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本课件讲解全空气与空气-水系统，回顾湿空气性质、焓湿图应用与送风状态、新风量确定，梳理系统分类，展开定风量单风道露点送风与再热式系统、全年运行调节、双风道与变风量系统，并介绍空气处理机组、风机盘管加新风系统与诱导器系统。
暖通空调NUAN TONG KONG TIAO单元5全空气系统与空气-水系统
图注：湿空气的物理性质
图注：温度T=273.15+t
密度ρ和比容v空气密度：单位体积空气所具有的质量。
比容：单位质量空气所占有的体积。
湿空气是由干空气和水蒸汽混合而成，而干空气和水蒸汽是均匀混合并占有相同的体积，因此，湿空气的密度等于干空气的密度和水蒸汽的密度之和，单位为kg/m3。
相对湿度空气中的水蒸汽分压力与同温度下饱和湿空气中的水蒸汽分压力的比值
图注：湿空气的焓湿图
空气的基本处理过程
几种典型湿空气的状态变化过程
计算法;图解法现有GAkg/h状态iA、dA的空气和GBkg/h状态iB、dB的空气相混合，混合后的空气质量（GA+GB）kg/h，混合后空气状态iC、dC。混合过程符合热平衡和湿平衡GAiA+GBiB=（GA+GB）iCGAdA+GBdB=（GA+GB）dC3、确定两种不同状态空气混合后的参数直线BC斜率直线CA斜率BC//CAA、B、C在同一条直线上
根据三角形相似原理：混合点在AB上的位置混合点C将线段AB分成两段，两段长度之比和参与混合的两种空气质量成反比，混合点靠近质量大的空气状态一端。求混合空气状态点很简单，只要已知参与混合的两种空气状态及质量（或质量比）时，就可按质量反比截割其连线，截割点即为混合空气状态点，相应状态参数即可查图可知。
图注：送风量和送风状态点的确定
全热量平衡：显热量平衡：湿量平衡：
冬季：送风量取夏季设计条件下确定的送风量。
只需确定冬季送风状态点。
冬季室内热负荷比夏季少，甚至是负值，而余湿量和夏季相同。
所以冬季热湿比比夏季小，甚至出现负值。
5.3.3保持正压新风量保持房间正压的新风量，等于在室内外一定压差下通过门窗缝隙渗出的风量：工程上常采用换气次数法。换气次数：送入房间风量与房间容积之比。有外窗房间，正压新风量取1~2次/h(根据窗多少取值）无外窗和无外门房间取0.5~0.75次/h换气次数。
Vi——从房间缝隙渗出的风量，也是正压风量，m3/sAc——缝隙（门、窗等）面积，m2ΔP——房间内正压，缝隙两侧压差，一般取5~10Paμ——流量系数，0.39~0.64n——流动指数，0.5~1，一般取0.65
部由空气来承担。经过集中处理的空气可以向一个区或多区服务。
集中式空调系统：所有空气处理设备（包括风机、冷却器、加湿器、过滤器等）都设在一个集中的空调机房内半集中式空调系统新风+风机盘管新风+诱导器系统分散式空调系统：风机盘管电暖风1、按空气处理设备的集中程度分类
2、按系统风量调节方式分类定风量空调系统：送风量恒定的全空气系统变风量空调系统：送风量根据室内要求变化的全空气系统节流型旁通型诱导型变风量空调装置
3、按送风参数的数量分类单风道（参数）空调系统：机房内空气处理机组只处理一种送风参数（温、湿度）的空气，供一个房间或区域使用双风道（参数）空调系统：机房内空气处理机组处理两种不同送风参数（温、湿度）的空气，供多个房间或区域使用
双风道（参数）空调系统
2、系统中风量关系对于单风机系统，系统无排风，Me=0，回风全部再循环，Mr=MR当MO=0为再循环系统，MR=0为直流式系统
图注：过渡季节可以充分利用室外全新风，冬季和夏季可以采用最小新风量
特殊情况室内湿负荷比较小的场合，角系数往往很小，可能Φ=90~95%不相交。
表明冷却设备不能处理到所要求的状态。
图注：全新风系统和再循环系统
图注：当冬季送风温度高于环境温度，应考虑风管热损失，计算方法同上
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（2）风机得热量的影响：风机提供给流动空气的动力，用于克服流动过程的各种阻力损失。这些机械能最终转化为热能，从而引起空气温升，也构成冷负荷的一部分。当风机电动机不在输送的空气中，引起温升：当风机电动机不在输送的空气中，引起温升：Δtf——风机得热引起温升，℃P——风机全压，Paρ——风机输送空气密度，kg/m3ηf——风机全压效率，一般取0.5~0.8ηm——电动机效率，一般取0.8~0.9对于单风机系统，风机全压有一部分克服回风管阻力，导致回风温升对于双风机系统，近似看成送风机引起送风温升，回风机引起回风温升
（3）风管温差传热与风机得热量对处理过程的影响图中Δt1为考虑风管和送风机得热量引起的温升Δt2为考虑回风机得热的温升空气处理设备的冷量增加了
图注：系统图6.5.2再热式系统
图注：空气冷却设备制冷量包括三部分：室内冷负荷+新风冷负荷+再加热量2、工况分析
湿负荷均变化时的运行调节1、定露点和变露点调节再热量法
2、对一次回风空调系统而言，可采用以下几种方法改变机器露点
3、调节旁通风与处理风混合比
4、调节冷水流量
Ⅰ区：室外空气焓值hO>室内空气焓值hR，该区采用最小新风比，通过调节表冷器的水流量
图注：系统图：
夏季处理过程：R1，R2分别为不同房间室内状态点，室内要求温度相同，但送风状态不同。2、工况分析
图注：工况分析
冬季处理过程：R1，R2分别为不同房间室内状态点，室内要求温度相同，但送风状态不同。
双风道露点送风会出现夏季房间湿度过高现象，可采用再热式系统。1、系统图：
图注：系统图：6.7.2定风量再热式双风道空调系统
2、工况分析经表冷器冷却的冷风与经过加热的热风混合，含湿量相同，混合后不影响含湿量。送风状态的含湿量始终与冷风相同，从而保证送风的除湿能力。
：
冬季处理过程：直流喷水室系统：直流蒸汽加湿器系统：
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冬季处理过程：一次回风喷水室系统南方地区：
一次回风喷水室系统北方地区：
一次回风蒸汽加湿器系统南方地区：
一次回风蒸汽加湿器系统北方地区：
夏季处理过程：
冬季处理过程：二次回风喷水室系统：寒冷地区：严寒地区：
二次回风蒸汽加湿器系统：
图注：空气换热器）1、表冷器的构造6.10.1空气过滤段
2、各类翅片管构造a皱褶绕片b光滑绕片c串片胀套式d轧片e二次翻边片胀套式
5、制冷剂直接膨胀式空气冷却器为了减少制冷机房面积，把制冷系统的蒸发器放在空气处理机组内，直接冷却空气。制冷剂直接膨胀式空气冷却器虽然功能与水冷式冷却器基本相同，但由于它是制冷系统的一个部件，因此在选择方面也有特殊地方。
《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）规定：制冷剂直接膨胀式空气冷却器的蒸发温度应比空气的出口温度至少低3.5℃，在常温空调系统情况下，满负荷时，蒸发温度不宜低于0℃
低负荷时，应防止表面结霜。空气调节系统采用制冷剂直接膨胀式空气冷却器时，不得用氨做制冷剂。
利用空气和水直接接触对空气进行处理，主要用于对空气冷却、去湿和加湿处理。
1、优点：只要改变水温即可改变对空气的处理过程，可实现的处理过程多
对空气有净化作用。
缺点：体积大，约为表冷器3倍
水系统复杂，而且是开式的，对金属腐蚀
水和空气直接接触，易受污染，要定期换水，耗水多。
主要用于工业。
2、分类
按喷水室内空气流动方向卧式：空气流动为水平方向，水以顺喷或逆喷方向喷出立式：空气流动由下向上或由上向下，水由上向下喷出喷水室构造示意图卧式喷水室立式喷水室1-前挡水板，2-喷嘴和排管，3-防水灯，4-外壳，5-后挡水板，6-浮球阀，7-底池，8-补水管，9-滤水器，10-循环水管，11-冷水管，12-三通调节阀，13-水泵，14-供水管，15-溢水管，16-泄水管，17-溢水器，18-检查门
普通单级低速喷水室喷水室是由外壳、底池、喷嘴与排管、前后挡水板和其它管道及其配件组成。（1）挡水板前挡水板（均风板）：挡住飞溅出来的水滴，均匀气流后挡水板：分离空气中携带的水滴材质：镀锌钢板、玻璃钢、塑料（使用较多）形状：挡水板的过水量大小与挡水板的材料、形式、折角、折数、间距、喷水室截面的空气流速以及喷嘴压力等有关。
3、喷水室的构造
图注：喷水室的构造
流体动力式喷水室是撞击流理论与技术在空调工程中的应用。撞击流喷嘴的特点是防止堵塞覆盖面更宽且分散度均匀，在喷嘴密度较小的条件下，达到较高的热湿交换效率水流在直短管喷嘴中阻力小，与离心式喷嘴相比，所需的雾化水压低，喷水量较少，降低风机和水泵的能耗，调节灵活，通过调节喷嘴间的距离，便可改变水膜的厚度，从而满足粗喷和细喷的不同处理过程要求。
靶式喷嘴比对喷式喷嘴便于加工和安装，精度要求低，可避免对喷式喷嘴由于加工和安装精度不够，使两短管不在同一轴线上，从而影响雾化效果的不足。对喷式撞击流喷嘴靶式撞击流喷嘴撞击流喷嘴结构对喷式靶式1-供水立管，2-喷嘴，3-靶板，4-紧箍螺母
单级高速喷水室Luwa高速喷水室Carrier高速喷水室1-导流隔栅，2-喷嘴及排管，3-双波纹挡水板
图注：玻璃丝盒填料式喷水室
图注：复合型填料式喷水室1-填料层，2-喷淋排管，3-挡水板
许多场合对空空需要进行加湿。
北方干燥地区高级民用住宅（高级宾馆饭店、医院、高级公寓、办公楼等）的空调系统，在冬季进行加湿措施。
特别是新风+风机盘管系统，需要对新风加湿处理。
，否则室内相对湿度太低，容易产生静电，导致家具表面油漆出现裂缝，同时室内空气太干燥，人容易产生上呼吸道感染。
空气加湿可在空气处理机组内，对送入房间空气进行集中加湿，也可在空调机房内对空气进行局部加湿。
图注：等温加湿型空气加湿器2、等焓加湿型空气加湿器6.10.4空气加湿段
1、等温加湿型空气加湿器（1）干蒸汽加湿器工作原理：
图注：等焓加湿型空气加湿器
（4）高压喷雾式加湿器将经过高压泵加压的高压水从喷嘴小孔向空气中喷出，形成粒径细小的水雾，并与周围空气进行热湿交换而蒸发加湿。组成：主机（放在机箱内）：加压泵、电机、电磁阀、压力表、开关或压力开关、给水滤网集管：不锈钢管材喷嘴：耐久性持久的陶瓷材料，个数由喷雾加湿量决定。
图注：填料，2-进水管，3-排水管，4-排放阀，5-水泵，6-水箱，7-布水器
3、各种空气加湿器的性能特点
有热水盘管（热水-空气加热器）、蒸汽盘管（蒸汽-空气加热器）和电加热器三种。
图注：空气加热段翅片式光管式
图注：空气除湿段
KQF－6型空气除湿机——升温除湿过程适合于既除湿，又要降温的场合。1-全封闭式压缩机，2-蒸发器，3-毛细管，4-风冷式冷凝器，5-离心式通风机
图注：全封闭式压缩机，2-蒸发器，3-毛细管，4-风冷式冷凝器，5-离心式通风机
（2）调温冷冻除湿机调温除湿机流程调温除湿机内空气的状态变化1-离心式通风机，2-风冷式冷凝器，3-集水盘，4-蒸发器，5-热力式膨胀阀，6、7-直通截止阀，8-压力表，9-压缩机，10-电磁阀，11-干燥过滤器，12-贮液器，13-直通截止阀，14-水冷式冷凝器
CT－20型调温除湿机结构示意图实物照片1-压缩机，2-水冷式冷凝器，3-贮液器，4-风冷式冷凝器，5-干燥过滤器，6-电磁阀，7-热力式膨胀阀，8-蒸发器
氯化锂转轮除湿机新风与回风混合经表冷器冷却，然后经氯化锂转轮除湿机除湿，空气含湿量减小，温度升高，最后经表冷器冷却所要求的送风温度。除湿机再生用空气由加热器（电加热或蒸汽加热）加热成热空气，通过转轮的再生区将氯化锂吸收的水分驱赶出去。
图注：调温型热管除湿机具有升温、调温、降温三种除湿功能
溶液除湿空调装置
四级串联的空气处理单元在h-d图上的处理过程典型除湿方法的比较
在气固两相界面上，如果固体表面对气体分子的吸引力大于气体分子之间的吸引力，气体分子就会附着在固体表面上，这种现象成为吸附。
使气体吸附的物体称为吸附剂。
被吸附的气体成为吸质。
图注：吸附式除湿
典型除湿方法的比较
图注：其他功能段
图注：风机盘管+新风空调系统
室外渗入新风初投资、建筑空间和运行费用省，新风量无法控制，新风洁净度无法保证，室内卫生要求难以保证。该方式适用于要求不高，旧建筑加装空调，或因地位限制无法布置机房和风道的建筑物等。
独立的新风系统由内部区空调系统兼供周边区新风：该系统省去了单独的周边新风系统，通风效果好，可适当去湿，初投资、运行费用、占用空间等均比单独设立新风系统节省。
独立的新风系统送入风机盘管机组初投资较大，通风效果好，风机盘管的冷量可充分发挥。该系统可用于旅馆客房、公寓、医院病房等，同时可与变风量系统配合使用在大型建筑物外区等。
四种新风供给系统的综合评价最好建筑形式最好通风效果最小建筑空间最低运行费用最低初投资系统类型序号14111室外渗入新风+排风133122新风从外墙洞引入212233独立新风系统送入风机盘管机组321344独立新风系统4
图注：风机盘管+新风空调系统的特点
按空气流程形式分类
立式明装1-盘管，2-凝水盘，3-风机，4-空气过滤器，5-出风隔栅，6-电动机表面经过处理，美观大方，安装方便，可直接拆下面板进行维修。通常设置在楼板上，靠外窗台下。
卧式明装1-盘管，2-凝水盘，3-风机，4-空气过滤器，5-出风隔栅结构美观大方，一般安装于靠近管道竖井隔墙的楼板或吊顶下。
立式暗装上出风机组机组被装饰材料掩饰，美观要求低，维修工作量大。装修设计时应注意使气流通畅，减小阻力。
卧式暗装机组1-盘管，2-凝水盘，3-风机，4-凝结水排出管，5-电动机安装在吊顶内，通过送风管及风口把处理后的空气送入室内，但检修困难，当机组风管接管不合理时，会产生风量不足，冷、热量下降问题。
吸顶式（四面送风，中间回风）送、回风口均布置在板面上，分为单侧送风单侧回风、两侧送风中间回风、四面送风中间回风。
立柱式暗装机组1-盘管，2-凝水盘，3-风机，4-空气过滤器，5-进水管，6-出水管，7-凝结水排出管，8-出风口，9-回风口占地面积小，安装、维修、管理方便。在北方地区使用，冬季可停开风机，将它当做对流式散热器使用，节省电能。
立柱式明装机组1-盘管，2-凝水盘，3-风机，4-空气过滤器，5-进水管，6-出水管，7-凝结水排出管，8-出风隔栅，9-回风口，10-调速开关，11-指示灯
按水管的接管方向分类
图注：国外公司制造的贯流式干式风机盘管，广泛应用
风机盘管的类型、特点和适用范围
将机组设在人行小通（过）道的吊顶内
风机盘管送风和新风合用送风口将风吹向房间外墙，回风口设在局部吊顶顶板上。
适用于无意采用立式机组，采用卧式暗装机组不做全室吊顶的场合，例如办公室、医院病房、设公共卫生间而档次不高的旅馆房间以及餐娱乐业的小包房
将机组设在房间吊顶的中部将机组设在房间吊顶中部，在机组前后各接一个向下弯管，形成一侧从顶部向下送风，另一侧从顶部回风的方式。适用于房间层高较高，全室进行吊顶的场合。
为了节省投资，减少噪声，布置成“一机多口”的送风方式。
由一台高静压箱风机盘管机组，通过机组出口处附加的多接头静压箱，经软管与2~4个出风口相连的送风方式。
A、机组出口节送风管，方管地部设有两个方形散流器B、机组出口设有多接头静压箱，经柔性风管与两个方形散流器相连，实现对房间送风。
高静压箱机外余压为30MPa，应对送风管和送风口阻力进行校核计算。
回风口尺寸一般600mm*400mm，卸去回风面板成为机组检修口。
图注：高静压型卧式暗装机组的布置
1）对严寒地区，应以房间的冬季供热负荷为依据，选取风机盘管机组的型号，再校核夏季的供冷量。
2）选择风机盘管时要考虑到人体的舒适感范围比较宽，为满足不同人员对温、湿度的不同要求，有一个适当的灵活调节范围是必要的。
3）选定机组后，应使机组的全冷量和显冷量均能满足空调区的要求。
4）除了机组冷量满足空调区的要求外，还应该校核机组的额定风量是否满足要求。
图注：风机盘管机组的选择
风机盘管选择用线算图
全空气诱导器系统：采用此系统时，室内所需的冷负荷全部由空气（一次风）负担。空气-水诱导器系统：房间负荷由空气（集中空气处理箱得到的一次风）负担，另一部分由水（通过诱导器盘管加热或冷却二次风）负担。
图注：诱导器系统
三、诱导器系统与风机盘管系统的比较
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6.12.4空调机的性能和应用1、空调机的性能比（EER），亦即性能系数1）制冷工况2）制热工况制热季节性能系数
4、空调机组的应用
图注：空调系统选择与划分原则
本页为课件结束致谢页。
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