第3章空气调节系统2
学习领域九 空气调节系统PPT课件
学习领域九 空气调节系统
二、地铁列车客室内空气参数的确定 三、制冷剂
二、地铁列车客室内空气参数的确定
地铁列车的运 输任务是单一的运 送短途乘客，这就 要求客室内要有卫 生清洁而且是舒适 的环境条件。
(一)客室内空气参数的要求
根据人们的生活实践和人体生理卫生上的要求 以及车内的特点，可分析出影响车内人体卫生和舒 适性的主要因素是：
（二）制冷剂液体过冷对制冷循环影响
在理论循环中认为从冷凝器中流出和进入节流装置 的制冷剂都是饱和液体状态，而在实际制冷装置中，制 冷剂在冷凝器中冷凝成液体后还在继续向外放热而变成 过冷液体（未饱和液体）后才流出，特别在车辆制冷装 置中，冷凝器采用风冷，液体的冷凝温度总是高于环境 气温，从冷凝器出来的制冷剂液体在储液器和管路中流 动还要不断向外界放热而继续过冷。因此，冷凝器流至 节流装置前总有一定的过冷度。饱和温度与过冷液体的 温度的差值称为过冷度。过冷度越大，节流损失就越 小，单位质量制冷量就越大，因此液体的过冷循环将提 高制冷系数。
/小时·人
车内空气含尘量： ≤0.5 mg
每辆车总的通风量： 8000 （直流车）
8500 （交流车）
每辆车总的新风量： 4000 （直流车）
3200 （交流车）
(二)外气参数的确定
外气参数的选定是根据本地区的地理位置和气象条件所 确定的。以上海地铁车辆为例：
上海地区的纬度：
31º10′
上海地区的经度：
学习领域九 空气调节系统
一、制冷原理
一、制冷原理
空调制冷：用一定的方法使物体或空间的温度 低于周围环境介质的温度，并且使其维持在某一范 围内。
制冷的方式有五种： （1）蒸气压缩式制冷； （2）半导体制冷； （3）吸收式制冷； （4）蒸气喷射式制冷； （5）涡流管制冷。 一般城轨车辆都采用蒸气压缩式制冷。
空气调节教学ppt课件
加热设备类型
包括电加热器、蒸汽加热 器、热水加热器等。
加热过程控制
通过温度控制器和电动调 节阀等设备，实现加热过 程的自动控制，保持空气 温度稳定。
空气冷却处理过程及设备
冷却原理
通过制冷机、冷却塔等设备，将 空气中的热量转移至冷却介质中，
新风利用技术
合理利用新风，减少空调负荷，降低能耗。
风道优化技术
优化风道设计，减少风阻和漏风，提高送风效率。
空调系统控制策略与节能管理
智能控制技术
应用智能控制技术，实现空调系统的 自动调节和优化运行，提高能源利用 效率。
分时分区控制策略
根据建筑不同区域的使用需求和时段， 采用分时分区控制策略，降低空调能 耗。
冷（热）负荷的计算方法
包括围护结构负荷、人员负荷、设备负荷、灯光负荷等
湿负荷的计算方法
包括人体散湿、敞开水面散湿、各种潮湿表面散湿等
空调系统送风量的确定
01
02
03
04
送风量的基本概念和计算方法
送风量与冷（热）、湿负荷的 关系
送风量与室内空气品质的关系
空调系统送风量的确定需要考 虑多个因素，包括冷（热）、
根据生产工艺要求，提供特定的温湿度环境，适 用于工厂、实验室等场所。
集中式空调
空气处理设备集中设置，适用于大型建筑如商场、 酒店等。
分散式空调
空气处理设备分散设置，灵活方便，适用于小型建筑 或局部区域。
氟利昂空调
制冷效率高，但对大气层有破坏作用，逐渐被淘汰。
吸收式制冷空调
利用热能驱动制冷，环保节能，适用于有废热或太阳能等 场所。
空气调节
第一章绪论第一节空气调节技术的发展概况1.1.1 空气调节技术简史1901年，威利斯.开利（willis H.Carrier）图1-01在美国建立世界上第一所空调试验研究室。
1902年7月17日开利博士在一家印刷厂设计了世界公认的第一套科学空调系统。
1906年，开利博士获得了“空气处理装置”的专利权，这就是世界上第一台喷淋式空气洗涤器（Spray Type Air Washer）即喷水室图1-02。
1911年12月，开利博士得出了空气干球、湿球和露点温度间的关系，以及空气显热、潜热和比焓值间关系的计算公式，绘制了湿空气焓湿图图1-03焓湿图得到了美国机械工程师协会（缩写ASME）的工程师们的广泛认可，成为空调行业最基本的理论，成为今日所有空调计算的基础，它是空气调节史上的一个重要里程碑。
[在这里插一句：现在开利博士发明的这种传统的常规空调方式正在接受挑战，一种叫“温湿度独立控制空调系统”的非常节能的空调方式正在逐步形成其独立的理论，也将成为空调发展史上的一个里程碑。
（书上第七章也有简单介绍）当然它的理论仍然是建立在开利博士的理论基础之上的]。
1922年，开利博士还发明了世界上第一台离心式冷水机组图1-04。
开利博士－“空调之父”，被美国“时代”杂志评为20世纪最有影响力的100位名人之一。
开利的介绍1904年身为纺织工程师的克勒谋（Stuart W. Cramer）[他是一位对空调发展史产生一定影响的人物，是一位多面手工程师〕图1-05他负责设计和安装了美国南部约1/3纺织厂的空调系统，系统共包括了60项专利。
1906年5月，克勒谋在一次美国棉业协会（American Cotton Manufacturers Association,缩写ACMA）的会议上正式提出了“空气调节”（Air Conditioning）术语，从而为空气调节命名。
condition vt调节，使达到所要求的情况，限制，以…为（先决）条件。
空气调节第四版前两章知识点和答案
课程一：空气调节绪论1.空气调节：①使空气达到所要求的状态②使空气处于正常状态2.内部受控的空气环境：在某一特定空间（或房间）内，对空气温度、湿度、流动速度及清洁度进行人工调节，以满足人们工作、生活和工艺生产过程的要求。
3.一定空间内的空气环境一般受到两方面的干扰：一是来自空间内部生产过程、设备及人体等所产生的热、湿和其他有害物的干扰；二是来自空间外部气候变化、太阳辐射及外部空气中的有害物的干扰。
4.技术手段：采用换气的方法保证内部环境的空气新鲜；采用热、湿交换的方法保证内部环境的温、湿度；采用净化的方法保证空气的清洁度。
（置换、热质交换和净化过程）5.工艺性空调和舒适型空调？答：根据空调系统所服务对象的不同可分为工艺性空调和舒适型空调。
①工艺性空调：空气调节应用与工业及科学实验过程。
②舒适型空调：应用于以人为主的空气环境调节。
第一章湿空气的物理性质及其焓湿图章节概要：内容一：知识点总结1.湿空气=干空气=水蒸气A.饱和空气：干空气+干饱和空气B.过饱和空气：干空气+湿饱和空气C.不饱和空气：干空气+过热蒸汽2.在常温下干空气被视为理想气体，不饱和湿空气中的水蒸气一直处于过热状态。
3.标准状况下，湿空气的密度比干空气小（水蒸气分压力上升，湿空气密度减小）。
4.相对湿度可以反映空气的干燥程度。
5.相对湿度与含湿量的关系（书7页）。
6.湿空气的焓h=ℎℎ+dℎℎ。
7.画图：湿空气的焓湿图、露点温度、湿球温度。
8.湿空气的状态变化，四个典型过程的实现。
9.道尔顿定律B=ℎℎ+ℎℎ。
10.在一定大气压力B下，d仅与ℎℎ有关，ℎℎ越大，d越大。
11.空气进行热湿交换的过程中，温差是热交换的推动力，而水蒸气的压力差则是质（湿）交换的推动力。
内容二：课后习题答案1.试解释用1KG干空气作为湿空气参数度量单位基础的原因。
答：因为大气（湿空气）是由干空气和一定量的水蒸气混合而成的。
干空气的成分是氮、氧、氩、及其他微量气体，多数成分比较稳定，少数随季节变化有所波动，但从总体上可将干空气作为一个稳定的混合物来看待。
《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003强制性条文
《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019—2003强制性条文第三章 室内外计算参数3.1.9 建筑物室内人员所需最小新风量，应符合以下规定：1、民用建筑人员所需最小新风量按国家现行有关卫生标准确定；2、工业建筑应保证每人不小于30m 3/h 的新风量。
第四章 采暖4.1.8 围护结构的最小传热阻，应按下式确定：,min ()n w o y n a t t R t a -=∆ （4.1.8-1）或,min ()n w o n ya t t R R t -=∆ （4.1.8-2） 式中：R 0，min ——围护结构的最小传热阻（m 2·℃/W ）；t n ——冬季室内计算温度（℃），按本规范第3.1.1 条和第4.2.4 条采用； t w ——冬季围护结构室外计算温度（℃），按本规范第4.1.9 条采用； α ——围护结构温差修正系数，按本规范表4.1.8-1 采用；∆t w ——冬季室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温差(℃)，按本规范表4.1.8-2 采用；a n ——围护结构内表面换热系数[ W/(m 2·℃) ]，按本规范表4.1.8-3 采用；R n ——围护结构内表面换热阻（m 2·℃/W ），按本规范表4.1.8-3 采用。
注： 1 本条不适用于窗、阳台门和天窗。
2 砖石墙体的传热阻，可比式（4.1.8-1，4.1.8-2）的计算结果小5%。
3 外门（阳台门除外）的最小传热阻，不应小于按采暖室外计算温度所确定的外墙最小传热阻的60%。
4 当相邻房间的温差大于10℃时，内围护结构的最小传热阻，亦应通过计算确定。
5当居住建筑、医院及幼儿园等建筑物采用轻型结构时，其外墙最小传热阻，尚应符合国家现行《民用建筑热工设计规范》（GB 50176）及《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ 26）的要求。
表4.1.8-1 温差修正系数（α）表4.1.8-2 允许温差∆t y值（℃）注：1 室内空气干湿程度的区分，应根据室内温度和相对湿度按表4.1.8-4 确定。
空气调节技术课件：第三章 空气调节系统2
变水温调节：随着室内负荷的变化改变 风机盘管水系统的供水温度。
三通阀MV1是装在二 次供水泵与分水器之 间，利用回水和供水 混合可以得到要求的 水温。G=G1+G2
G
G2
G1
在分水器和集水器之间
安装二通阀MV2， MV2 受分集水器压差控制，
当压差大于某一设定值
时，MV2打开，分水器 中的一部分水流回集水
序 号
系统类型
最低初 投资
最低运 最小建 最好通
行费
筑空
风效
用
间
果
最好建 筑形 式
1 渗入新风
1
1
1
3
1
2
墙洞引入新 风
2
2
1
2
3
3 独立新风
3
3
3
1
2
(三) 空气调节过程和设计计算 独立新风+风机盘管系统
新风直入式
L OM
Gh N
新风被处理的程度不同，可分为四种情况
GW
L
1 iL iN
W 新风直入式系统夏季空气调节的示意图
GW
W1 E
W'
新风直入式系统冬季空气调节的示意图
W'
加热
W'
等温加湿
W1
E
O'
N
等湿加热
N
M'
新风串接式 1 iL iN
N C
O
CL O
N
W
Gh
N
=100%
GW
L
L
W
新风串接系统夏季空气调节的示意图
冷却减湿
W
L
空气调节系统演示文稿
处理过程承担冷量 Q0=GL(IC-IL) 第二次混合 GL/G=(IN-IO)/(IN - IL)
G(IN-IO)=GL(IN-IL)=Q1 第一次混合 GW/GL=(IC-IN)/(IW - IN)
GL(IC-IN)=GW(IW-IN)=Q2 所以 Q1+Q2= GL(IN-IL)+ GL(IC-IN)
第十四页，共46页。
封闭式系统
第十五页，共46页。
直流式系统
第十六页，共46页。
混合式系统
第十七页，共46页。
第四章 空气调节系统
• 4．2 普通集中式空调系统（典型的 全空气系统）
➢ 4．2．1 一次回风式空调系统 ➢ 4．2．2 二次回风式空调系统
第十八页，共46页。
第四章 空气调节系统
➢ (4) 室内tN相同，热湿比ε不同：双风道系统。
第四十一页，共46页。
系统分区处理的常见形式
（1）采用定露点，分室加热系统图式：
第四十二页，共46页。
系统分区处理的常见形式
• （1）采用定露点，分室加热焓湿图。
第四十三页，共46页。
系统分区处理的常见形式
• （2）采用定露点，相同的Δto，但需根据房间的重要性选择
• 按负担室内负荷所用介质种类分类
➢ （1）全空气系统 ➢ （2）全水系统 ➢ （3）空气－水系统 ➢ （4）冷剂系统
第九页，共46页。
全空气系统
第十页，共46页。
全水系统
第十一页，共46页。
空气－水系统
第十二页，共46页。
冷剂系统
第十三页，共46页。
4．1．4 空气调节系统分类
• 按集中式空调系统处理的空气来源分类 ➢ （1）封闭式系统 ➢ （2）直流式系统 ➢ （3）混合式系统
空气调节课程设计说明书(多功能大楼-济南)
目录第一章工程概述与设计依据 (1)1.1 工程概述 (1)1.2 设计依据 (1)1.2.1 围护结构热工指标 (1)1.2.2 室外设计参数 (1)1.2.3 室内设计参数 (1)第二章负荷计算 (2)2.1 夏季冷负荷的计算 (2)2.1.1 夏季冷负荷的组成 (2)2.1.2空调冷负荷计算方法 (2)2.2 湿负荷的计算 (4)2.2.1 湿负荷的组成 (4)2.2.2 湿负荷的计算方法 (4)2.3 负荷计算过程 (4)2.4 各房间负荷汇总 (12)第三章空调方案的确定 (16)3.1 空调系统的确定 (16)3.1.1 风机盘管加新风方式和全空气系统方式的确定 (16)3.2 空气处理过程设计 (16)3.2.1 风机盘管加独立新风系统设计及全空气系统设计 (16)3.2.2 风量和气流组织计算 (17)3.2.2.1.1风机盘管系统设计 (17)3.2.2.1.2风机盘管及新风机组的选型 (17)3.2.2.2全空气系统的设计 (17)3.2.2.2.1全空气系统设计 (17)3.2.2.2.2中央空气调节处理系统的选择 (17)3.3 风机盘管的选型 (16)3.4 冬季热负荷的校核 (20)第四章风系统的设计 (21)4.1 气流组织设计 (21)4.1.1 风机盘管加新风方式系统 (21)4.2 风管设计 (23)4.2.1 风道水力计算 (23)4.2.2 风机盘管加新风系统新风管道水力计算 (24)4.3 新风机组选型 (25)第五章水系统的设计 (26)5.1 水系统方案的确定 (26)5.2水管及水力计算 (26)5.3 最不利管路水力计算 (27)第一章工程概述与设计依据1.1 工程概述本工程为某多功能大楼空调系统设计，位于济南市.。
1.2 设计依据1.2.1 围护结构热工指标查书附录得:外墙：选用砖墙，内外粉刷，δ=360mm，K=1.26 W/m2K，衰减系数β=0.36，延迟时间ε=8.4h；外窗：单层玻璃钢窗，K=4.54W/m2K，挂浅色内窗帘，无外遮阳，窗高为1.8米。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
保持△t0或△d0不变，只变风量的两种结果
Q发生变化(如减少），W不变
W 发生变化（如减少）， Q不变
单纯用变风量的方法，绝大多数情况下只能维持室内一个 参数（温度或相对湿度）不变，要想维持两个参数不变， 还必须采用其它辅助方法。 单一变风量：仅仅一个参数要求严格，另一个允许较大的 波动的情况下。
第三节 双风道系统
露点再热式双风道系统
缺点：不能改变送风状态的含湿量；冷热抵消损 失较大；运行费用高、初投资较高
调节和控制比较简单。(热风相当于局部加热器 的作用）
第四节 变风量空调系统
（Variable Air Volume－VAV）
一、概述 G—空调房间负荷最大时设计的 实际负荷不可能总是最大值：当负荷减小时，要靠提高送 风温度；湿负荷减少时要靠提高送风含湿量的方法满足室 内温、湿度要求 --增加再热量，冷热抵消更严重，经济性变差
二、变风量空调装置的型式
末端装置：节流型、 旁通型、诱导型 1） 节流型： 改变空气的通道截面积
2） 旁通型
比较：
旁通型—总送风量并未改变，只是改变了送往室 内和旁通的比例，风机耗能并未节省
节流型—节省再热量，节省风机的能耗，经济性 好；但系统静压变化大 ，有时还会产生噪声
3） 诱导型
800kw的大型机组
具有高性能和低噪音 多数是水冷型。但风冷型，特 别是风冷热泵机组逐步增长
多数机组的制冷量低于350kw
Copeland和Danfoss是中国最大 的涡旋压缩机供应商。大多数 涡旋压缩机用于单元式空调机
半集中式空调系统
前面介绍的集中式空调系统，由于所有空气都在
调机房的空调箱中处理，所以有风道过粗、过长 和机房面积大的缺点。为此常常占用较多的建筑
一次风温可以很低，一次风系统风道截面小； 由于可利用室内热量，运行费用低
三、变风量系统设计中的几个问题
1） 冬、夏系统是根据系统最大热 或冷负荷 计算的，但最大负荷 不是各区最大负荷的总 和，应 考虑系统的同时负荷率（同时使 用 率）。
2） 系统最小风量
变风量系统的最小风量可按系统最 大风量的40%-50%计算。
但最小风量必须满足气流分布的最 低要求，同时也必须大于要求的新 风量。
3） 气流分布问题
由于风口变风量，会影响到室内气 流分布的均匀性和稳定性。
宜选用扩散性能好的风口。
在选用普通风口时，一般可按80% 左右 的最大送风量作为设计风量 的依据。
4）变风量系统的风机控制
对于节流型变 风量系统，风量减 少后，系统的管道特性线 将产生 变化，风机的工作点也将移动，相 应 地风管内静压也将发生变化。
工作原理
空气调节过程分析
吊顶式诱导器
置换通风式诱导器
一、工作原理
诱导器系统中有一个关键设备叫诱导器。
诱导器
静压箱 喷嘴 冷热盘管
诱导比
它等于诱导器工作时吸入的二次风与供 给的一次风量比值
nG2 G1
n——诱导比
Gl 、G2——诱导器吸一次风量和二次风量
2．空气调节过程分析 “全空气”诱导器系统
Qx
W
G = ——————— = ————
1.01(tN - tO ) （dN -dO ）
维持G不变，改变to或do 维持（tN-to）或（dN-do）不变，改变G ---VAV的基本原理
当室内的热负荷减少时，通过减少送风量，不
但能充分利用允许的最大送风温差，节约再热量
和与之相当的冷量，风机功率消耗降低，运行经 济性提高。---VAV发展的主要原因。
变风量系统的调节方法
变风量控制室内温度，变露点控制室内湿度；
变风量控制室内湿度，变再热量控制室内温度
变风量系统适应范围：
室内温度相对湿度可允许较大波动、 送 风温差可不受限制的舒适性空调。
国外在高层和大型建筑物中，通常在内区使用这种系 统，因为它没有多变的建筑传热、 太阳辐射等负荷。 对于全年需送冷风的情况， 用变风量系统比较合适。
“全空气”诱导器系统空气调节过 程在i-d图上的表示
“空气—水”诱导器系统
选择合乎要求的诱导器 需要确定
n、 Q1 及 Q2
确定一次风量G1
(Q q)
G1 (iN i1)
确定一次风量Gl、一次风处理设备需要的
冷量Q1及二次风处理盘管需要的冷量Q2
G1
Q
(1n)(iN
iO)
Q1G1(iWiL)
5）送、回风机风量的平衡控制
送风量不断改变，若回风量不变，房间 将出现负压，同时回风机浪费能量。
--室内静压控制回风机的风量
中央空调制冷机组和大型空调设备
序 号
形式
动力 性质
主要生产厂家
1
吸收式 制冷机
燃油 和燃 气
江苏双良、远大、三洋、开 利、烟台荏原和LG同和
2 离心机 电力 约克、开利、特灵和麦克维尔
“空气—水”诱导器系统
“全空气”诱导器系统
“全空气”诱导器的诱导比为
n G2 O1 G1 NO
为了求出诱导器需要的一次风量G1，可以 建立房间的热平衡关系
G1i1QG1iN
G1
Q (iN i1 )
tN
高速系统，诱导 器阻力大，需考
虑风机温升
t1
N
t0 1
n 1
tf L
W
100%
送风温差能否达 到要求？
面积和空间。为了解决这些矛盾产生了半集中式 空调系统和分散式空调系统。
它既有集中的冷热源供应系统，也由分散于 各个空调区域的空气处理末端设备。 按末端设备工作原理的不同可分为：
风机盘管系统和诱导空调系统， 也称为混合系统。
介绍半集中式空调系统
风机盘管系统
包 括 诱导器系统
水环热泵系统
第五节 诱导器系统
Q2G2(iNi2)
正压排风量
G 室内冷负荷 Q
G1 (iN)
W N
t0
2
O
一次风G1
（i1）
q 二次盘管 取出热量
(1) (L)
100%
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
L
“空气-水”诱导器的热平衡和 在i-d图上的分析
日立、大金、约克、特灵、 开利、顿汉布什、麦克维尔 3 螺杆机 电力 和吉荣；大连冰山、浙江王 牌、上海富田、重庆嘉陵、 武汉冷冷机厂
开利、约克、麦克维尔和其 4 活塞机 电力 他国内品牌如大连冰山、南
京五洲、吉荣和烟台冰轮
5
涡旋式
电力
只有特灵能提供单台大型的 涡旋机组
备注
吸收式制冷机是唯一具有自主 知识产权的集中空调产品。中 国已经成为除日本外的第二大 吸收式制冷机的生产国。 特点是采用水冷和通常大于