楼宇智能化技术第6章楼宇基本设备及其控制特性课件.ppt
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- 楼宇 智能化 技术 基本 设备 及其 控制 特性 课件
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1、空调系统的功能和组成 空调系统空调系统就是完成对空气环境进行调节就是完成对空气环境进行调节和控制,也就是对空气进行和控制,也就是对空气进行加热、冷却、加热、冷却、加湿、减湿、过滤、输送加湿、减湿、过滤、输送等各种处理的等各种处理的设备装置。设备装置。空调系统的基本构成,由空调系统的基本构成,由冷热源系统、冷热源系统、空气处理系统、能量输送分配系统和自空气处理系统、能量输送分配系统和自动控制系统动控制系统等四个子系统组成。等四个子系统组成。6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统湿空气热力学基础湿空气热力学基础6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统湿空气的状态参数湿空气的状态参数 wdtthd
2、tB、湿空气可以看作湿空气可以看作干空气干空气和和水蒸气水蒸气的混合物的混合物,湿空气的状态参数湿空气的状态参数:湿空气的独立状态参数应该是三个湿空气的独立状态参数应该是三个B:B:气压(一般讨论是在一个标准大气压下,气压(一般讨论是在一个标准大气压下,101325Pa101325Pa)t:t:干球温度(干球温度(-45-99)-45-99):相对湿度(相对湿度(5%-100%5%-100%)d:d:含湿量(含湿量(kg/Kgkg/Kg)h:h:焓(焓(J/KgJ/Kg),),h=1.01t+d(2500+1.84t)h=1.01t+d(2500+1.84t)td:td:露点露点()()twt
3、w:湿球温度湿球温度()()6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统湿空气的焓湿图(湿空气的焓湿图(h-d)等温线等焓线等压线(等含湿量线)等相对湿度线湿空气h-d图6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统051015202530354045-5-1005101520253035404540100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%5%0102040608010012010000010002000300040005000-1000-5000-10000dh1000+-td(g/Kg)h(kJ/Kg)大气压101325Pa湿空气热力学基础湿空气热力学基础空气的状态参数空气的状
4、态参数 t t、PcPc关系图关系图 相对湿度%t水汽分压力1020304050607080901002468101214161820222520181614121086Pc(100Pa)6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统等等PcPc加热升温过程加热升温过程 空气调节的过程空气调节的过程实际上是空气实际上是空气从一个状态变化到另一个状态从一个状态变化到另一个状态的过程,当被调节的的过程,当被调节的空气状态(温度、相对湿度)空气状态(温度、相对湿度)偏离了设定值时,就需要进行空气调节。偏离了设定值时,就需要进行空气调节。相对湿度%t水汽分压力102030405060708090100246
5、8101214161820222520181614121086Pc(100Pa)A至B是等Pc加热升温过程AB6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统 若空气的温度变化范围在露点以上,则空气中的含水量始终保持不变,若空气的温度变化范围在露点以上,则空气中的含水量始终保持不变,且为不饱和状态,为等湿过程,过程线为垂直线。且为不饱和状态,为等湿过程,过程线为垂直线。等湿气温变化等湿气温变化051015202530354045-5-1005101520253035404540100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%5%010204060801001201000001000200
6、0300040005000-1000-5000-10000dh1000+-td(g/Kg)h(kJ/Kg)大气压101325PaA AA AB BB BAABBtAtBtBtA等湿降温等湿升温湿空气热力学基础湿空气热力学基础表冷器冷却减湿表冷器冷却减湿 上述冷却过程当进行至露点,空气即达到饱和状态,继续冷却时,水蒸上述冷却过程当进行至露点,空气即达到饱和状态,继续冷却时,水蒸气就在冷却壁面上凝结出来,而且温度不断降低,但空气始终在饱和状态。气就在冷却壁面上凝结出来,而且温度不断降低,但空气始终在饱和状态。051015202530354045-5-100510152025303540454010
7、0%90%80%70%60%50%40%30%20%10%5%01020608010012010000010002000300040005000-1000-5000-10000dh1000+-td(g/Kg)h(kJ/Kg)大气压101325PaA AB BABtdtA等湿降温等湿升温露点结露凝水6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统不同状态空气的混合不同状态空气的混合051015202530354045-5-1005101520253035404540100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%5%0102040608010012010000010002000300040
8、005000-1000-5000-10000dh1000+-td(g/Kg)h(kJ/Kg)大气压101325Pa2 21 1c c2ct1tct2hch2h1水凝结饱和区6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统热湿比热湿比dhddhhddhh10001000100012121212湿 空 气 h-d图 热 湿 比 四 个 区=100%()()()()实际湿空气的处理过程中,很少有含湿量不变的过程,往往在温度变化的同实际湿空气的处理过程中,很少有含湿量不变的过程,往往在温度变化的同时伴随着含湿量的变化,因此有必要定义一个新的参数来帮助解决问题。即时伴随着含湿量的变化,因此有必要定义一个新的参数
9、来帮助解决问题。即热湿比:热湿比:对 于对 于区区因此因此对 于对 于区区因此因此对 于对 于区区因此因此对于对于区区因此因此 0,0dh00,0dh00,0dh00,0dh06.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统根据(t,)计算其它参数)100/(ln()100/(ln(tbatatbatbtdtbatseP11.6tbatscePP11.6)()(11.611.6622.0tbattbateBed)84.12500(01.1tdtha=17.27,b=237.7a=17.27,b=237.7B=101325B=1013256.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统空气调节基础原理空气调节基
10、础原理6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统典型空气状态变化过程典型空气状态变化过程010203040-10010203040100%80%60%40%20%5%020406080100120td(g/Kg)h(kJ/Kg)A AB BC CD DE EF FG GA AB B电加热器A AC C表冷器冷媒A AE E喷水室A AF F加湿蒸气A AD D固体吸湿剂A AG G表冷器结露冷媒凝水空气调节基础原理空气调节基础原理流动空气状态过程流动空气状态过程h-d图的表示图的表示051015202530354045-5-1005101520253035404540100%90%80%70%6
11、0%50%40%30%20%10%5%01020608010012010000010002000300040005000-1000-5000-10000dh1000+-N NO ON NO O空气dh1000hdhohohnhndododndnQW=QhWd=风量热湿负荷6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统夏季空气处理过程夏季空气处理过程h-d图的表示图的表示051015202530354045-5-1005101520253035404540100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%5%01020608010012010000010002000300040005000
12、-1000-5000-10000dh1000+-N NC CW WL LLLO ON NO OW WC CL LO O一次回风新风风机N N被调空气6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统冬季空气处理过程冬季空气处理过程h-d图的表示图的表示051015202530354045-5-1005101520253035404540100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%5%01020608010012010000010002000300040005000-1000-5000-10000dh1000+-N NC CW WL LO ON NO OW WC CL LO O一次回风新
13、风风机N N被调空气6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统夏季、冬季室内参数不同的处理过程夏季、冬季室内参数不同的处理过程051015202530354045-5-1005101520253035404540100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%5%01020608010012010000010002000300040005000-1000-5000-10000dh1000+-n nc cw wl lo oN NO OW WC CL LO O一次回风新风风机N N被调空气N NC CW WL LLLO O冬季夏季6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统空气状态调节过程
14、空气状态调节过程 t1020304050607080901002468101214161820222520181614121086Pc(100Pa)ABCDEA-B:加湿B-C:降温C-D:冷却去湿D-E:加热从A点调节到E点的过程:3757A点:气温22,相对湿度37%E点:气温18,相对湿度57%A点:气温22,相对湿度37%E点:气温18,相对湿度57%9.5相对湿度%6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统空气调节处理流程空气调节处理流程 加湿Pc1200Pa22相对湿度37%冷却、去湿表冷器为9.5加热至18相对湿度100%9.5相对湿度57%186.3 空调与冷热源系统空调与冷热源
15、系统冬季新空气加热加湿处理冬季新空气加热加湿处理 t1020304050607080901002468101214161820222520181614121086CDA-B:加热B-C:加湿至饱和C-D:加热从A点调节到D点的过程:3757D点:气温20,相对湿度60%A点:气温4.8,相对湿度70%A点(新风):气温4.8,相对湿度70%D点(室内):气温20,相对湿度60%ABPc(100Pa)相对湿度%6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统夏季新空气减温去湿处理夏季新空气减温去湿处理 t10203040506070809010024681012141618202225201816141
16、21086Pc(100Pa)CD从A点调节到D点的过程:3757D点:气温20,相对湿度60%A点:气温25,相对湿度60%A点(新风):气温25,相对湿度70%D点(室内):气温20,相对湿度60%ABA-B:降温B-C:降温去湿C-D:加温相对湿度%6.3 空调与冷热源系统空调与冷热源系统空气加热空气加热/冷却方法冷却方法 空气热媒介/冷媒介换热器空调系统中所用的加热器一般是以热水或蒸汽为热媒的表面式空气加热器和电热丝发热加热器。空气的降温可以通过空气的降温可以通过表冷器表冷器来实现。以来实现。以制冷剂为冷媒制冷剂为冷媒的表冷器称为直接蒸的表冷器称为直接蒸发式表冷器(又称发式表冷器(又称蒸
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