空气调节技术

（3―4）
（二）冬季工况
图3―4 直流式空调系统冬季空气处理过程的i—d图和系统装置图式
根据采用的加湿方法不同，冬季的空气处理方案常用 的有如下两种：
W ' 预热W1 绝热 加湿 L' 再热O'
' N
和
W ' 预热W1 喷蒸 汽加湿O1 再热O'
' N
如果冬季室内设计状态点仍为N，余湿量W与夏季相同， 余热量变成了Q’。冬季仍采用与夏季相等的送风量， 则 dO= dO’，冬季的送风焓值可以按下式计算：
空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管道 以及空气分配装置所组成，根据需要可组成许多不同 形式的系统。在工程上应考虑建筑物的用途和性质、 热湿负荷特点、温湿度调节和控制的要求、空调机房 的面积和位置、初投资和运行维修费用等许多方面的 因素，选定合理的空调系统。
本章首先要介绍一下空调系统的分类。
（一）封闭式空调系统
封闭式空调系统处理的空气全部来自空调房间本身，全部为再循 环空气，没有室外空气补充，因此房间和空气处理设备之间形成 了一个封闭环路（图3―2a）。
（二）直流式空调系统
直流式空调系统所处理的空气全部来自室外，室外空气经处理后 送入室内，吸收室内的余热、余湿后全部排出室外（图3―2b）。
（四）制冷剂系统 这种系统是将制冷系统的蒸发器直接 放在室内来吸收余热、余湿，通常用于分散安装的局部空 调机组（图3―1d）。
图3―1 按负担室内负荷所用的介质种类对空调系统分类示意图 （a）全空气系统；（b）全水系统；（c）空气—水系统；（d）制冷剂系统
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三、根据集中式空调系统处理的空气来源分类
第一节 空气调节系统的分类
一、按空气处理设备的设置情况分类 （一）集中式系统 集中式系统的所有空气处理设备（包括
风机、冷却器、加湿器、过滤器等）都设在一个集中的空调 机房内。 （二）半集中式系统 除了集中空调机房外，半集中系统还 设有分散在被调房间内的二次设备（又称末端装置），其中 多半设有冷热交换装置（亦称二次盘管），它的功能主要是 在空气进入被调房间之前，对来自集中处理设备的空气作进 一步补充处理，例如风机盘管系统、诱导空调系统就属于半 集中式系统。 （三）全分散式系统（局部机组） 这种机组把冷、热源和 空气处理、输送设备（风机）集中设置在一个箱体内，形成 一个紧凑的空调系统。机组可以按照需要，灵活而分散地设 置在空调房间内，因此这种系统不需要集中的机房。
二、按负担室内负荷所用的介质种类分类
（一）全空气系统 是指空调房间的室内负荷全部由经过 处理的空气来负担的空调系统，如图3―1a所示。
（二）全水系统 空调房间的热湿负荷全靠水作为冷热介 质来负担（图3―1b）。
（三）空气—水系统 由于完全依靠空气来负担建筑物的 热湿负荷，将导致空调系统占用较多的建筑空间，因此可 以同时使用空气和水来负担室内的热湿负荷（图3―1c）。
根据新风、回风混合过程的不同，工程上常见的有两 种形式：一种是回风与室外新风在喷水室（或空气冷 却器）前混合，称一次回风系统；另一种是回风与新 风在喷水室前混合并经喷雾处理后，再次与回风混合， 称二次回风系统
一、直流式空调系统
直流式空调系统是100%地使用新风的系统，也称为全新风 系统。
（一）夏季工况
（三）新、回风混合式空调系统
由于封闭式系统不能满足卫生要求，而直流式系统经济上不合理， 所以两者都只在特定情况下使用，对于绝大多数场合，往往要综 合这两者的利弊，采用混合一部分回风的系统，即新、回风混合 式系统（图3―2c）。
图3―2 按处理的空气来源不同对空调系统分类示意图 （a）封闭式系统；（b）直流式系统；（c）混合式系统
图3―3 直流式空调系统及其夏季空气处理过程的i—d图
直流式空调系统常采用以下处理方案：室外新风由状 态W经喷水室（也可以是表面式冷却器）进行冷却减 湿处理达到机器露点L（L点是过O点的等含湿量线与 =90%～95%的等相对湿度线的交点），然后经过加热 器加热到O点，送入室内，这样既能保证送风温差
四、空调系统的其它分类方法
上面列举了三种空调系统主要的分类方法。实际上空调系统还 可以根据另外一些原则进行分类，例如：
按空调系统的风量固定与否，可分为定风量空调系统和变风量 空调系统；
按风道中空气流速的高低可分为高速空调系统（ v=20～30m/s） 和低速空调系统（v =8～12 m/s）；
按空调系统的用途不同可以分为工艺性空调系统和舒适性空调 系统；
按空调系统的控制精度不同，可以分为一般空调系统和高精度 空调系统；
按空调系统的运行时间不同，可以分为全年性空调系统和季节 性空调系统。
第二节 普通集中式空调系统
在集中式空调系统中，最常用的是混合式系统，即处 理的空气来源一部分是新鲜空气，一部分是室内的回 风。夏季送冷风和冬季送热风都用一条风道，此外管 道内风速一般都较低（不大于8 m/s），因此风管断面 较大，它常用于工厂、公共建筑等有较大空间可供设 置风管的场合。
对于送风温差无严格限制的空调系统，可以采用最大 温差送风，即露点送风，如图3―3b中虚线表示的处理 方案。这时可将室外空气从W经喷水室（或表面冷却 器）冷却减湿到L1点直接送入室内。
最大温差送风所需的风量为：
G' Q (iN iL1)
（3―3）
露点送风所需的冷量 为：
Q0' G' (iW iL1)
iO'
iN
Q' G
（3―5）
如果冬季与夏季的余湿量相同，则L点与L’点也相同。
空气的绝热加湿可以由喷水室喷循环水实现，空 气的预热可以由空气加热器来实现。如果采用这 种空气处理方案，就可以采用图3―4b所示的空调 系统。在该系统的空气处理室中增加空气预热器， 则在冬季就可实现对室外空气的预热，完成与夏 季不同的处理过程。
（目的是保证空调精度），又能消除室内的余热、余 湿，使室内空气维持状态点N的参数。整个空气处理 过程可表示为：
直流式系统夏季需要的冷量为：
Q0 G(iW iL )
系统夏季需要的再热量为：
（3―1）
Q G(iO iL )
（3―2）
按照这种方案，如果要保证房间的温度精度，需要限制送 风温差，因此必须把经过喷水室冷却减湿后的空气再进行 等湿加热处理，这样就造成了冷热抵消，增加了能耗。