；(2)对节能不利；(3)喷嘴处风速高时可能产生噪声；(4)管路复
24、杂，施工不便。12.3 半集中式空调系统半集中式空调系统三、辐射板系统辐射板空调系统主要是在吊顶内敷设辐射板，靠冷辐射面提供冷量，使室温下降，从而除去房间的显热负荷。分散式空调系统分散式空调系统一、分散式空调系统的特点一、分散式空调系统的特点 结构紧凑、体积小、占地面积小、自动化程度高。结构紧凑、体积小、占地面积小、自动化程度高。机组系统的操作简单，使用灵活方便；同时，各机组系统的操作简单，使用灵活方便；同时，各空调房间之间也不互相污染、串声，发生火灾时，空调房间之间也不互相污染、串声，发生火灾时，也不会通过风道蔓延，对建筑防火非常有利。也不会通过风道蔓延，对建筑防火非常有利。3机组系统对建筑
25、外观有一定影响。机组系统对建筑外观有一定影响。4空调机组的制冷性能系数较小。空调机组的制冷性能系数较小。1、按容量、按容量大小分大小分 窗式窗式 挂壁式和吊装式挂壁式和吊装式立柜式立柜式、按制冷设备冷凝器的冷却方式分、按制冷设备冷凝器的冷却方式分水冷式水冷式风冷式风冷式 分散式空调系统分散式空调系统二、分类二、分类、按供热、按供热 方式分方式分冷风型冷风型电热型电热型热泵型热泵型、按机组、按机组的整体性分的整体性分整体式整体式分体式分体式1 1、窗式空调器、窗式空调器 窗式空调器又称窗式空调器又称整体式整体式或或穿墙式穿墙式空调器。空调器。由于它具有体积小，安装、使用、维护方由于它具有体积小，
26、安装、使用、维护方便，价格低廉等优点，因而被广泛应用在便，价格低廉等优点，因而被广泛应用在一般宾馆、旅店、餐厅、办公室、实验室一般宾馆、旅店、餐厅、办公室、实验室和住宅等场所，目前国内拥有量很大。所和住宅等场所，目前国内拥有量很大。所不足的是窗式空调器不能像分体式空调那不足的是窗式空调器不能像分体式空调那样将压缩机置于远离室内的室外机组内。样将压缩机置于远离室内的室外机组内。因此，它的因此，它的运行噪声较大运行噪声较大。分散式空调系统分散式空调系统窗式空调器窗式空调器 分散式空调系统分散式空调系统 分散式空调系统分散式空调系统挂壁式空调挂壁式空调 分散式空调系统分散式空调系统挂壁式挂壁式空调器
27、空调器的结构的结构 分散式空调系统分散式空调系统 室内部分室内部分：整个控制电路以单片机为中心：整个控制电路以单片机为中心,大致大致可分为可分为:整流滤波直流稳压电源电路、驱动电整流滤波直流稳压电源电路、驱动电路、单片机与外围控制电路、遥控接收电路。路、单片机与外围控制电路、遥控接收电路。挂挂壁壁式式 分散式空调系统分散式空调系统 分散式空调系统分散式空调系统挂壁式空调器挂壁式空调器 室外部分室外部分：室外电路比较简单：室外电路比较简单,主要有压缩机起主要有压缩机起动电路和过载保护电路动电路和过载保护电路,室外风机电路组成。室外风机电路组成。挂挂壁壁式式 分散式空调系统分散式空调系统挂挂壁壁式
28、式 分散式空调系统分散式空调系统立柜式空调立柜式空调 分散式空调系统分散式空调系统三、空调机组的性能和应用三、空调机组的性能和应用用用1、空调机组的能效比（EER)能效比机组名义工况下制冷量能效比机组名义工况下制冷量/整机的功率消耗整机的功率消耗 机组的名义工况（又称额定工况）制冷量机组的名义工况（又称额定工况）制冷量是指国家标准规是指国家标准规定的进风湿球温度、风冷冷凝器进口空气的干球温度等检测定的进风湿球温度、风冷冷凝器进口空气的干球温度等检测工况下测得的制冷量。工况下测得的制冷量。2、空调机组的应用 （1）个别方式：典型的局部地方使用）个别方式：典型的局部地方使用 （2)多台合用方式：较
29、大空间时用多台合用方式：较大空间时用 （3)集中化使用方式：建筑物内大量使用时用集中化使用方式：建筑物内大量使用时用 分散式空调系统分散式空调系统 变风量空调系统变风量空调系统一、变风量空调系统的末端装置一、变风量空调系统的末端装置、节流型末端装置、节流型末端装置 文氏管型变风量风口文氏管型变风量风口 条缝型变风量风口条缝型变风量风口 变风量空调系统变风量空调系统节流型末端装置节流型末端装置 的工作原理 变风量空调系统变风量空调系统、旁通型末端装置、旁通型末端装置 特点：（1）即使负荷变化，风道的静压大致不变化，也不会增加噪声，风机不需要调节。（2）当室内负荷减少时，不必增加再热量，但风机动力
30、没有节约且需要增设回风道。（3）大容量的装置采用旁通型时经济性不强，它适合于小型的并采用直接蒸发式冷却器的空调装置。旁通型变风量末端装置旁通型变风量末端装置 变风量空调系统变风量空调系统旁通型变风量系统工作原理旁通型变风量系统工作原理 该系统风机的风量是一定的，当室内负荷减少时，通过送风口的分流机构来减少送入室内的空气量，其余部分则送入顶棚内转而进入回风管循环。变风量空调系统变风量空调系统、诱导型末端装置、诱导型末端装置 工作原理图1一次风一次风 2二次风二次风 3室内感温元件室内感温元件 4混合空混合空气气 5灯罩灯罩 6定风量装置定风量装置 工作原理：由变风量系统送来的一次风诱导吊顶内的空
31、气作为二次风，一次风与二次风混合后再送入室内。室内负荷减少时，逐渐开大二次风阀门，提高送风温度，以维持要求的室温。变风量空调系统变风量空调系统 诱导型末端装置的特点：（1）由于次风温度可以很低，所需要的风量少，同时采用高速，所以风道断面积小，然而要达到诱导作用必须提高风机压头。（2）由于可以利用室内热量，特别是照明热量，故适用于高照度的办公大楼等场合。（3）室内空气（二次风）不能进行有效的过滤。（4）即使负荷减少，房间风量变化也不大，对气流分布的影响较节流型末端装置小。变风量空调系统变风量空调系统二、变风量系统的特点二、变风量系统的特点1运行经济，由于风量随负荷的减小而降低，所以冷量、风机功率能接近建筑物空调负荷的实际需要，在过渡季节也可以尽量利用室外新风冷量。2各个房间的室内温度可以个别调节，每个房间的风量调节直接受装在室内的恒温器控制。3具有一般低速集中空调系统的优点，如可以进行较好的空气过滤、消声等，便于集中管理。4不像其他系统那样，始终能保持室内换气次数、气流分布和新风量，当风量过低而影响气流分布时，则只能以末端装置再热来代替进一步减少风量。结结 语语
