空调系统分析及设计

一次回风式链接案例）
P(tn,dn)
W
N
ε
N （tn,dn)
O
ic
iw
W(tw,dw)
C
N(tn,dn)
1
O(to,do)
1
io i1
iN
空气处理箱 C点为新风W和回风N 的混合点，在焓湿图 上如何确定呢？
系统冷负荷
风机温升冷负荷
Q f G (io i1)
Q G (ic i1 ) Qw Qn Q f
N1
N
以 角 系 数 送 入 室 内
新风机组处理 房间 L1 新风机组负荷 L2 新风口，个数与风机 盘管可以不一致
Qw Gw (iw iN )
风机盘管负荷 Q f 风机盘管风量 风机盘管处理
G f (iN iL2 )
Q G f G GW iN1 iL2
第七讲：空气-水系统

第二部分：空调

组合式空调机组由各种功能的模块(称功能段) 组合而成，用户可以根据自己的需要选取不 同的功能段进行组合。按水平方向进行组合 称卧式空调机组，也可以迭臵而成为立式空 调机组。通常组合式机组由风机段、空气加 热段、表冷段、空气过滤段、混合段等功能 段组成：组合式空调机组使用灵活方便，是 目前广泛应用的一种空调机组。
第五讲：全空气系统
第二部分：空调
两种不同状态空气混合

质量守恒：
GC G A GB 湿量守恒：
GC dC GA d A GB d B
C (tC,dC)
GA
A (tA,dA)


能量守恒： GC iC GA i A GBiB
G B d A dC iA iC G A dC d B iC iB d A dC dC d B i A iC iC iB



第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调




表冷器（冷却盘管）段 表冷器（冷却盘管）段用于对空气进行冷却去湿处 理。该段内通常装有铜管套铝翅片的盘管。有4排、 6排、8排管的冷却盘管可供用户选择。 表冷器迎面风速一般不大于2.5m/s，过大的迎面风 速会使冷却后的空气中带水滴，而使空气湿度增加。 一般迎面风速＞2.5m/s时，表冷段出风侧设有挡水 板以防止气流中夹带水滴。 为便于对表冷器进行维护，有的空调机组可以把表 冷器从侧部抽出，有的则在表冷段的上游功能段设 检修门。
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调
二 次 回 再 挡 表中 风 加 水 冷间 段 热 板 段段 段 段
送 中 中 风 效 间 段 过 段 滤 段 送风
消 音 段
送 风 机 段
初 效 过 滤 段
热 回 收 段
回 风 机 段
消 音 段
回 风 段
新风
组合式空调箱
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调
C N
W
P(tn,dn)
ε
N （tn,dn) iw
O O(to,do) L
io iN
ic
N(tn,dn)
C
1
iL
W(tw,dw)
空气处理箱
系统冷负荷
适用场合：多用于洁净空调，因为净化空调风 量大，且室内要求恒温恒湿，故采用二次回风 可节省再热（若采用一次回风，则需利用再热 保持室内温湿度恒定）
Q GL (ic iL ) Qw Qn
第一讲：湿空气状态参数及焓湿图
第二部分：空调
第四讲：送风量及送风参数的确定


1、送风参数的确定
N-室内设计温度 N ε
△to
Q W
△to—送风温差（关键）
可以先选取，亦可先进行 气流组织计算后确定。
o
第四讲：送风量及送风参数的确定
第二部分：空调


2、送风量确定
假定：排风状态点与室内设计状态点一致。
第一讲：湿空气状态参数及焓湿图


1、湿空气状态参数
含湿量：1kg干空气中水蒸气含量
d

mq mg
0.622
pq B pq
(kg / kg干空气 )
pq pq,b 100 %
相对湿度：表示湿空气接近饱和的程度
焓（比焓）：(1+d)kg湿空气的焓
源自文库

i 1.01t d(2500 1.84t) (kJ/kg干空气 )

第八讲：空调设备及其选择
PAU（Pre-Cooling Air Handling Unit）预冷空 调箱。对室外新风进行预处理，在送至风机盘 管（FCU）。 RCU循环空调箱（Recycled airhandling unit） MAU（Make-up Air Unit）全新风机组。这个 就不用说了。 AHU（Air Handle Unit）空调箱。主要是抽取 室内空气(return air)和部份新风以控制出风温 度和风量来并维持室内温度。 FCU 风机盘管机组（Fan Coil Unit）
第七讲：空气-水系统
第二部分：空调

2、出风口混合
W
出口包在一起，采 用格栅或条缝
接入风 机盘管
N
走廊
以 角 系 数 送 入 室 内
新风机组处理 房间 L1 o 1 房间 新风机组负荷 风机盘管负荷 风机盘管 处理 风机盘管风量
FCU
FCU 风机盘管个数与新 风口个数一致
Qw Gw (iw iN )
《公共建筑节能设计规范》
（GB50189-2015）5.3.2规定：
房间面积或空间较大，人员较多或有必要 集中进行温、湿度控制的空气调节区，其 空气调节风系统宜采用全空气调节系统， 不宜采用风机盘管系统。
因此，推荐在影剧院、体育馆等人员较多的大空 间建筑中采用。集中式全空气定风量系统易于消 除噪声、过滤净化和控制空气调节区温湿度，且 气流组织稳定，因此，推荐用于要求较高的工艺 性空调系统。
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调
全空气系统中的空气处理机组 全空气系统中，送入各个区(或房间)的空气在 机房内集中进行处理。对空气进行处理的设 备称为空气处理机组，或称空调机组。市场 上有各种功能和规格的空调机组产品供空调 用户选用。不带制冷机的空调机组主要有两 大类：组合式空调机组和整体式空调机组。
第二部分

第二部分：空调
烟气 排风扇 送风口 送风管 消声器
18°C
空 调 机 房 回风口 25°C
新风 空调机
热湿空气
冷却塔
烟囱
空调房间 24°C
冷凝水管
制冷机房
冷水管 冷水泵
7°C
冷却水管
制冷机的蒸发器 制冷机的冷凝器
12°C 37°C
热水管 热水器
32°C
冷却水泵
热水泵
空调系统
第二部分：空调
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调
机组接管
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调


三、空调设备的主要性能
（一）冷量与热量 空调系统的冷量，应根据所服务房间的同时使用情况、系统 的类型及调节方式，按各房间逐时冷负荷的综合最大值或各 房间夏季冷负荷的累计值确定，并应计入新风冷负荷以及风 机、风管、水泵、冷水管和水箱温升引起的附加冷负荷。 热量除保证房间设计温度外还应计入新风负荷、加湿所需耗 热量。 （二）风量 满足设计计算送风量和送风状态，此外，需满足对新风量的 要求。 （三）机外余压 宜考虑10%~15%的附加值
第二部分：空调
第七讲：空气-水系统

风机盘管（fan-coil)
投资少、使用灵活，广泛应用 于各类建筑
第七讲：空气-水系统
第二部分：空调
风机盘管特点

风机盘管加新风
负担空调房间负荷 新风系统，通常新风经过处理。
第七讲：空气-水系统
第二部分：空调
与新风混合方式

接入风 机盘管
1、房间内混和
走廊 W FCU
iw
O
因风机温升而需消耗 的冷负荷
iN
1
io i1
Q f G (io i1)
系统冷负荷
Q G (iw i1) Qw Qn Q f
第五讲：全空气系统
第二部分：空调


1、定风量系统
室内冷负荷
Qw GW (iw iN )
新风负荷
Qn G (iN io )
？？ C
1kg干空气焓： dkg水蒸气焓: (1.84t+2500)d
1.01t
因为湿空气在 经过空气处理 设备后，质量 和体积均有变 化，而干空气 的质量较为稳 定，故为了计 算方便，采用 干空气作为计 算基础。在热 平衡质量平衡 计算中，状态 参数乘以湿空 气的质量时计 算误差较小。 所以可以直接 相乘。
空调系统分类 https://www.toutiao.com/a 6419021256737931522/ 空调系统组成和分类 https://wenku.baidu.com/view/12 955717f18583d0496459ad.html
第二部分：空调
第五讲：全空气系统
适用场合：适用于室内产生有毒 有害以及其它污染物的场合，例 烈性传染病房、手术室等以及其 它不宜使用回风的场合，但要注 意热回收。
蒸汽加湿器

喷水室
局部补充加湿装臵 液体吸湿剂
表面式： 表面式空气加热器 和表面式空气冷却器
空气换热器 第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调

二、空调设备分类 1、风机盘管 2、组合式空气处理机组



工作原理： 是以冷、热水或蒸汽为媒质，完成对空气的过滤、 加热、冷却、加湿、减湿、消声、热回收、新风处 理和新回风混合等功能的箱体组合而成的机组 组合式空调机组的各功能段： 箱体、表面式空气加热器和表面式空气冷却器、电 加热器、加湿段、喷水段、风机段、新风回风混合 段、过滤段 3、整体式空调机组
第五讲：全空气系统
第二部分：空调 C
ε1 增加再热量
W
N
ε
ε2
O
减小再热量
P(tn,dn)
N （tn,dn)
W(tw,dw)
N(tn,dn)
O(to,do)
C
空气处理箱
L
O
第五讲：全空气系统
《民用建筑供暖通风与空气调节设计 规范》(GB 50736—2012) 7.3.5 中规 定: “全空气空调系统宜采用单风管式 系统”。在“条文说明”中指出, “一 般情况下, 在全空气空调系统(包括定 风量和变风量系统) 中, 不应采用分别 送冷热风的双风管系统, 因该系统易存 在冷热量互相抵消现象, 不符合节能原 则; 同时, 系统造价较高, 不经济。”
第二部分：空调

2、回风口混合
W
接入风 机盘管
回风静压箱，新风 口接入此箱
N
走廊
以 角 系 数 送 入 室 内
1
新风机组处理 房间 L1 房间 新风机组负荷 风机盘管负荷 风机盘管 处理 风机盘管风量 风机盘管个数与新 风口个数一致 FCU FCU
o
Qw Gw (iw iN )
Q f G f (i1 io ) Q Gf G i1 iO
Q f G f (iN i1 )
Q G f G GW iN iO
第七讲：空气-水系统
第二部分：空调
风盘散流器

较多的时候，风机盘管和散流器结合使用。
FCU
FCU 出风口混
回风口混
回风口混
第七讲：空气-水系统
第二部分：空调
第八讲：空调设备及其选择

一、空气热湿处理设备 直接接触式：

平衡式：
Gd0 W GdN
Gio Q GiN
Q W G iN io d N - do
另：
P（tN,dN) N Q W O（to,do)
Qx G 1.01(t N to )
第四讲：送风量及送风参数的确定
空调系统分类
https://wenku.baidu.c om/view/aaa3e32600 66f5335a812181.html ?from=search
N （tn,dn)


1、定风量系统
直流式：
P(tn,dn)
N W
ε
O W(tw,dw) O(to,do)
风机温升， 空气处理箱 而非再热。
1
第五讲：全空气系统
第二部分：空调


1、定风量系统
直流式：
室内冷负荷
N W
新风冷负荷：
Qw GW (iw iN )
Qn G (iN io )
B (tB,dB) GB 混合点C (tC,dC) 在 什么位置，符合什么 规律？
C点位于A、B连线上， 且符合反比关系。
第五讲：全空气系统
两种不同状态空气混合过程的计算
第二部分：空调

1、定风量系统
室内冷负荷
Qw GW (iw iN )
新风负荷
二次回风式链接案例）
Qn G (iN io )
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调
第八讲：空调设备及其选择
第二部分：空调

整体式空调机组在工厂中组装成一体，有固 定的功能；也分为卧式和立式两种机型。这 种机组结构紧凑，体型较小，适用于需要对 空气处理的功能不多，机房面积较小的场合； 组合式空调机组最小风量2000m3/h;最大风 量可达200000m3／h。