第六章 空调系统的运行调节

原理：室内回风经与新风混合后， 除部分空气经过喷水室或表冷器 处理以外，另一部分空气可经旁 通风门流过，然后再与处理后 的空气混合送人室内
W
N′ W N′
C′
L′ C′
O′
ε′
N′
ε ε′ C N
W
C′
N′ O′
C′
L′′
O′
ε′
N′
L′ L L′ ′
（3）调节空调箱旁通风门 方法特点：
要求处理的机器露点低，则要求的冷水温度低， 影响制冷机效率。 旁通风未经处理，降低空气品质且室外空气参数 影响室内空气参数。 与定露点方法相比，耗冷量小，且无冷热量抵消 现象。 ε w N 在过渡季，节能效果明显
室内余热量、余湿量均变化
定露点调节再热 改变机器露点
改变露点的方法
•调节预热器加热量 a.冬季，当新风比 不变时，可调节预 热器加热量 b. M → M ′ •调节新、回风混合比
a. 不需要预热时
b. C→ C ′
•调节喷水温度或表冷器进水温度 a.调节喷水温度或表冷 器进水温度
b. L → L ′
（4）调节送风量 （5）多房间空调系统的运行调节
（1）定(机器)露点和变(机器)露点的调节方法 室内热湿负荷变化指的是： 室内余热量Q和余湿量W随着室内工作条件的改变 和室外气象条件的变化而改变。
影响因素
室内人体散热 照明和工业设备散热 人员的出入 工艺过程的变化 房间围护结构的传热量随室 外气象参数的变化
空调系统的全年运行调节
空调房间所要求的t, φ 设计参数，通常允许有一定的 波动范围，空调系统运行时，应保证室内空气状态点 始终位于这一波动范围之内。
φ上
t上
Φ下
t下
6.1室内热湿负荷变化时的运行调节 （1）定(机器)露点和变(机器)露点的调节方法 （2）调节一、二次回风混合比
（3）调节空调箱旁通风门
（2）空调自动控制系统的品质指标
基本概念：
过渡过程：从一个旧的平衡状态转入一个新的平衡状态 所经历的过程 静差△：调节系统从原来的平衡状态过渡到新的平衡 状态时调节参数的新稳定值对原来给定值之间的差。 动态偏差xmax：在过渡过程中，调节参数对新的稳定 值的最大偏差值。 调节(过渡)时间t1：从平衡被破坏，调节参数发生波动， 经过一段时间最后趋向一个新的平衡状态所经历的时间。
方式：在室内直接设置湿球温度或相对湿 度传感器，控制相应的调节机构，直接根据 室内相对湿度偏差进行调节，以补偿室内热 湿负荷的变化
（5）某些处理设备的控制方法
水冷式表面冷却器
冷水进水温度不变，调节进水流量 T → 调节器比例地调节三通阀 →
改变流入盘管的水流量 冷水流量不变，调节进水温度
W L O
ε
W1
N
w1
O
取代
W
W
O
L′
ε O ε
w2
N
N
或
L′
L
W2
（4）调节送风量 房间显热冷负荷减少，湿 负荷不变 减少送风量
N →N′
调节喷水温度或表冷 器进水温度，降低机器 露点，减少送风含湿量
（4）调节送风量
注意
风量不能调得过小，以免处理设备处理 不出所需的d0和t0 风量过小还会导致室内气流组织恶化和 正压降低，影响空调效果。 改变送风量的方法可在房间送风支管上 安装变风量末端装置。
W C′
N W
C

N W
C′

L
N N
Gh1↓,Gh2 ↑
△G=0
O
O
ε
N
L′ L
L′
O′
ε′
N
调节喷水温度
ε
ε′
W C′
① ②
W N
△G=0 Gh1↓,Gh2 ↑
N
C
tL ↓ → tL ′
C L N O
O′ O
ε
N
L L′ dO=dO′
W N

C′
L′ N
O
ε′
N′
（3）调节空调箱旁通风门
改变新回风混合比( 增大新 风量减小回风量），仍用原 来的机器露点
W′ L1 N1 O1 N1 *若室外空气焓值= hL1时，可全部采用新风，一次回风阀关闭。 *实际的调节方法：可采用新回风联动调节阀，一个阀调大的同 时，另一个阀关小，随着室外空气状态点的升高，可逐渐开大 新风阀，同时逐渐关小回风阀。 C′ ε1
• 露点的改变会使调节工作变得复杂，实际工作中 应尽量使用定露点调节再热量的方法。 • 定露点控制法适用于室内湿度的允许范围较大或 余湿量变化不大的场合。 • 变露点控制法只有在室内参数要求精度较高或余 湿量变化较大的场合适用。
（2）调节一、二次回风混合比
不调节喷水温度
ε
ε C N N′ O′
当室内余热量减少，余湿量基本不变时 使送风状态点变为O 送人室内
使室内状态点N保持 不变或在温湿度允许 范围内N"
室内余热量、余湿量均变化
室内余热量和余湿量均 变化
ε可能减小，也可能增加
当室内热湿负荷变化 不大，且室内无严格精 度要求时，或N ′点仍在 允许范围内，则不必进 行调节
W N2
C2
L2
N2
一次回风喷水系统的调节方法
一次回风喷水系统的调节方法
（2）空调系统的全年节能运行工况
露点控制调节法的优缺点
优点：控制简单，性能可靠，应用广泛 缺点：冷热量相互抵消，浪费能量。
主要考虑以下几点原则： 1) 采用变室内测定值或被调参数波动方法， 扩大不用冷热的时间 2) 尽量避免冷热量抵消的方法 3) 冬、夏季，充分利用室内回风，保持最小 新风量 4) 过渡季节，加大新风量以充分利用室外空 气的自然调节能力，并尽量推迟使用制冷 机的时间
第六章 空调系统的全年运行调节
主要内容 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 室内热湿负荷变化时的运行调节 室外空气状态变化时的运行调节 集中式空调系统的自动控制 变风量空调系统的运行调节 半集中式空调系统的运行调节
空调系统的全年运行调节
空调系统的空气处理方案和处理设备的容量是在 空气处于冬夏设计参数以及室内负荷为最不利时 确定的； 在我国大部份地区，室外空气参数介于冬夏设计 参数之间； 室内冷热负荷也是经常变化的； 因此，运行根据实际室外气象参数和室内负荷的 变化对空调系统进行全年运行工况的分析，以保 证全年内，用最经济的运行方式运行。
（5）多房间空调系统的运行调节 同一送风状态L 实现各室N不同 N1、 N2偏离了N点，但仍在 室内允许参数范围之内
பைடு நூலகம்
1 N1 N
2 N2
系统同一露点(L)不同送风温 差送风 实现各室N相同
L 1 N O2 O O1 L

2
6.2室外空气状态变化时的运行调节 （1）一次回风空调系统全年运行调节
第Ⅰ区域
调节预热器加热量的方法


通过控制预热器的供回水阀门以改变热媒流量进行 调节。 特点：温度波动大，稳定性差。 控制预热器处的旁通联动风阀，以调节通过和不通 过的比例来进行调节，多用于热煤为蒸汽。 特点：温度波动小，稳定性好。
第Ⅱ区域
W′′ N1
C′′
L1
O1
ε1
N1
喷冷水处理（启动制冷设备或深井水）
传感器的放置地点不要受太阳辐射热及其他局 部热源的干扰 墙壁温度较空气温度变化滞后得多要注意墙壁 温度的影响 自由悬挂，也可以挂在内墙上
（3）室温控制 室外空气温度补偿控制 以室外干球温度作为室内 温度调节器的主参数 根据室外气温的变化，改 变室内温度的给定值 目的：增强人们的舒适感 和节省能量 方式：调节器M分为冬、 夏两个调节器，通过转换 开关进行季节切换。
h N1 h L1 h w1 h N1 m%
W′ W1 N1 C1 L1 O1 ε1 N1
第Ⅰ区域
W′ N1 C′1 C1 L1 O1 ε1 N1
W2 C
若有蒸汽源，可用喷蒸汽加 湿的方法
W′ W2 N1 C O1 ε1 N1
W2所对应的温度由下式确定：
t t
N1

t N 1 t O1 m%
（2）空调系统的全年节能运行工况
6.2室外空气状态变化时的运行调节
室外空气状态变化成因： 送风状态的变化 建筑外围护结构热量的变化 室外气象包络线 在h-d图上对全年各时刻出现的干、湿球温度状态点 在该图上的分布进行统计，算出这些点全年出现的 频率值，就可得到一张焓频图，这些点的边界线称 为室外气象包络线。该图能清楚地显示全年室外空 气焓值的频率分布。 处理方法： 将全年分成若干气象区（空调工况区）
第Ⅲ区域 室外空气焓在hL2～hN2之间 *调节方法： 关闭回风，采用全新风,用 循环水已经不能处理到L2点， 所以采用冷水喷淋的处理方法 降温减湿 * 喷水温度可用喷水三通阀改 变冷水量和循环水量的混合比 来进行调节.
W′(W ′ ′)
L2
O
N2
第Ⅳ区域
室外空气焓在hN2～hW之间 *调节方法： 也采用冷水喷淋的处理方法， 但新风比m% 喷水处理过程是：降焓减湿 * 当室外空气焓值增高至室 外设计参数时，水温必须降 低到设计工况（夏季）时的 喷水温度
（4）室内相对湿度控制 间接控制法（定露点） 由机器露点温度控制喷水 室喷水温度 •用于夏季和过渡季 •方式： TL ↓ 执行机构M比例控制三 通混合阀调节喷水温度 ↓ 保持机器露点温度一定
•湿度传感器H → TL
（4）室内相对湿度控制 直接控制法（变露点） 场合：室内产湿量变化较大或室内相对湿 度要求较严格的情况
（2）空调自动控制系统的品质指标
基本要求： 能在较短的时间内，使调节参数达到新的平衡。 质量要求： 静差越小越好 动态偏差越小越好 调节时间越短越好
（3）室温控制
改变送风温度的方法(粗调方法)： 调节加热器的加热量; 调节新、回风混合比; 调节一、二次回风比.
微调方法： 电加热器 传感器的放置位置对控制效果会产生很大影响
6.3 集中式空调系统的自动控制
（1）空调自动控制系统的基本组成
（2）空调自动控制系统的品质指标 （3）室温控制 （4）室内相对湿度控制 （5）某些处理设备的控制方法
（6）集中式空调系统全年运行自动控制举例
6.3 集中式空调系统的自动控制
自动控制就是根据调节参数的实际值与给定 值的偏差，用由专用的仪表和装置组成的自 动控制系统调节参数的偏差值，使参数保持 在允许的波动范围内。
优点： 提高运行质量 降低能量消耗 减少运行人员和减轻劳动强度
（1）空调自动控制系统的基本组成
主自 要动 组控 成制 部系 件统
敏感元件（传感器）——感受被调参数， 并输出信号给调节器 调节器（命令机构）——接受敏感元件的 信号， 通过比较给定值进行运算放大并 驱动执行结构 执行机构——接受来自调节器的输出信号 以驱动调节机构部分 调节机构——受执行机构驱动，直接 起调节作用的部件
第Ⅱ′区域
这一区域是当冬、夏季 要求室内空气参数不同时 所特有的。室外空气焓在 hL1-hL2之间 调节方法： 改变室内参数整定值，并 改变新回风比为推迟使用 冷源，可将室内参数的整 定值调整到夏季的参数。 W C L2 O2 N2 注意： *若室外状态点恰好在L2线上，应关闭一次回风阀门， 全部采用新风。 *若此时机器露点仍保持在L1上，此区就要启动冷源。
当室内余热量减少，余湿量基本不变时 当室内余热量减少，余湿量基本不变时，ε 空调系统送风量G和室 内产湿量W不变，含湿 量不变 降为ε ’
由于Q′<Q，N ′低于 N点。 如N′点仍在室内温湿 度允许范围内则可不 必进行调 若N ′点超出了N点的允许波动范围，则可以用调 节再热量的办而不改变露点
（1）一次回风空调系统全年运行调节

第Ⅰ区域 （室外空气焓值小于hw1） 第Ⅱ区域 （hW1<hW<hL1） 第Ⅱ′区域 （hL1<hW<hL2） 第Ⅲ区域 （hL1<hW<hN2） 第Ⅳ区域 （hN2<hw）
（1）一次回风空调系统全年运行调节 第Ⅰ区域 室外空气焓值小于hw1 调节方法：改变预热器加热量 新风比要求：满足室内卫生要 求的最小新风百分比 若室外空气焓值<hw1时，需进 行预热到w1，然后再按m%与回风 混合，使混合点落在hL1线上。
（3）室温控制 送风温度补偿控制 目的：提高控制精度，消除室外气温、新风量变化以 及冷、热媒温度波动等对送风温度的干扰 方式：T1+T2 →M→室温
（4）室内相对湿度控制
间接控制法（定露点） 由机器露点温度控制 新风和回风混合阀门 •用于冬季和过渡季
•方式：
TL
↓
执行机构M比例 控制新风、回风 和排风联动阀门 ↓ 保持机器露点温度一定