暖通空调PPT.ppt

1、主要讲授内容介绍：（）涉及方面：供热室内系统:热水系统、辐射采暖、燃气红外线、热风采暖.通风:自然、机械及事故通风，隧道通风、建筑防排烟、地下 车库通风空调：全空气、空气水系统、全水系统、空调设备、气流组 织等制冷：电制冷系统、燃气制冷机、机房布置和系统流程图（）具体讲授内容：概念、原理、计算方法、系统形式、案例介绍、方案制作、程序编制训练、作业练习,授课课程内容、方法及考核等,2、讲授方法介绍：主要采用板书、多媒体演示、机房编制程序、讨论及练习、考核方式：平时考勤、作业、期末考试、相关网站介绍：暖通空调（专业最新发展及技术等）中国空调与制冷网中国知网（专业文章）筑龙网（设计案例、文章、规范、设计图纸等）网易暖通（图纸和电子样本）,第一部分,采暖系统,第一讲：建筑热工1、建筑热工分区：严寒地区（简称区）：累年最冷月平均温度低于或等于10的地区。寒冷地区（简称区）：累年最冷月平均温度高于10、低于或等于0 的地区。温暖地区（简称区）：累年最冷月平均温度高于0，最热月平均温度低 于28的地区。炎热地区（简称区）：累年最热月平均温度高于或等于 28的地区。注：(1)累年系指近期30年，不足30年的取实际年数，但不得少于10年。(2)炎热地区主要包括长江流域的苏、浙、皖、湘、鄂、赣各省，四川盆地和东南沿海地带的闽、粤、台三省以及桂、黔、滇的部分地区。,第一部分：采暖,第一讲：建筑热工,2、各区热工要求严寒地区的建筑应充分满足冬季保温设计要求，加强建筑物的防寒措施，本区不须考虑夏季防热设计要求。寒冷地区的建筑应以满足冬季保温设计要求为主，适当兼顾夏季防热。温暖地区的建筑应兼顾冬季保温和夏季防热，结合本地区传统做法作适当处理。注：当本区中的建筑物需要设置集中采暖时，应对该建筑物进行冬季保温设计。炎热地区的建筑应以满足夏季防热设计要求为主，适当兼顾冬季保温。注：(1)炎热地区中，日平均温度高于或等于30，累年平均超过15天的城市，如南京、合肥、芜湖、九江、南昌、武汉、宜昌、长沙、赣州、衡阳、株洲、重庆等，建筑设计上应加强夏季防热措施。(2)新疆的吐鲁番盘地，夏季极端炎热，空气干燥，但冬季寒冷，气温日较差和年较差均大于其他地区，建筑设计上宜加强围护结构热稳定性。,第一部分：采暖,第一讲：建筑热工,3、围护结构最小传热阻确定围护结构传热阻时，围护结构内表面温度是一个最主要的约束条件。除浴室等相对湿度很高的房间外，围护结构内表面温度值应满足内表面不结露的要求。室内空气温度与围护结构内表面温度的温度差还要满足卫生要求。根据上述要求而确定的外围护结构传热阻，称为最小传热阻。围护结构的最小传热阻应按下式确定：,第一部分：采暖,第一讲：建筑热工,温差修正系数,第一讲：建筑热工,第一部分：采暖,允许温差,第一讲：建筑热工,第一部分：采暖,第2章 热负荷计算,围护结构基本耗热量朝向 修正耗热量室内热负荷 高度 冷风渗透耗热量（高层与低层不同）其它耗热量 冷风侵入耗热量,第一部分：采暖,第二讲：热负荷计算,围护结构的基本耗热量,围护结构基本耗热量指经过墙、窗、门、地面和屋顶等，由于室内外的空气温差而造成的从室内传向室外的热量。,第一部分：采暖,第二讲：热负荷计算,温差修正系数,1.朝向修正耗热量 朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。2.风力修正耗热量风力修正耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构耗热量的修正。对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及营区内特别突出的建筑物，应考虑垂直外围护结构附加510。,围护结构的修正耗热量,第一部分：采暖,第二讲：热负荷计算,其它耗热量,1.冷风渗透耗热量 在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后又逸出室外。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风滲透耗热量。、冷风侵入耗热量冷空气由开启的外门侵入室内，把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。,第一部分：采暖,第二讲：热负荷计算,第3章 散热设备,散热器类型：按其制造材质，主要有铸铁、钢制散热器两大类。按其构造形式，主要分为柱型、翼型、管型、平板型等。,第一部分：采暖,第三讲：散热设备,铸铁散热器,第一部分：采暖,第三讲：散热设备,钢制散热器,第一部分：采暖,第三讲：散热设备,散热器选型计算,散热面积计算,第一部分：采暖,第三讲：散热设备,散热器计算例题,例：某房间设计热负荷为1800w，安装铸铁四柱760型散热器，明装，上部有窗台板覆盖，散热器距窗台板高度为150mm，采暖系统为双管上行下给式，热媒为9570，散热器为同侧连接上进下出，求所需散热器片数。已知：散热器面积 f=0.23m2/片 散热器传热系数 K=8.49W/(m2.)修正系数 假定 室内温度 tn=18,第一部分：采暖,第三讲：散热设备,则散热器传热面积：计算片数为：当散热器片数为1115片时，则因此，实际所需散热器面积为实际采用片数为取整数，应采用15片,第一部分：采暖,第三讲：散热设备,第四讲：热水采暖系统,在系统工作之前，先将系统中充满冷水。当水在锅炉内被加热后，它的密度减小，同时受着从散热器流回来密度较大的回水的驱动，使热水沿着供水干管上升，流入散热器。在散热器内水被冷却，再沿回水干管流回锅炉。,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,自然循环热水采暖系统,自然循环热水采暖系统作用原理断面A-A右侧的水柱压力为断面A-A左侧的水柱压力为 作用压力,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,自然循环热水系统（左边为双管式，右边为单管式）,自然循环热水采暖系统形式,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,机械循环热水采暖系统与自然循环热水采暖系统的主要区别是：在系统中设置了循环水泵，靠水泵提供的机械能使水在系统中循环。系统中的循环水在锅炉中被加热，通过总立管、干管、支管到达散热器。水沿途散热有一定的温降，在散热器中放出大部分所需热量，沿回水支管、立管、干管重新回到锅炉被加热。,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,1、机械循环双管上供下回式热水采暖系统2、机械循环双管下供下回式热水采暖系统3、机械循环中供式热水采暖系统4、机械循环下供上回5、其它分类形式 同程式 水平式,机械循环热水采暖系统几种形式,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,机械循环双管上供下回式热水采暖系统,该系统与每组散热器连接的立管均为两根，供水干管布置在所有散热器上方，而回水干管在所有散热器下方。,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器下面,机械循环双管下供下回式热水采暖系统,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,机械循环中供式热水采暖系统,从系统总立管引出的水平供水干管敷设在系统的中部，下部系统为上供下回式，上部系统可采用下供下回式，也可采用上供下回式。中供式系统可用于原有建筑物加建楼层或上部建筑面积小于下部建筑面积的场合。,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,该系统的供水干管设在所有散热器设备的上面，回水干管设在所有散热器下面，膨胀水箱连接在回水干管上。回水经膨胀水箱流回锅炉房，再被循环水泵送入锅炉。,机械循环下供上回,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,同程式系统,第一部分：采暖,如果一个热水采暖系统中各循环环路的热水流程长短基本相等，称为同程式热水采暖系统。,第四讲：热水采暖系统,水平式热水采暖系统,1、水平串联（顺流式）排气难，下进下出,2、水平跨越式上进下出,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,供暖系统的选择,1、系统作用半径大，水平管较长 采用同程式 若采用垂直式，立管数大于5根2、民用多层建筑 3层 采用垂直单管系统（住宅、办公室、旅馆）3层 采用可调节单管系统或下供下回双管系统4、大房间为主的建筑（会议室、教室）采用水平式5、小于3层的民用建筑 双管系统,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,高层热水采暖系统,负荷计算负荷计算特点：高层建筑物供暖设计热负荷由围护结构耗热量、冷风渗透耗热量和冷风侵入耗热量三部分。其中围护结构耗热量和冷风侵入耗热量同多层相同，而冷风侵入耗热量则与多层有不同之处，即应综合考虑风压和热压的作用。冷风渗透压差综合修正系数 当 则，当 则：,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,压差比（考虑热压）,基准渗透量修正系数,高层热水供暖系统形式,设热交换器的分区系统 设双水箱的分区式系统 竖向分区式 设阀前压力调节器的分区式系统 设断流器和阻旋器的分区式系统 设专用锅炉的分区式系统 双线式供暖系统 单、双管混合式供暖系统,第一部分：采暖,第四讲：热水采暖系统,上供下回单管式系统，散热器S1和S2串联，只有一个共同的作用压头N个散热器串联,第五讲：系统作用压力,第一部分：采暖,单管系统作用压力,第五讲：系统作用压力,双管系统作用压力,不同高度散热器环路的作用压力的双管系统中，由于供水同时在上、下两层散热器内冷却，形成了两个并联环路和两个冷却中心。它们的作用压力分别为,第一部分：采暖,第五讲：系统作用压力,单管系统中各层立管水温的计算,第一部分：采暖,流出第i层散热器的水温为：,第五讲：系统作用压力,计算原理：根据流体力学理论，流体在管路中流动时，要克服流动阻力产生的能量损失，能量损失有:沿程压力损失局部压力损失沿程阻力与局部阻力之和，就是管道的总阻力。,第六讲：热水采暖系统的水力计算,第一部分：采暖,第六讲：热水采暖系统的水力计算,热水供暖系统水力计算的任务,已知各管段的流量和系统的循环作用压力，确定各管段管径，这是实际工程设计的主要内容。已知各管段的流量和管径，确定系统所需的循环作用压力。常用于校核计算，校核循环水泵扬程是否满足要求。已知各管段管径和该管段的允许压降，确定该管段的流量。用于校核已有的热水供暖系统各管段的流量是否满足需要。,第一部分：采暖,第六讲：热水采暖系统的水力计算,等温降法,等温降方法的特点是预先规定每根立管的水温降相等，在这个前提下计算各管段流量，进而确定各管段管径。等温降法简便，易于计算，但不易使各并联环路阻力达到平衡，运行时易出现近热远冷的水平失调问题。,第一部分：采暖,热水供暖系统水力计算方法,不等温降法,不等温降法就是在垂直单管系统中，各立管采用不同的温降进行水力计算。它不同于等温降法，等温降法各立管温降相同，根据温降确定各管段流量和管径。不等温降法先选定立管温降和管径，确定立管流量，根据流量计算立管的实际温降，确定所需散热器的数量，最后再用当量阻力法确定立管的总压力损失。,第六讲：热水采暖系统的水力计算,第七讲：热水采暖系统附件,1、减压阀2、安全阀：一般与减压阀配套使用或单独使用。3、膨胀水箱：在采暖系统中，一般应设置膨胀水箱来收贮受热后膨胀的 水量，通时解决系统定压和补水问题。4、除污器5、调压装置 调压板、调节用截止阀6、集气罐和自动排气阀7、补偿器8、平衡阀：管网系统中所有需要保证设计流量的环路中都应该安装一个平衡阀。由于性能十分可靠，不必再安装其它起关闭作用的阀门。9、分水器、集水器,第一部分：采暖,第七讲：热水采暖系统附件,平衡阀,螺纹连接、法兰连接、端槽连接,第七讲：热水采暖系统附件,第一部分：采暖,减压阀,第一部分：采暖,第七讲：热水采暖系统附件,安全阀,第一部分：采暖,第七讲：热水采暖系统附件,膨胀水箱,第一部分：采暖,第七讲：热水采暖系统附件,除污器,第一部分：采暖,第七讲：热水采暖系统附件,第八讲：热水采暖系统的失调与调节1、常见失调方式及产生原因 水平失调:水平作用压力不平衡造成 垂直失调:垂直作用压力不平衡造成。2、解决方法 调节3、为了减轻失调需采取的办法可从设计上采取措施和在系统中增加调节、自控设施。,第一部分：采暖,第八讲：热水采暖系统的失调与调节,例采用不等温降法,例:在管路上设置性能好的调节阀、在散热器上安装温控阀。,第九讲：热水采暖工程实例介绍,1、项目介绍本项目位于哈尔滨市，为一高层住宅楼，要求全部进行采暖设计。2、方案介绍系统采用热媒为热水，供回水温度为95/70，由小区锅炉房供给。因本建筑为小区住宅楼，故住宅采用分户控制，系统形式为单管跨越式；一层车库为上供下回单管顺流同程式。3、施工图图纸,第一部分：采暖,第九讲：热水采暖工程实例介绍,热负荷计算特点（提高2，或提高7%左右，即考虑个体需求和户间传热。,温控阀,辐射采暖负荷计算特点因辐射采暖传热时不仅有对流，而且有辐射，所以同样设计温度下，人体感觉是不同的，相当于辐射对温度提高了2。因此负荷计算时，方法与热水采暖有不同之处：方法一、可将设计温度降低2 方法二、将总负荷修正,第十讲：辐射采暖,第一部分：采暖,第十讲：辐射采暖,全面：90%95%,辐射采暖工程实例介绍,1、项目介绍本项目为综合楼，地上六层，一、二层为商业用房，三六层为住宅。3、方案介绍本设计主要包括住宅地板辐射采暖设计系统。本工程采暖热源接自换热站。热媒为55-45 热水.本建筑采暖系统为下供下回异程式。5、施工图图纸,第一部分：采暖,第十讲：辐射采暖,第十一讲：燃气红外线采暖,1、原理红外线是整个电磁波波段的一部分，不同波长的电磁波，接触到物体后，将产生不同的效应。波长在0.76-1000微米之间的电磁波，尤其是波长在0.76-40微米之间，具有非色散性，因而，能量集中，热效应显著，所以称为热射线或红外线。众所周知，当任何一个物体的温度高于绝对温度的零度时，就会以电磁波的形式向外辐射能量。这种辐射波被称作红外线，它以30万公里/秒的速度直线传播，当遇到一个物体时：一部分辐射被吸收并转变为热量一部分辐射被反射,第一部分：采暖,第十一讲：燃气红外线采暖,2、燃气红外线辐射采暖系统的使用场合：燃气红外线辐射采暖系统是目前国际上通用的高大空间的供暖方式，已广泛应用于厂房、仓库、飞机库、展览馆、体育馆、列车整备库、商场等大型公共场所。因其节能、环保、经济，安全、效果优良、操作方便，维护简单等特点。3、燃气辐射器构成：燃气燃烧器，辐射管或板，反射罩，调节、控制和安全保障组件。,第一部分：采暖,第十一讲：燃气红外线采暖,4、燃气红外线辐射采暖系统节能特点,高大建筑物倘用传统的散热器（暖气片）作放热设备，大跨度房间难布置。有的车间墙上放满散热器，靠自然对流放热为主的这种供暖方式造成上下温度梯度大，达0.51.0/m，使房顶下空气温度高达32，但2m以下人停留的工作区空气温度分布不均，有的地方只有35。供热系统不是为建筑、为室内空气服务的，而应以人为本，除满足生产工艺要求外，以人员舒适与降低能耗为主要目标。倘用散热器加暖风机或集中空气处理送暖风方式，既占建筑面积，又会造成扬灰，影响卫生和人体健康，在某些场合还被禁用。至于敞开、半敞开场地的供暖，使用燃气辐射器更有无可比拟的优点。,第一部分：采暖,第十一讲：燃气红外线采暖,燃气辐射器金属管中平均温度为180550，产生3.5波长的红外线穿过空气层，被人体、物体吸收，热效应显著。地面温度高出周围空气温度48，地面、墙面、物体温度和2次辐射可使2m以下的工作区空气温度分布均匀，造成舒适的微气候。辐射器采暖房间的工作区温度可比对流采暖方式低23，能满足同样的舒适度。房屋上下温度梯度小，上部空气温度不高，无效热损失减小。5、辐射采暖与对流采暖相比具有以下一些特点：在采暖热效率方面：实测表明，在人体的舒适感范围内，全面辐射采暖时的实感温度可比室内环境温度高出23。即在相同舒适感前提下，全面辐射采暖的室内空气温度可比对流采暖室内低23。在热能消耗方面：辐射采暖时，室内计算温度可比对流采暖时约低25，（高温辐射可降低510）故减少了建筑物的耗热量。一般情况下总耗热量约减少5%20%。6、工程实例,第一部分：采暖,第十一讲：燃气红外线采暖,第十一讲：住宅分户热计量,1、热负荷计算采暖热负荷计算同传统集中采暖系统，本质一样，不同点如下：（1）为不同需求用户提供一定的舒适度选择余地 恒温阀 提出：将设计标准提高2，计算负荷增加7%8%。（2）户间传热计算 对于相邻房间温差大于或等于5 时，应考虑通过隔墙或楼板的传热量。（3)由于存在户间传热，因此是否需对隔墙和楼板进行保温等，需通过经济分析和工程实践验证。,第一部分：采暖,第十二讲：住宅分户热计量,仅作为设计温度参数，不加入到总热负荷中。,在具体计算中，温差取多大，难以解决，目前方法是常规计算乘以系数。,测量用户散热设备散出的热量,全部散热器均需安装,散热器的布置与安装,1、散热器的安装位置（1)避免户内管穿过阳台门和进户门(2）散热器可安装在内墙（3）每组散热器上均应安装温控阀（4)排气应在每组散热器上考虑2、散热器的形式散热器不应使用水流通道含有泥沙的散热器3、散热器罩的使用问题使用装饰罩时,不宜用热分配表进行热计量,第一部分：采暖,第十二讲：住宅分户热计量,计量方式及计量仪表以及相对应的系统制式,计量方式：1、测量用户从采暖系统中取用热量2、测量用户散热设备的热量3、测量用户热负荷来计量用热,第一部分：采暖,第十二讲：住宅分户热计量,热量表,热分配表,计量仪表1、热量表一般由流量计、温度传感器及二次仪表等组成2、热分配表：紧贴散热器安装适合热量表的采暖系统水平单管串联式：此系统不能装恒温阀，不宜采用水平单管跨越式双管下行下给式双管上行上给式,第一部分：采暖,第十二讲：住宅分户热计量,系统制式：必须对用户形成单独的采暖环路，一般新建建筑宜采用,系统制式：适用于目前的各种集中热水采暖系统形式,第一部分：采暖,第十二讲：住宅分户热计量,第十二讲：住宅分户热计量,第一部分：采暖,第一部分：采暖,第十三讲：热风采暖,热风采暖的适应范围：1对于设置机械送风系统的建筑物，采用与进风相结合的热风采暖，一般在技术经济上是比较合理的。考虑值班采暖问题而需间歇使用的。2对于室内空气允许循环使用的公共建筑和工业建筑，是否采用热风采暖，需要通过技术经济比较确定。3有些建筑物和房间，由于防火防爆和卫生等方面的要求，不允许利用循环空气采暖，也不允许设器散热器采暖。如：生产过程中放散二硫化碳气体的工业建筑，当二硫化碳气体同散热器和热管道表面接触时有引起自燃的危险。在这种情况下，必须采用全新风的热风采暖系统。,第十三讲：热风采暖,热风采暖时在窗下设置散热器的规定,调查表明，在我国北方地区设置热风采暖的工业建筑，在外窗下普遍有设置散热器的情况和要求，这是因为外窗的热阻较小，内表面温度较低加之冷风渗透和在对流采暖作用下窗户附近下降冷气流的影响。人体的辐射散热量增大会产生不舒适感。南方地区由于室内外温差较小，矛盾不突出。因此本条规定；“位于严寒地区或寒冷地区的工业建筑。当采用热风采暖且距外窗2M或2M以内有固定工作地点时，宜在窗下设置散热器”。在可能的情况下，将散热器采暖系统作为值班采暖使用。既可减少热风系统的耗电量，又使系统运行简单化。,第一部分：采暖,第十三讲：热风采暖,热风采暖系统数量的规定,规定在不设置值班采暖的条件下，热风采暖不宜少于两个系统(两套装置)，以保证当其中一个系统因故停止运行或检修时，室内温度仍能满足工艺的最低要求且不致低于5，这是从安全角度考虑的。如果整个房间只设一个热风采暖系统，一旦发生故障，采暖效果就会急剧恶化，不但无法达到正常的室温要求，还会使室内供排水管道和其他用水设备有冻结的可能。*空气加热器选型计算举例,第一部分：采暖,第十三讲：热风采暖,室外风道燃气炉,“RT”自然排烟风道燃气炉,“PV”机械排烟风道燃气炉,暖风机,第二部分,空调系统,第二部分：空调,空调系统,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,第二部分：空调,第一讲：湿空气状态参数及焓湿图,1kg干空气焓：1.01t,dkg水蒸气焓:(1.84t+2500)d,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。,1、湿空气状态参数湿球温度定义：当空气与水发生热湿交换时，水分蒸发所需的汽化潜热恰好等于空气失去的潜热时，则这时饱和空气层的温度则为湿球温度。,第二部分：空调,第一讲：湿空气状态参数及焓湿图,双膜理论,2、焓湿图,坐标组成：横坐标i和总纵坐标d，夹角135度主要组成部分：等焓线、等温线、等含湿量线、等相对湿度线以及角系数线等。,第二部分：空调,第一讲：湿空气状态参数及焓湿图,第二讲：空气处理过程,第二部分：空调,第二讲：空气处理过程,5,2,1,3,4,6,7,8,第二部分：空调,第二讲：空气处理过程,第三讲：冷负荷与湿负荷计算,1、室内冷负荷组成项：,第二部分：空调,第三讲：冷负荷与湿负荷计算,2、负荷计算方法冷负荷-冷负荷系数法和谐波反应法湿负荷-负荷系数法 补充：负荷计算程序编制（EXCEL)A、设计程序编制冷热负荷及空气处理计算.xlsB、设计程序编制空调负荷计算.xlsC、设计程序编制空调制冷负荷计算Excel表应用举例.xls,第二部分：空调,第三讲：冷负荷与湿负荷计算,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 to送风温差（关键）,第二部分：空调,第四讲：送风量及送风参数的确定,N,o,to,可以先选取，亦可先进行气流组织计算后确定。,P（tN,dN),2、送风量确定假定：排风状态点与室内设计状态点一致。平衡式：,O（to,do),NQ W,第二部分：空调,第四讲：送风量及送风参数的确定,另：,第五讲：全空气系统,1、定风量系统直流式：,第二部分：空调,N（tn,dn),P(tn,dn),W(tw,dw),O(to,do),空气处理箱,N,O,W,1,风机温升，而非再热。,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。,第五讲：全空气系统,1、定风量系统直流式：,第二部分：空调,O,W,1,N,iw,iN,io,i1,新风冷负荷：,室内冷负荷,因风机温升而需消耗的冷负荷,系统冷负荷,第五讲：全空气系统,系统冷负荷,风机温升冷负荷,室内冷负荷,新风负荷,1、定风量系统一次回风式链接案例）,第二部分：空调,N（tn,dn),P(tn,dn),W(tw,dw),空气处理箱,O(to,do),N(tn,dn),C,1,C点为新风W和回风N的混合点，在焓湿图上如何确定呢？,第五讲：全空气系统,W,N,O,C,1,iN,io,i1,iw,ic,？,两种不同状态空气混合,质量守恒：湿量守恒：能量守恒：,第二部分：空调,A(tA,dA),B(tB,dB),混合点C(tC,dC)在什么位置，符合什么规律？,第五讲：全空气系统,C点位于A、B连线上，且符合反比关系。,C(tC,dC),GA,GB,1、定风量系统二次回风式链接案例）,第二部分：空调,第五讲：全空气系统,系统冷负荷,室内冷负荷,新风负荷,N（tn,dn),P(tn,dn),W(tw,dw),空气处理箱,O(to,do),C,1,第五讲：全空气系统,W,N,O,C,L,iN,io,iL,ic,N(tn,dn),iw,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）,W,N,O,C,1,2,增加再热量,减小再热量,N（tn,dn),P(tn,dn),W(tw,dw),空气处理箱,O(to,do),N(tn,dn),C,L,O,第二部分：空调,第五讲：全空气系统,1、原理同理可以保持从而使得G随W变而变。2、特点：单纯的变风量只能保证房间一个参数不变。3、末端设备（1）风机动力型（FPB）-fan powered box（2）节流型（VAV）,第六讲：变风量系统（VAV）,第二部分：空调,第六讲：变风量系统,N,O,to,1,Qx减小，W不变,do,N1,t变,d不变,4、VAV设计（1）内外分区空调房间是否需要划分内、外区以及如何划分，应依据舒适标准及建筑平面、负荷等情况来确定。以办公建筑而言,范围为：靠近围护结构22.4米的区域为外区，其余为内区。（2）空气处理设备一般采用组合式空调箱，送风机采用变频控制。（3）系统风量确定空调器送风量根据各房间的逐时负荷最大值确定；区域负荷最大值按区域逐时负荷最大值确定；房间送风量按房间逐时负荷最大值确定。（4）噪声控制选择高品质产品、风机余压要适度、吊顶材料、消声软管、回风口避开末端、回风处设置消声器。,第二部分：空调,第六讲：变风量系统,系统风量确定举例,第二部分：空调,第六讲：变风量系统,6600/9200=72%,各房间负荷汇总为：2800+2500+2500+1400=9200,风机盘管（fan-coil)投资少、使用灵活，广泛应用于各类建筑,第二部分：空调,第七讲：空气-水系统,第七讲：空气-水系统,风机盘管特点,风机盘管加新风,第二部分：空调,第七讲：空气-水系统,负担空调房间负荷,新风系统，通常新风经过处理。,与新风混合方式,1、房间内混和,第二部分：空调,第七讲：空气-水系统,走廊,房间,FCU,新风口，个数与风机盘管可以不一致,接入风机盘管,W,N,L1,L2,N1,新风机组处理,风机盘管处理,以角系数送入室内,新风机组负荷,风机盘管负荷,风机盘管风量,第七讲：空气-水系统,2、出风口混合,第二部分：空调,走廊,房间,FCU,接入风机盘管,FCU,风机盘管个数与新风口个数一致,出口包在一起，采用格栅或条缝,房间,W,N,L1,1,新风机组处理,风机盘管处理,以角系数送入室内,o,新风机组负荷,风机盘管负荷,风机盘管风量,第二部分：空调,第七讲：空气-水系统,2、回风口混合,走廊,房间,FCU,接入风机盘管,FCU,风机盘管个数与新风口个数一致,房间,W,N,L1,1,新风机组处理,风机盘管处理,以角系数送入室内,o,新风机组负荷,风机盘管负荷,风机盘管风量,回风静压箱，新风口接入此箱,风盘散流器,较多的时候，风机盘管和散流器结合使用。,第二部分：空调,第七讲：空气-水系统,FCU,出风口混,FCU,回风口混,回风口混,风机盘管水系统,第二部分：空调,第七讲：空气-水系统,风机盘管接管,第二部分：空调,第七讲：空气-水系统,风机盘管工程实例介绍,1、设计使用场合 风机盘管多应用于对温度有要求而湿度要求不高的场合、例如办公楼、宿舍、宾馆客房、KTV间等。2、风机盘管选型 选型时所选参数，是基于中档参数基础上的，依据风量和冷（热）量来选择风机盘管，当出现风量和冷量有较大差距时，我们优先照顾风量。例：某宾馆空调工程3、施工图图纸-某娱乐城空调设计,第二部分：空调,第七讲：空气-水系统,一、空气热湿处理设备直接接触式：局部补充加湿装置 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,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,喷水室,蒸汽加湿器,空气换热器,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,组合式空调箱,机组接管,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,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,第八讲：空调设备及其选择,空调设备的选择和计算,传热盘管的热工计算：空气加热器的计算原则就是被加热空气所需的热量等于空气加热器供给的热量。被加热空气所需热量加热器供给的热量,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,例：需要将6000 kg/s 空气从t1=-32加热到31，热媒是工作压力为30MPa的高压蒸汽（tg=143)，试选择合适的空气加热器。解：1、初选加热器型号 因为 假定，则需要的加热器有效截面积为：,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,根据算得的 值，查空气加热器技术数据表，可选2台SRZ1510Z的加热器并联共4台，每台有效截面积为0.932m2，加热面积为52.95m2。根据实际有效截面积可算出实际的 为：2、求加热器的传热系数由表查得SRZ1510Z的加热器的传热系数公式为：,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,3、计算加热面积及台数先计算需要的加入量需要的加热面积为需要的加热器串联台数为取两台串联共4台加热器，总加热面积为52.954=212m2,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,4、检查安全系数即安全系数为1.15，说明所选的加热器稍不够。5、计算空气侧压力损失，由表得,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,热湿交换原理,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,不能确定,对于表面式冷却器的湿工况和无填料的喷水室，接触面积 不能确定,故表面式冷却器和喷水室热工计算均采用效率系数法，即把实际过程与理想过程进行比较。,表面式冷却器,1、表面式冷却器的热交换系数和接触系数2、热工计算的主要原则和方法（1）空气处理过程需要的 应等于冷却器能达到的（2）空气处理过程需要的 应等于冷却器能达到的（3）空气放出的热量应该等于冷却器能吸收的热量目前国内制造厂商是运用计算机对表面冷却器进行选型计算。,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,喷水室,1、实现空气七种处理过程2、喷水室结构,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,3、喷水室的热工计算（1）热交换系数和接触系数（2）影响喷水室热交换效果的因素 喷水室内空气和水的初状态 空气质量流速 喷水系数 喷水室的结构特性,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,实验公式,E.E卡尔皮斯,1、类型选择民用建筑通风：可采用风机种类较广厨房灶具排风：电机外置普通离心风机（电机宜受到侵蚀）消防排烟：离心式风机（烟气温度较高，可达280），也 可采用专用消防排烟轴流风机。腐蚀性气体场所：各类均可，但须防腐蚀。爆炸危险场所：电机风机均应防爆。2、参数选择需考虑一定的安全系数（1.051.1）,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,风机的选择,加湿器的选择,加湿效率：是表示向空气中喷雾或雾化水分的总量有多少能够加入流通的空气中。加湿效率=有效加湿量/喷雾水量100%饱和效率：实际最大加湿量与空气从初状态加湿到饱和线时的加湿量之比。饱和效率=常见加湿方式：,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,过滤器配置,过滤器类型按过滤效率分为粗效、中效、亚高效和高效四种类型。过滤器特性（1）效率和穿透率（2)面速和滤速（3）过滤器的阻力（4）容尘量对于民用和工业建筑一般都只要求一般净化，因此粗效和中效被采用较多。亚高效和高效通常用于对空气洁净度要求非常高的洁净室。,第二部分：空调,第八讲：空调设备及其选择,第九讲：冷剂式空调系统,定义：冷剂式空调系统也称机组式系统，是空调房间的负荷由制冷剂直接负担的系统。制冷系统蒸发器或冷凝器直接从空调房间吸收(或放出)热量。空调机组的组成 由空气处理设备(空气冷却器、空气加热器、加湿器、过滤器等)、通风机和制冷设备(制冷压缩机、节流机构等)组成。空调机组由制造厂家整机供应，用户按机组规格、型号选用即可。,第二部分：空调,第九讲：冷剂式空调系统,机组式系统型式目前，空调工程中最常见的机组式系统有：(1)房间空调器系统。(2)单元式空调机系统。(3)变制冷剂流量空调系统。(4)水环热泵空调系统。,第二部分：空调,第九讲：冷剂式空调系统,房间空调器,窗式空调器1单冷式窗式空调器,1-制冷压缩机 2-室外侧换热器 3-室内侧换热器 4-毛细管5-过滤器 6-离心式风机 7-轴流风机 8-新风阀9-排风阀 10-风机电机 11-送风口,第二部分：空调,第九讲：冷剂式空调系统,2热泵式空调器如果在单冷式空调器中增加一个四通换向阀，就可组成热泵式空调器。,1-制冷压缩机 2-室外侧换热器 3-室内侧换热器 4-毛细管5-过滤器 6-离心式风机 7-轴流风机 8-新风阀9-排风阀10-风机电机 11-送风口 12-四通换向阀,第二部分：空调,第九讲：冷剂式空调系统,分体式空调器,由室内机和室外机组成，也分单冷和热泵式,第二部分：空调,第九讲：冷剂式空调系统,一拖多型房间空调器,第二部分：空调,第九讲：冷剂式空调系统,图1 单台压缩机拖 图2两台压缩机分 图3一台压缩机拖动一台室动两台室内机 别拖动各台室内机 内机，另一台拖动两台室内机,房间空调器的选择,1.首先了解空调器的品牌、主要技术性能指标及售后服务情况。主要技术性能指标：制冷量、制热量、风量、输入功率、性能系数、噪声等。2机组选型：根据房间功能、对空调要求、安装条件、气候条件等选择机型。北方建筑都有采暖设施，可选单冷式，作夏季空调用；当然也可选热泵式，以便在供暖前、后使用。黄河以南地区，当建筑内无集中采暖设施，且冬季要求采暖时，可选用热泵型机组。对旧建筑装分体式空调比较适宜。如对建筑立面美观有要求时，可选窗式空调器。,第二部分：空调,第九讲：冷剂式空调系统,两个房间同时进行空调的时间很少时，宜分别选用空调器，或选用两台压缩机拖动两台室内机的空调器。两个房间经常同时进行空调时，则可选用一台压缩机拖动两台室内机的空调器。当房间负荷变化比较大，且空调季长时，宜选用变频空调器；当空调季短或每天使用时间少时，不宜选用变频空调器，否则所增加费用未必能回报。3.空调器容量选择根据房间总冷量来确定空调器容量的大小。若选热泵式空调器，则应同时满足冬季供热和夏季供冷的要求。对一般住宅，冷负荷一般约70-l00W/m2(考虑有定时开窗换气)，如果空调器间歇工作，为使房间开机后很快能降温，可按冷负荷120-140W/m2选用空调器。,第二部分：空调,第九讲：冷剂式空调系统,单元式空调机组,单元式空调机组适用于商业建筑和工业建筑。1组成由空气处理设备、制冷设备、风机和自控系统组成单元整体式机组。2功能可直接对空气进行加热、冷却、加湿、去湿等处理。3特点结构紧凑、占地面积小、调节范围广、调节方便、安装和使用方便。,第二部分：空调,第九讲：冷剂式空调系统,HR-20热泵式恒温恒湿空调机,l-压缩机 2-水换热器 3-干燥器 4-双向膨胀阀5-液体分离器 6-空气换热器 7-电磁阀 8-二次加热器9-风机 10-四通换向阀 11-空气过滤器,第二部分：空调,第九讲：冷剂式空调系统,特点用部分冷凝热量作再次加热，节省电加热的电能和冷却水的消耗。运行表明，采用再次加热后，可达到l的恒温要求。在换向时，由于冷凝器转换为蒸发器，可能引起大量液体返回压缩机，在系统中设有液体分离器，可防止液击现象发生。,屋顶式空调机（Rooftop Air Conditioning Unit),屋顶式空调机属自带冷源、风冷却的大中型整体空调设备，多安装于屋顶，故称屋顶式空调器。1功能：集制冷、加热、送风、空气净化、电器控制等于一身。2组成：由压缩冷凝段、蒸发过滤段、送风段三段组成。,第二部分：空调,第九讲：冷剂式空调系统,3特点 结构紧凑，自带冷源，风冷式冷凝器，省去冷却水系统。多以模块化设计，组合方便。结构上考虑了防雨措施，安装于屋顶或室外平台上时，可不另设防雨及遮阳设施。自动化程度高。机内运动部件已设减震装置，外部一般无减震要求。制冷量大、制冷回路简单、可靠性高；冷凝器和蒸发器一般是由带铝翅片的铜管制