第六章 全空气系统与空气——水系统 1-5节

第六章全空气系统与空气——水系统§6-1 全空气系统与空气——水系统的分类一全空气系统1.定义：完全由空气来承担房间冷热湿负荷的系统2工作方式；向房间输送冷热空气，来提供显热，替热冷量和热量3空气处理：冷却、去湿处理空气集中空调机房内空气处理机来完成。

在房间内不再进行补充冷却：但加热可在机房或房间完成属等中空调4机房、热源、冷源，机房一般设于空调房间外，如地下室，房顶间全空气空调系统的分类和辅助用房；热、冷源可邻近机房或较远。

5.1）按送风系数的数量分类①单系数系统——空气处理机只处理出一种送风参数，供一个房间或多个区域应用，也称为单风道系统，但不是指只有一条送风管。

②双参数系统——处理出两种不同参数，供多个区域房间应用，有两种形式：双风道系统——分别送出不同参数的空气，在各房间按一定比例混合送入室内；多区系统——在机房内根据各区的要求按一定比例混合后，送到各个区域或房间采用多区机组。

2）按送风量是否恒定分类（1）定风量系统——送风量恒定的系统（2）变风量系统——送风量根据要求而变化的全空气系统。

3）按所使用的来源分类（1）全新风系统（又称直流系统）——全部采用室外新鲜空气（新风）的系统，新风经处理后送入室内，消除冷热湿负荷直接排走。

（2）再循环式系统（又称封闭式系统）——全部采用再循环空气的系统，即室内空气经处理后，再送向室内。

（3） 回风式系统（又称混合式系统）——一部分新风和室内空气混合介于上述两系统之间。

4）按房间控制要求分类——用于消除室内显热冷负荷与潜热冷负荷的全空气系统，空气须经冷却和去湿后送入室内。

房间采暖可用同一系统增设加热和加湿（或不加处理），也可分设采暖系统。

用得最多的一种形式，尤其是空气参数控制严格的工艺性空调（3） 热风采暖系统——用于采暖的全空气系统，空气只经加热和加湿（或不加湿）无冷却处理，只用语寒冷地区只有采暖要求的大空间建筑物。

二 空气—水系统1 工作原理：由空气和水共同承担室内冷、热湿负荷的系统。

除了向室内送入处理后的空气，还在室内设有以水为介质的未端空气处理设备。

全空气系统中为调节房间温度设有末端设备，不算为空气——水系统2系统形式：（1）空气——水风机盘管系统-在房间内设风机盘管 （2）空气——水诱导系统——在房间内设诱导管（带盘管） （3）空气——水辐射管系统——在房间内设辐射板§6-2 全空气系统的送风量和送风参数的确定一．空调房间的热湿平衡设有一空调房间，送入一定量经处理的空气，消除室内负荷后排出，如图6-1，假定送入的空气吸收热量和湿量后，水态变化为室状态，且房间温湿度均匀，排除空气参数为室内空气参数。

系统达到平衡后，全热量，显热量和湿量均达平衡即 1 全热平衡及送风量 全热平衡 R S c s s h M Q h M ...=+ (6-1) 送风量 sR cs h h Q M -=..（6-2）2显热平衡及送风量 显热平衡 R p c s c s p s t C M Q t C M ....=+ （6-3） 送风量 )(...s R p sc s t t C Q M -=（6-4）3湿平衡及送风量 湿平衡 ： 3..3.10*10*--=+R s w s s d M M d M （6-5）送风量： sR ws d d M M -=..1000 （6-6）式（6-1）至（6-6）各项意义见教材111。

式（6-2）（6-4）（6-6）都可用于确定消除室内负荷应送风量。

即送风量计算方式。

二． 送风状态变化及角系数。

1．送风状态变化，图6—2为送风吸收热湿负荷的变化过程在h- d 图上的表示。

R 为室内状态点。

S 为送风状态点。

2角系数（热湿比）sR s R d d h h --=)(1000ξ kj/kg根据式（6-2），（6-6）有..wc M Q =ξ h%100=ϕd三，送风状态及机器露点1.送风状态的确定，设计时，室内状态已知，冷负荷，湿负荷及ε已知，送风状态点在点R ，ε线段上。

工程上常根据送风温差s R s t t t -=∆来确定S 点。

显然，s t ∆温差愈大，风量愈小。

设备和管路也小，初投资与运行费低。

但，小风量会影响室内温湿度分布均匀和稳定，送风温度过低影响舒定性。

原则上，温湿度要求严格，小温差，不严格，大温差。

规范规定，送风的高度小于等于5米，s t ∆≯10℃,高度大于5米，s t ∆≯15℃。

2.机器露点：空气冷却设备可能把空气冷却到的状态点，相对湿度9.0-95%。

见图6-2D 点，露点送风3.冬季送风状态确定（1） 负荷问题对全年应用的全空气空调系统，送风量取夏季条件确定的送风量。

需供热，热负荷主要是建筑维护结构热负荷。

当室内有稳定热源，湿源时，应扣除热源散热量，还应考虑散热量。

但当热源和湿源随机性很大时，就不宜考虑。

如商场，人多散热量和湿量很大，系统不需加热和加湿，但在刚开门和未营业时，不同。

（2） 状态确定：图6-3为冬季需供热的空调系统在室内状态变化过程。

室内有热负荷和湿负荷，送风在室内变化一般是减焓增湿过程，根据式（6-7）ε为负值。

式（6-2），（6-4）。

（6-8）中分子项均用全热负荷或显热热负荷取代，并取负值。

%100=ϕd送风温度为...pS s h R s C M Q t t +=（6-9）式中s h Q ..为室内显热热负荷，冬季送风量也可以与夏季不同，取较大温差和小风量。

热风采暖系统也可按此原则确定送风量和送风温度，规范规定，热风宜采用30-50℃。

例6-1某空调房间室内全热冷负荷为75kw 湿负荷为8.6g/s 。

室内状态为25℃，60%，当地大气压力为101.3kpw 求送风量和送风状态 解（1）根据式（6-8）求热湿比ε=1000*75/8.6=8721kj/kg（2）在h-d 图上确定室内状态点R （附录6-1），做ε过程线，若采用露点送风取ε线与ϕ=90%线交点D 为送风状态点s 查得s h =42kj/kg ，s t =16℃，s d =10.25g/kg ，，R h =55.5j/kg ，R d =11.8g/kg（3）利用式（6-2）计算送风量，s M .=75/(55.5-41)=5.56kg/s=20000kg/h 也可利用式（6-6）计算s M .=8.6/(11.8-10.25)=5.55kg/s=19974kg/h 有误差§6-3空调系统的新风景一.最小新风量确定的原则完美的空调系统必须给环境提供足够的新风。

本节只讨论民用建筑和一般工业建筑物（无污染物）中所必要的新风量。

工业污染物问题在第八章讨论。

1 新风量多少的矛盾问题：从 改善室内空气品质角度，新风量应多，但耗能，从节能角度，新风量宜少。

2 最小新风量及应满足的要求，系统设计时，一般必须确定最小新风量。

此新风量通常应满足三个要求：（1）稀释人群本身和活动产生的污染物，保证人群对空气品质的要求；（2）补充室内燃烧所耗的空气和局部排风量；（3）保证房间正压。

在全空气系统中，通常取上述要求计算出新风量的最大值作为最小新风量。

如果计算新风量不足送风量的10%，则取10%。

关于稀释人群及活动产生污染物的新风量在&8-2详述二 补充排风量或燃烧需要的空气量排风量大小在第八章讨论1 燃烧设备：燃气热水器、煤气灶、火锅等2所需空气量的估算： 可从样本或说明书中获得，或估算液体燃料l l q V 310*228.0-= 气体燃料 g g q V 310*252.0-= 式中各项意义见教材113火锅餐厅中常用的燃料——酒精，燃烧需要空气量实测值约为3。

813m /kg三 保持正压新风量1 计算法 此新风量等于在室内外一定压差下，通过门窗缝隙渗出的风量，可按下式)"(.p A V c i ∆=μ2换气次数法 分式计算比较繁琐，工程上常用换气次数法，有外窗的房间去1~2次/h 换气次数（根据窗的多少）；无窗和无外门取0.5~0.75次/h ，换气次数指送风量与房间次序积之比§6-4 定风量单风道空调系统 一 露点送风系统1 系统图 ：图6-4为最简单的定风量露点送风单风道空调系统 （1）单风道系统：送出一种参数的空气系统（2）露点送风：空气冷却处理到接近饱和的状态点（机器露点），不须再加热送入室内 （3）夏季工况：送风在机房内经冷却去湿处理后，送到室内，消除室内的冷负荷，湿负荷 回风机从室内吸出空气（回风），即用于再循环，与新风混合处理后再送入房间，另一部分直接排到室外，称排风（4）冬季工况：送风在机房经过滤，加热，加湿后送入房间循环方式同夏季（5）风机处置：图中回风机可设量，也可不设量，不设量时系统无排风（无组织排风）》没有回风机的称为双风机系统双风机:优点：可根据季节调节新旧风量之比，在过渡季可充分利用室外空气的冷量，实现全新风经济运行，节约能耗，在夏季和冬季可以采用最小新风量不设回风机称单风机系统，在过渡季节难以实现全新风运行，除非在房间内设排风系统，否则太大（6）新风预热： 在寒冷地区，新风与回风的混合点可能处于雾区（详见图6-19），须对新风预热图6-4系统是可以全年运行的全年性空调系统，如取消加热盘管（HC ）成为只在夏季运行的季节性系统。

对全年性空调系统，加热盘管（HC ）在寒冷地区应配置在冷却盘管（CC ）上游，防冻（7） 风量关系：由图6-4可见 风量存在如下关系 i R s M M M ...+=e r R M M M ...+= ...O r s M M M += i e O M M M ...+= 式中各项意义见教材115对于单风机系统，系统无排风量0.=e M ，回风全部再循环，r r M M ..=，因此有R o s M M M ...+=i O M M ..= 当0.=O M 时，即为再循环系统，0.=R M 时为直流（全新风）系统。

2 工况分析（1） 夏季设计工况：图6-5为夏季的设计工况在图上的表示 R ——室内状态点，可根据规范、标准或工艺要求确定O ——室外状态点，当地历年平均不保证50h 的干.湿球湿度，查规范 h%100=o h图6-5d设已知室内冷负荷（包括显热和潜热冷负荷）.c Q 和湿负荷w M .可计算出ε，则可在h-d 图上通过R 点按ε画出送风在室内的状态变化过程线，改线与ϕ=90~95%相交，即为送风状态点，利用公式（6-2）(和6-4)，（6-6）即可计算出送风量s M .。

等于最小新风量r M .。

按$6-3方法确定，根据式（6-5）即可确定再循环回风量r M .，最小新风量O M .与送风量S M .之比s o M M ../称为最小新风量比m. 根据两种空气混合原理，在h-d 图上，混合点M 应位于RO 线上，且满足Rh h hRhm RO RM m --==0 (6-19) 式中M O R h h h ,分别为室内R ，室外O 混合点M 的比焓，由公式（6-19）可确定出M 点的m h 等状态参数，MS 就是混合气体在冷却设备中的处理过程 设备需提供的制冷量c p Q ..应为：)(...hs hm M Q s C P -= （6-20）式中为送风的比焓，空气冷却设备的冷量，实质上包括两部分：1 室内冷负荷c Q .。