HVAC_基本知识
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RH = 42%
混合空气的处理
在空调系统中，空气的处理过程是从混风开始，因此我 们需要在i-d 图上确定混风状态点。 （一）、通过计算方式确定 T3 = [(T1xQ1)+(T2xQ2)] / (Q1+Q2) Q1: 新风量 Q2: 回风量 （二）、通过 i-d 图确定 1. 确定新风状态点A和回风状态点B 2. 通过A/B 连线 3. 根据送风量，确定其混合比例，如：新风20%，回 风 80%，则将AB线段分为5份，混风位于距回风1/5距 离处
Dew point = 14 C
What is the Dew Point of air that has an absolute humidity o(moisture content) of 10 g/kg What is the RH of the air at 30°C dry bulb and a dew point temperature of 5°C
练习1
What is the RH of the air at all points on the saturation temperature line
ANS: RH = 100%
What is the dew point at 21°C dry bulb and 50% RH
Dew point = 10°C
HVAC 基本知识培训
培训内容
Day1: 1. 空调的基本功能 2. 空气的状态参数及焓湿图 3. 空调系统中几种典型的空气处理过程 4. 常用空调系统的分类 5. 定风量空调系统和变风量空调系统 6. 空气的热湿处理设备（空调系统的组成） 7. 风管内的压力分布（动压和静压） 8. 应用举例
培训内容
定风量空调系统和变风量空调系统
定风量空调系统：
定风量空调系统是指送风量恒定，通过改变送风温度来适应室内负荷 的变化。平常所用的大部分空调系统都是采用定风量方式。
变风量空调系统：
是指送风温度不变，而改变送风量的方式来适应负荷的变化，而风量 的变化是通过专用的变风量末端装置来实现。根据它的控制方式，可 以分为两类：
RH = 20.3%
练习1 （续一）
What is the moisture content of the air at 22 °C dry bulb and 50% RH
Moisture content = 8.4 g/kg
What is the RH at 26 °c dry bulb and 17 °c wet bulb
定静压控制的变风量空调系统 变静压控制的变风量空调系统
定静压控制的变风量空调系统
定静压控制：
恒定送风管道静压的空调系统。当末端的VAV 根据室 内温度的要 求开度变小后导致管道内的静压变高， 这时，通过调节送风机的频率，减少送风量，使风机 管道上的静压维持设定值。这种依赖静压传感器来控 制风量的方法，称为定静压变风量空调系统。
显热和潜热
• 显热（ SENSIBLE HEAT） - 温度改变而含湿量不变所带来的能量的变化。
• 潜热（LATENT HEAT） - 当温度不变时，水变为蒸汽或蒸汽变为水所带来的能量变化。
Temperature oC
100 oC
He at
Latent Heat
0 oC
Latent Heat
空调系统分类
按负担室内热湿负荷所用的介质分：
全空气系统 全水系统 空气＋水 制冷剂 集中式空调 半集中式空调系统 分散式空调系统 对流和辐射 封闭式 直流式 混合式
按空气处理设备的集中程度：
按热量传递方式：
按被处理空气的来源：
空调系统分类
主要传热 负担热湿负 方式 荷的介质 空调方式 单风道定风量方式 全空气 对 全水 流 空气－水 单风道变风量方式 双风道方式 全空气诱导器空调方式 风机盘管方式 风机盘管方式＋新风系统 空气－水诱导器空调方式 冷剂 辐射 空气－水 整体式、柜式和窗式空调机 分体式空调 低温辐射空调＋新分系统 分散程度 集中 半集中 分散 备注
焓湿图
焓湿图的组成
红线：等焓线 水平的绿线：等温线（干球温度） 垂直的深蓝色线：等含湿量线 蓝色的弧线：等相对湿度线 等湿球温度线：在i-d 图上，从等温度线与100%相对湿度线的交点出发， 作ε = 4.19ts 的热湿比线，则可得等湿球温度线。在图上 它近似等于等焓线。 饱和温度线：空气中湿空气的含量达到饱和时的温度曲线 热湿比：ε =∆i / ∆d , 等焓线的ε =0 。单位：kj/kg,热湿比有正有负，它代 表湿空气状态变化的方向。
适用性
1. 可以用最大送风温差送风的公共民用建筑 1. 送风温差受限制，而不允许利用热源进行再热时 2. 湿内散湿量较大 2. 室内散湿较大，用最大送风温差送风，送风量不满足 换气次数的要求 3. 对室内有恒温要求的场合，可采用固定比例一次和二 次回风；对室内参数要求不严的场合，可利用变动的一次 和二次回风，以调节负荷。 3. 高换气次数的洁净车间需采用二次回风
变静压控制的变风量空调系统
变静压控制：
控制系统读取末端所有VAV 控制器风门开度信号，并综合这些 VAV 阀门的开度信息并加以运算和判断来调节变频送风机的风 量，使其具有最大静压值的VAV 阀门处于接近全开的状态,即尽 量使风机在最低静压下运转，以节省能源同时减少噪音。例如： 当系统中有一台VAV 阀门开度为100%，说明其入口静压不足， 风机应增速，以增大风量，使其VAV 开度接近全开即可；当阀 门开度处于80%～90%之间，说明入口静压适中，风量满足要求， 风机不调节；当全部风阀开度处于80%以下时，说明风量过多， 此时降低风机转速，减少送风量。这种不依赖静压来控制风量 的方法，称为变静压阀。
湿剂的微孔表面上凝结，湿空气含湿量降低，温度升高
热湿比ε ＝0
空气的状态变化过程（续二）
状态参数变化趋势 热湿比 i d t 过程特征
ε > 0
ε < 0 ε > 0 ε < 0
＋
＋ — —
＋
－ — ＋
＋/＋ ＋/ — —
增焓增湿，喷蒸汽可近似实现 等温过程 增焓，减湿，增温
减焓，减湿 减焓，增湿，降温
空气的典型状态变化过程
湿空气的加热过程
利用热水、蒸汽及电能等类热源，通过表面间接对湿空
气加热，其温度增高而含湿量不变，即：空气的显热增加。
热湿比ε ＝＋∞
湿空气的等湿冷却过程
利用冷水或其它冷媒通过金属表面对湿空气冷却，当冷 表面温度等于或大于湿空气的露点温度时，空气中的水蒸
汽不会凝结，因此其含湿量也不回变化，只是温度将降低。
o o o o o o o o o
* 末端空气混合箱方式 与全空气诱导空调方式 近似
冷热源集中，无新风， 属于封闭系统
无新风，属于封闭系统
集中式空调系统分类
封闭式：
全部为循环空气，系统无新风； 它主要是给设备使用的空调，无人居留。
全部用新风，不使用循环空气； 它主要用于：室内有有害气体，不能循环使用的空调系统。 除部分使用新风外，使用相当数量的循环空气 在AHU 前混合 普通应用最多的全空气空调系统 除部分使用新风外，使用相当数量的循环空气 在AHU 前混合，在AHU 后再混合一次 为减小送风温差而又不用再热器时的空调方式
热湿比ε ＝－∞
空气的状态变化过程（续一）
等焓加湿过程
利用定量的水通过喷洒与一定状态的空气长时间直接接
触，则此种水或水滴及其表面的饱和空气层的温度即等于
湿空气的湿球温度，因此，此时空气状态的变化过程就近 似于等焓过程。 热湿比ε ＝4.19ts
等焓减湿过程
利用固体吸湿剂干燥空气时，湿空气的部分水蒸汽在吸
Day2： 1、空调水系统 2、冷冻水系统控制原理 3、Honeywell 风阀和水阀介绍 4、水阀选型计算公式
空调系统的基本功能
Ventilation 空气流通 Heating 制热 Humidification 加湿 Cooling 制冷 Dehumidification 去湿 Distribution 气流分配 Filtration 空气过滤 Air Volume Control 空气流量控制
绝对湿度：每1立方湿空气中所含有的水蒸汽重量
相对湿度(φ)：空气中水蒸汽分压力和同温度下饱和水蒸汽分压力之 比， 它 反映了空气接近饱和的程度。 焓(i)：物质所具有的一种热力学性质，焓值大小取决于空气温度和含湿量 两个因素。对于近似定压过程，可直接用湿空气的焓的变化来度量空气的 热量变化
-273.15 oC Energy
How Latent and Sensible Heat affect water?
Se ns
ible
He
at
Se n
si b
le
Se n
si b
le
He
at
空气的状态变化过程
总热量：GTH= 潜热（TSH）＋显热（TLH) GTH = 1.19 x L/s x ∆h L/s: 总的送风量， ∆h：空气状态点A 和状态点B的焓 差 总的显热： TSH= 1.20x L/s x ∆t L/s: 总的送风量， ∆t：空气状态点A 和状态点B的温 差 总的潜热： TLH= 3.0x L/s x ∆ω L/s: 总的送风量， ∆t：空气状态点A 和状态点B的含湿 量差
Rh = 40%
What is the wet bulb temperature of the air at 20 ° dry bulb and 50% RH C
Wet bulb temperature = 14 ° C
What is the RH at 22° dry bulb and 15° wet bulb C C
Dampe r 75 %
Heating Valve 50 %
Temp Setpoint
21.5 癈 22 癈
空调的基本构件
表面换热器 风阀门 加湿设备 去湿设备 加热设备 风机 空气过滤设备
空气的状态参数
干球温度：用温度计直接读取的温度 湿球温度：在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到热湿平衡时的绝热 饱和温度。 露点温度：当空气含湿量不变，降低温度，在饱和状态下，出现冷凝水 时的温度。 含湿量(d)：湿空气中，所含水蒸汽的质量与干空气质量之比，即每公斤 干 空气所含有的水蒸汽量，其单位：kg/kg干空气
RH = 47%
练习1 （续二）
What is the wet bulb temperature of the air at 24 ° dry bulb and 40% RH C
Wet bulb temperature = 15.5 ° C
Air at 24 ° dry bulb and 20 ° wet bulb is C C cooled to 8° along the saturation curve and C then reheated to 21 °c. What is the rh of the air at this condition
直流式：
一次回风系统：
二次回风系统：
集中式空调系统分类
另外，根据其他原则，进行分类： 1. 根据系统风量：定风量和变风量 2. 根据风道内空气流速：低速（V<8m/s）和高 速（V=20～30m/s ） 3. 系统用途：工艺性和舒适性空调系统 4. 系统精度：一般性空调系统和恒温恒湿空调 系统
一次回风和二次回风空调的特性
方式
特性
一次回风方式
二次回风方式
1. 回风仅在热湿处理设备前混合一次 1. 回风在热湿处理设备前后各混合一次、第二次回风量 2. 可利用最大送风温差送风，当送风温差受 并不负担室内负荷，仅提高送风温度，或增加室内空气的 限制时，利用再热满足送风温度 循环 2. 相同条件下与一次回风方式相比，可节省再热热量
末端VAV 控制器类型
压力相关型VAV：
Damper 75 %
Electric Reheat Stage 1 ST ON Stage 2 ST OFF Stage 3 ST OFF
Temp Setpoint
21.5 癈 22 癈
末端VAV 控制器类型
压力无关型
H C
Air Flow
8ห้องสมุดไป่ตู้ l/s
混合空气的处理
在空调系统中，空气的处理过程是从混风开始，因此我 们需要在i-d 图上确定混风状态点。 （一）、通过计算方式确定 T3 = [(T1xQ1)+(T2xQ2)] / (Q1+Q2) Q1: 新风量 Q2: 回风量 （二）、通过 i-d 图确定 1. 确定新风状态点A和回风状态点B 2. 通过A/B 连线 3. 根据送风量，确定其混合比例，如：新风20%，回 风 80%，则将AB线段分为5份，混风位于距回风1/5距 离处
Dew point = 14 C
What is the Dew Point of air that has an absolute humidity o(moisture content) of 10 g/kg What is the RH of the air at 30°C dry bulb and a dew point temperature of 5°C
练习1
What is the RH of the air at all points on the saturation temperature line
ANS: RH = 100%
What is the dew point at 21°C dry bulb and 50% RH
Dew point = 10°C
HVAC 基本知识培训
培训内容
Day1: 1. 空调的基本功能 2. 空气的状态参数及焓湿图 3. 空调系统中几种典型的空气处理过程 4. 常用空调系统的分类 5. 定风量空调系统和变风量空调系统 6. 空气的热湿处理设备（空调系统的组成） 7. 风管内的压力分布（动压和静压） 8. 应用举例
培训内容
定风量空调系统和变风量空调系统
定风量空调系统：
定风量空调系统是指送风量恒定，通过改变送风温度来适应室内负荷 的变化。平常所用的大部分空调系统都是采用定风量方式。
变风量空调系统：
是指送风温度不变，而改变送风量的方式来适应负荷的变化，而风量 的变化是通过专用的变风量末端装置来实现。根据它的控制方式，可 以分为两类：
RH = 20.3%
练习1 （续一）
What is the moisture content of the air at 22 °C dry bulb and 50% RH
Moisture content = 8.4 g/kg
What is the RH at 26 °c dry bulb and 17 °c wet bulb
定静压控制的变风量空调系统 变静压控制的变风量空调系统
定静压控制的变风量空调系统
定静压控制：
恒定送风管道静压的空调系统。当末端的VAV 根据室 内温度的要 求开度变小后导致管道内的静压变高， 这时，通过调节送风机的频率，减少送风量，使风机 管道上的静压维持设定值。这种依赖静压传感器来控 制风量的方法，称为定静压变风量空调系统。
显热和潜热
• 显热（ SENSIBLE HEAT） - 温度改变而含湿量不变所带来的能量的变化。
• 潜热（LATENT HEAT） - 当温度不变时，水变为蒸汽或蒸汽变为水所带来的能量变化。
Temperature oC
100 oC
He at
Latent Heat
0 oC
Latent Heat
空调系统分类
按负担室内热湿负荷所用的介质分：
全空气系统 全水系统 空气＋水 制冷剂 集中式空调 半集中式空调系统 分散式空调系统 对流和辐射 封闭式 直流式 混合式
按空气处理设备的集中程度：
按热量传递方式：
按被处理空气的来源：
空调系统分类
主要传热 负担热湿负 方式 荷的介质 空调方式 单风道定风量方式 全空气 对 全水 流 空气－水 单风道变风量方式 双风道方式 全空气诱导器空调方式 风机盘管方式 风机盘管方式＋新风系统 空气－水诱导器空调方式 冷剂 辐射 空气－水 整体式、柜式和窗式空调机 分体式空调 低温辐射空调＋新分系统 分散程度 集中 半集中 分散 备注
焓湿图
焓湿图的组成
红线：等焓线 水平的绿线：等温线（干球温度） 垂直的深蓝色线：等含湿量线 蓝色的弧线：等相对湿度线 等湿球温度线：在i-d 图上，从等温度线与100%相对湿度线的交点出发， 作ε = 4.19ts 的热湿比线，则可得等湿球温度线。在图上 它近似等于等焓线。 饱和温度线：空气中湿空气的含量达到饱和时的温度曲线 热湿比：ε =∆i / ∆d , 等焓线的ε =0 。单位：kj/kg,热湿比有正有负，它代 表湿空气状态变化的方向。
适用性
1. 可以用最大送风温差送风的公共民用建筑 1. 送风温差受限制，而不允许利用热源进行再热时 2. 湿内散湿量较大 2. 室内散湿较大，用最大送风温差送风，送风量不满足 换气次数的要求 3. 对室内有恒温要求的场合，可采用固定比例一次和二 次回风；对室内参数要求不严的场合，可利用变动的一次 和二次回风，以调节负荷。 3. 高换气次数的洁净车间需采用二次回风
变静压控制的变风量空调系统
变静压控制：
控制系统读取末端所有VAV 控制器风门开度信号，并综合这些 VAV 阀门的开度信息并加以运算和判断来调节变频送风机的风 量，使其具有最大静压值的VAV 阀门处于接近全开的状态,即尽 量使风机在最低静压下运转，以节省能源同时减少噪音。例如： 当系统中有一台VAV 阀门开度为100%，说明其入口静压不足， 风机应增速，以增大风量，使其VAV 开度接近全开即可；当阀 门开度处于80%～90%之间，说明入口静压适中，风量满足要求， 风机不调节；当全部风阀开度处于80%以下时，说明风量过多， 此时降低风机转速，减少送风量。这种不依赖静压来控制风量 的方法，称为变静压阀。
湿剂的微孔表面上凝结，湿空气含湿量降低，温度升高
热湿比ε ＝0
空气的状态变化过程（续二）
状态参数变化趋势 热湿比 i d t 过程特征
ε > 0
ε < 0 ε > 0 ε < 0
＋
＋ — —
＋
－ — ＋
＋/＋ ＋/ — —
增焓增湿，喷蒸汽可近似实现 等温过程 增焓，减湿，增温
减焓，减湿 减焓，增湿，降温
空气的典型状态变化过程
湿空气的加热过程
利用热水、蒸汽及电能等类热源，通过表面间接对湿空
气加热，其温度增高而含湿量不变，即：空气的显热增加。
热湿比ε ＝＋∞
湿空气的等湿冷却过程
利用冷水或其它冷媒通过金属表面对湿空气冷却，当冷 表面温度等于或大于湿空气的露点温度时，空气中的水蒸
汽不会凝结，因此其含湿量也不回变化，只是温度将降低。
o o o o o o o o o
* 末端空气混合箱方式 与全空气诱导空调方式 近似
冷热源集中，无新风， 属于封闭系统
无新风，属于封闭系统
集中式空调系统分类
封闭式：
全部为循环空气，系统无新风； 它主要是给设备使用的空调，无人居留。
全部用新风，不使用循环空气； 它主要用于：室内有有害气体，不能循环使用的空调系统。 除部分使用新风外，使用相当数量的循环空气 在AHU 前混合 普通应用最多的全空气空调系统 除部分使用新风外，使用相当数量的循环空气 在AHU 前混合，在AHU 后再混合一次 为减小送风温差而又不用再热器时的空调方式
热湿比ε ＝－∞
空气的状态变化过程（续一）
等焓加湿过程
利用定量的水通过喷洒与一定状态的空气长时间直接接
触，则此种水或水滴及其表面的饱和空气层的温度即等于
湿空气的湿球温度，因此，此时空气状态的变化过程就近 似于等焓过程。 热湿比ε ＝4.19ts
等焓减湿过程
利用固体吸湿剂干燥空气时，湿空气的部分水蒸汽在吸
Day2： 1、空调水系统 2、冷冻水系统控制原理 3、Honeywell 风阀和水阀介绍 4、水阀选型计算公式
空调系统的基本功能
Ventilation 空气流通 Heating 制热 Humidification 加湿 Cooling 制冷 Dehumidification 去湿 Distribution 气流分配 Filtration 空气过滤 Air Volume Control 空气流量控制
绝对湿度：每1立方湿空气中所含有的水蒸汽重量
相对湿度(φ)：空气中水蒸汽分压力和同温度下饱和水蒸汽分压力之 比， 它 反映了空气接近饱和的程度。 焓(i)：物质所具有的一种热力学性质，焓值大小取决于空气温度和含湿量 两个因素。对于近似定压过程，可直接用湿空气的焓的变化来度量空气的 热量变化
-273.15 oC Energy
How Latent and Sensible Heat affect water?
Se ns
ible
He
at
Se n
si b
le
Se n
si b
le
He
at
空气的状态变化过程
总热量：GTH= 潜热（TSH）＋显热（TLH) GTH = 1.19 x L/s x ∆h L/s: 总的送风量， ∆h：空气状态点A 和状态点B的焓 差 总的显热： TSH= 1.20x L/s x ∆t L/s: 总的送风量， ∆t：空气状态点A 和状态点B的温 差 总的潜热： TLH= 3.0x L/s x ∆ω L/s: 总的送风量， ∆t：空气状态点A 和状态点B的含湿 量差
Rh = 40%
What is the wet bulb temperature of the air at 20 ° dry bulb and 50% RH C
Wet bulb temperature = 14 ° C
What is the RH at 22° dry bulb and 15° wet bulb C C
Dampe r 75 %
Heating Valve 50 %
Temp Setpoint
21.5 癈 22 癈
空调的基本构件
表面换热器 风阀门 加湿设备 去湿设备 加热设备 风机 空气过滤设备
空气的状态参数
干球温度：用温度计直接读取的温度 湿球温度：在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到热湿平衡时的绝热 饱和温度。 露点温度：当空气含湿量不变，降低温度，在饱和状态下，出现冷凝水 时的温度。 含湿量(d)：湿空气中，所含水蒸汽的质量与干空气质量之比，即每公斤 干 空气所含有的水蒸汽量，其单位：kg/kg干空气
RH = 47%
练习1 （续二）
What is the wet bulb temperature of the air at 24 ° dry bulb and 40% RH C
Wet bulb temperature = 15.5 ° C
Air at 24 ° dry bulb and 20 ° wet bulb is C C cooled to 8° along the saturation curve and C then reheated to 21 °c. What is the rh of the air at this condition
直流式：
一次回风系统：
二次回风系统：
集中式空调系统分类
另外，根据其他原则，进行分类： 1. 根据系统风量：定风量和变风量 2. 根据风道内空气流速：低速（V<8m/s）和高 速（V=20～30m/s ） 3. 系统用途：工艺性和舒适性空调系统 4. 系统精度：一般性空调系统和恒温恒湿空调 系统
一次回风和二次回风空调的特性
方式
特性
一次回风方式
二次回风方式
1. 回风仅在热湿处理设备前混合一次 1. 回风在热湿处理设备前后各混合一次、第二次回风量 2. 可利用最大送风温差送风，当送风温差受 并不负担室内负荷，仅提高送风温度，或增加室内空气的 限制时，利用再热满足送风温度 循环 2. 相同条件下与一次回风方式相比，可节省再热热量
末端VAV 控制器类型
压力相关型VAV：
Damper 75 %
Electric Reheat Stage 1 ST ON Stage 2 ST OFF Stage 3 ST OFF
Temp Setpoint
21.5 癈 22 癈
末端VAV 控制器类型
压力无关型
H C
Air Flow
8ห้องสมุดไป่ตู้ l/s