Hvac的基本问题及控制方法

演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
许锦标
演讲题目: 演讲题目
1.湿空气热力学基础 湿空气热力学基础
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
等湿气温变化
若空气的温度变化范围在露点以上, 若空气的温度变化范围在露点以上,则空气中的含水量始终 保持不变,且为不饱和状态,为等湿过程,过程线为垂直线. 保持不变,且为不饱和状态,为等湿过程,过程线为垂直线.
L'
L N
一次回风
被调空气
O
ε
h ε =1000 d
N O
W
新风
C
L
风机
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
许锦标
演讲题目: 演讲题目
2.空气调节基础原理 空气调节基础原理
0 5% 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 -10 60 5 10% 10 20% 15
1.湿空气热力学基础 1.湿空气热力学基础 2.空气调节基础原理 2.空气调节基础原理 3.中央空调系统 3.中央空调系统 4.高级控制方法探讨 4.高级控制方法探讨
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院 许锦标
演讲题目: 演讲题目
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
1.湿空气热力学基础 1.湿空气热力学基础
空气调节处理流程
22℃ 相对湿度37%
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
夏季空气处理过程h 夏季空气处理过程h-d图的表示
20 30% 40% 50% 60% 70% 40 80% 90% 100% 25 30 35 40 45
W N O
ε
120 100 +∞ 80 10000 5000
C
60
4000 3000 2000 1000 0 -1000 -5000 -∞ -10000
B,t,,d,h,t d ,t w,ρ
B:气压(一般讨论是在一个标准大气压下,101325Pa) B:气压(一般讨论是在一个标准大气压下,101325Pa) 气压 t:干球温度 干球温度( 45℃t:干球温度(-45℃-99 ℃) φ:相对湿度 5%-100%) 相对湿度( φ:相对湿度(5%-100%) d:含湿量 kg/Kg) 含湿量( d:含湿量(kg/Kg) h:焓 J/Kg), ),h=1.01t+d(2500+1.84t) h:焓(J/Kg),h=1.01t+d(2500+1.84t) 露点(℃) td:露点(℃) 湿球温度(℃) tw:湿球温度(℃)
Ps = 6.11e
d = 0.622
at b +t
Pc = Ps = 6.11e
( at ) b +t ( at ) b+t
at b+t
6.11e
B 6.11e
h = 1.01t + d (2500 + 1.84t )
a=17.27,b=237.7 B=101325
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
热湿比
实际湿空气的处理过程中,很少有含湿量不变的过程, 实际湿空气的处理过程中,很少有含湿量不变的过程,往往在温度变化的同 时伴随着含湿量的变化,因此有必要定义一个新的参数来帮助解决问题. 时伴随着含湿量的变化,因此有必要定义一个新的参数来帮助解决问题.即 热湿比: 热湿比: ε = h h = 1000 h h = 1000 h
L
20
被调空气
O
ε
h ε =1000 d
W
新风
N
一次回风
N O
C
L
风机
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
许锦标
演讲题目: 演讲题目
2.空气调节基础原理 空气调节基础原理
0 5% 45 40 35 30 25 5 10% 10 20% 15
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
不同状态空气的混合
15 20% 30% 40% 50% 60% 70% 40 80% 90% φ 100% 120 100 80 60 20 25 30 35 40 45 10
d(g/Kg)
5%
5 10%
t
℃
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5
h2
2
φ2
t2
hc h1 1 t1
湿空气的独立状态参数应该是三个 演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院 许锦标
演讲题目: 演讲题目
1.湿空气热力学基础 湿空气热力学基础
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
湿空气的焓湿图(h 湿空气的焓湿图(h-d)
等温线 等焓线 等压线(等含湿量线) 等相对湿度线
湿 空 气 h-d图
表冷器冷却减湿
上述冷却过程当进行至露点,空气即达到饱和状态,继续冷却时, 上述冷却过程当进行至露点,空气即达到饱和状态,继续冷却时,水蒸 气就在冷却壁面上凝结出来,而且温度不断降低,但空气始终在饱和状态. 气就在冷却壁面上凝结出来,而且温度不断降低,但空气始终在饱和状态.
0
d(g/Kg)
5%
5 10%
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
许锦标
演讲题目: 演讲题目
1.湿空气热力学基础 湿空气热力学基础
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
湿空气的状态参数
湿空气可以看作干空气和水蒸气的混合物 湿空气的状态参数: 湿空气可以看作干空气和水蒸气的混合物,湿空气的状态参数 干空气 的混合物 湿空气的状态参数
许锦标
演讲题目: 演讲题目
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
2.空气调节基础原理 2.空气调节基础原理
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
许锦标
演讲题目: 演讲题目
2.空气调节基础原理 空气调节基础原理
电加热器 固体吸湿剂
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
c φc
tc
40
+∞ 10000
5000 4000 h ε =1000 d 3000 2000 1000
饱和区
20
水凝结
10
大气压101325Pa
0 h(kJ/Kg)
-10
0 -1000 -5000 -∞ -10000
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
许锦标
演讲题目: 演讲题目
1.湿空气热力学基础 湿空气热力学基础
夏季,冬季室内参数不同的处理过程 夏季,
20 30% 40% 50% 60% 70% 40 80% 90% 25 30 35 40 45
ε
W o n O
ε
100% 120 100 +∞ 80
N
C
夏季
60
10000 5000 4000 3000 2000 1000
冬季
20 15 10 5 0 -5 0 -10
20 30% 40% 50% 60% 70% 40 80% 90% 100% 120 25 30 35 40 45
N
80
100 +∞ 10000 5000
ε
20
O
h d
热湿负荷
hn
ε =1000
h = Q d W
4000 h ε =1000 d 3000 2000 1000 0 -1000 -5000 -∞ -10000
c w
10
l
20
L'
L
被调空气 一次回风
O
ε
h ε =1000 d
W
新风
N
N O
C
0 -1000 -5000 -∞ -10000
L
风机
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
许锦标
演讲题目: 演讲题目
2.空气调节基础原理 空气调节基础原理
t℃
25
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
10 20%
15 30%
20
25
t
℃
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5
30
35
40 45
40%
50%
60%
70% 40 80% 90%
B
φB
A
φA
tA
等湿降温
80 60 100
φ 100%
120
+∞ 10000
5000 4000 3000 2000 1000
等湿升温
结露凝水
因此
ε <0
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
许锦标
演讲题目: 演讲题目
1.湿空气热力学基础 湿空气热力学基础
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
根据(t, 根据(t, φ) 计算其它参数
at ) b+t td = at a (ln( / 100) + ) b+t b(ln( / 100) +
O
空气
ho do
ho dn
do
hn N dn
ε
风量 =
Q W = h d
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
许锦标
演讲题目: 演讲题目
2.空气调节基础原理 空气调节基础原理
0 5% 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 -10 10 20 5 10% 10 20% 15
E点:气温18℃,相对湿度57%
A点:气温22℃, 相对湿度37% E点:气温18℃, 相对湿度57%
C
16 14
D
12 10
8
6 100
图7-30 空气状态调节过程 许锦标
相对湿度φ%演讲人Βιβλιοθήκη 演讲人:广东工业大学 自动化学院
演讲题目: 演讲题目
2.空气调节基础原理 空气调节基础原理
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
演讲人: 广东工业大学 自动化学院 许锦标 副教授
演讲题目: 演讲题目
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
HVAC(Heating Ventilating and Air
Conditioning,采暖,通风和空调) 采暖,通风和空调 采暖
0
d(g/Kg)
5%
5 10%
10 20%
15 30%
20
25
t
℃
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5
30
35
40 45
40%
50%
60%
70% 40 80% 90% φ 100% 120
A B
等湿升温
φA
tA
等湿降温
80 100
φB
tB
φB
40
B
φA
20
tB
60
+∞ 10000
典型空气状态变化过程
A
10
B
加湿
20% 20 30 40
A
0 d(g/Kg)
t
℃
5%
D
40
D A G
冷媒
B
A F
喷水室
F
蒸气
40%
60% 80%
φ 100%
120 100
30
80
表冷器结露
A
20
E C G
20 40
60
A
E
10 凝水
表冷器
A
C
冷媒
0
0 h(kJ/Kg) -10
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
5000 4000 3000 2000 1000
A
10
tA
h ε =1000 d
大气压101325Pa
0 h(kJ/Kg)
0 -1000 -5000 -∞ -10000
-10
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
许锦标
演讲题目: 演讲题目
1.湿空气热力学基础 湿空气热力学基础
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
空气状态调节过程
从A点调节到E点的过程: A-B:加湿 B-C:降温 C-D:冷却去湿 D-E:加热
Pc(100×Pa) 20 18
A点:气温22℃,相对湿度37%
22 20 18 16 14 12 10 9.5 8 6 4 2 37 10 20 30 40 50 57 60 70 80 90
A
B
E
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
冬季空气处理过程h 冬季空气处理过程h-d图的表示
20 30% 40% 50% 60% 70% 40 80% 90% 100% 25 30 35 40 45
ε
O N
80
120 100 +∞ 10000 5000
C W
10
4000 3000 2000 1000 0 -1000 -5000 -∞ -10000
20 10
t d 露点
h ε =1000 d
大气压101325Pa
0 h(kJ/Kg)
-10
0 -1000 -5000 -∞ -10000
演讲人: 演讲人:广东工业大学 自动化学院
许锦标
演讲题目: 演讲题目
1.湿空气热力学基础 湿空气热力学基础
0
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
d 2 d1 1000
2 1 2 1
d 2 d1
d
(Ⅱ) (Ⅰ) (Ⅲ) (Ⅳ) 0% =10 φ
对 于 Ⅰ区 因此 对 于 Ⅱ区 因此 对 于 Ⅲ区 因此 对于 Ⅳ区
h > 0, d > 0
ε >0
h > 0, d < 0
ε <0
h < 0, d < 0
ε >0
h < 0, d > 0
湿 空 气 h-d图 热 湿 比 四 个 区
许锦标
演讲题目: 演讲题目
2.空气调节基础原理 空气调节基础原理
0 5% 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 -10 10 60 5 10% 10 20% 15
HVAC的基本问题和控制方法 HVAC的基本问题和控制方法
流动空气状态过程h 流动空气状态过程h-d图的表示