空调系统的运行调节课件.ppt

1、第六章第六章 空调系统的运行调节空调系统的运行调节主要内容主要内容第一节 室外空气状态变化时的运行调节1第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节23第三节 集中式空调系统的自动控制第四节 变风量空调系统的全年运行调节46755第五节 半集中式空调系统的全年运行调节空调系统的空气处理方案和处理设备的容量是在室外空气处于冬、夏设计参数及室内负荷最为不利时确定，设备冗余量大。全年大部分时间内，空调系统运行在冬、夏设计参数之间，能源浪费大。空调房间所要求的温湿度设计参数在满足人体舒适性的条件下，允许在一定范围内波动分析前提条件分析前提条件?假设室内热湿负荷不变,总送风量不变?根据室外空气状态的变化，可在湿

2、空气id图上将全年气候划分为若干气象区域，每对应一个区域就有一个空气处理方式，称为工况，该区域则称为空调工况区，每一个区采用不同的运行调节方式?空调系统运行调节常采用“露点控制”调节法（保证系统的除湿能力）第一节 室外空气状态变化时的运行调节?室外气象分区设冬、夏季室内空气设计状态点为N1和N2，区域N为室内空气状态允许波动范围，图中室外气象包络线与相对湿度?100的饱和曲线所围之区域为室外气象区，全年由四条典型等焓线将气象区分为五个空调工况区室外气象包络线工况区：根据当地的气象变化情况，在I-D图上分成若干个气象区，即空调工况区，对应每个工况区采用不同的运行调节方法。工况区划分原则：在保证室

3、内温湿度要求的前提下，使运行经济，调节简便；考虑气象频度，尽量减少分区和调节环节。室外空气状态的变化，一方面引起送风状态的变化；另一方面会引起负荷变化。第一节 室外空气状态变化时的运行调节WWCNNCLLOWN11212112ww1L1L2N2Wiiiiii1N()OLCCWWWWN1212211NN排风新风室外气象包络线2=100%L2L1一、一次回风空调系统的全年运行调节图6-12 一次回风空调系统的运行调节第一节 室外空气状态变化时的运行调节图6-13 第 区域W1Lwiw1iiL11O1CW11N1=100%C1Ct1 第 区域（寒冬季节）保持%m冬WN1W11CL11O1N1空气处理

4、过程：另外两种空气处理过程.采用改变预热器加热量采用改变预热器加热量最小新风比m%1111miiiiLNNw?调调节节方方法法第一节 室外空气状态变化时的运行调节第区域调节预热器加热量的方法调节预热器加热量的方法?控制预热器供、回水阀门以改变热媒流量来进行调节?调节预热器的旁通联动风阀预热器调节效果判断预热器调节效果判断以处理后的空气是否能达到控制露点L1为依据第一节 室外空气状态变化时的运行调节空气处理过程（不节能）：1L2 第 区域（冬季）w1iiL1W=100%CO11LCN11NW1C冬m%O11N1W 空气处理过程（节能）：100%Lm1NWC%冬1O1N11 若保持 如果图6-14

5、 第 区域第一节 室外空气状态变化时的运行调节第区域采用新回风联动调节阀改变新、回风混和比例调调节节方方法法说明：如果室外空气参数在该区，则如按最小新风比回风，则混合点一定落在C点，如要处理到露点L1，则必须要喷冷水，如果增大新风量使其混合点落在C点，则只需用循环水喷淋即可，可推迟使用制冷设备，节约能源喷水调节效果判断喷水调节效果判断以处理后的空气是否能达到控制露点L1为依据第一节 室外空气状态变化时的运行调节1LiL11O22L1N1N2=100%L2i2OWCm空气处理过程（节能）：3 第 区域（春秋过渡季）如果过%100%N2WNLC2O222补充图 第 区域第一节 室外空气状态变化时的

6、运行调节第区域采用新回风联动调节阀采用新回风联动调节阀改变新、回风混和比例改变新、回风混和比例调节方法将室内参数整定至夏季将室内参数整定至夏季控制参数控制参数喷水调节效果判断以处理后的空气是否能达到控制露点L2为依据第一节 室外空气状态变化时的运行调节图6-15 第 区域2LL2iiN222N=100%WW O 若利用回风m空气处理过程（节能）：4 第 区域（夏季）空气处理过程（不节能）：如果2WN 夏%C2L100%O22NC WNLO222W()第一节 室外空气状态变化时的运行调节第区域喷淋冷水调节空气状态改变喷水三通阀调节冷水温度调调节节方方法法关闭回风阀，采用全新风系统喷水调节效果判断

7、喷水调节效果判断以处理后的空气是否能达到控制露点L2为依据第一节 室外空气状态变化时的运行调节图6-17 第 区域L2iN22C2N2WiW=100%空气处理过程：5 第 区域（盛夏季节）N2WNL%夏mC2222 保持 第一节 室外空气状态变化时的运行调节第区域喷淋冷水调节空气状态喷淋冷水调节空气状态改变喷水三通阀调节冷改变喷水三通阀调节冷水温度水温度调节方法最小新风比最小新风比m喷水调节效果判断以处理后的空气是否能达到控制露点L2为依据第一节 室外空气状态变化时的运行调节气象区房间相对湿度控制室外空气参数范围房间温度控 制调 节 内 容一次加热 二次加热新 风回 风喷雾过程转 换 条 件一

8、次加热 二次加热加热量最小最大喷循环水一次加热器全关后转到 区新、回风比例喷水温度停新风量回风量新风阀门关至最小后转到 区；转到 区转到 区；回风阀门全关后转到区冷水全关转 区 转 区喷 水温度i ii i it(m%G)(G)停停停加热量(m%G)WW1W1WL1WNNN1(G)1最小最大L1i i iWL2i i iWL2N新、回风比例喷水温度二次加热二次加热二次加热二次加热加热量tN加热量tN加热量tN加热量tNNNN温度喷 水N回风量N新风量N喷循环水喷循环水全开全关i iL1N 转 区Wi iWN注：当室外空气 ii 时,调节方法与 区相同。WL11N1NWL1NL2W221i i

9、i2NL1i iWL1采用夏季整定值 N (t ,)。区（）表 6-1 一次回风喷水系统的调节方法第一节 室外空气状态变化时的运行调节各工况区的运行调节方法：最小新风，调节预热器，（再热器）?N1：变新风（调新回风联动阀门）?N1：变新风?N2；全新风喷循环水，调再热?N；全新风喷循环水+旁通?O?N：全新风，调冷水温度?N2：最小新风，调冷水温度?N2第一节 室外空气状态变化时的运行调节iii iiiWW1L1L2NW变化新风比节省的冷量冷量风量热量回风新 风回风冷量再热量一次加热量图图6-18 6-18 一次回风空调系统的全年运行调节图一次回风空调系统的全年运行调节图第一节 室外空气状态变

10、化时的运行调节最佳运行工况的确定所遵循的原则最佳运行工况的确定所遵循的原则?条件许可时，不同季节尽量采用不同的室内设定参数以及充分利用室内被调参数的允许波动范围，以推迟用冷（或用冷）的时间?尽量避免冷热量抵消的现象?在冬、夏季应允许利用室内回风，保持最小新风比，在冬、夏季应允许利用室内回风，保持最小新风比，以节省冷量或热量的消耗?在过渡季节，应加大新风量以充分利用室外空气的自然调节能力，并设法尽量推迟使用制冷机的时间第一节 室外空气状态变化时的运行调节最佳运行工况的确定所遵循的原则最佳运行工况的确定所遵循的原则第一节 室外空气状态变化时的运行调节各分区的最佳运行工况各分区的最佳运行工况第一节

11、室外空气状态变化时的运行调节送风状态的分析送风状态的分析室内冷负荷、湿负荷都可能随空气区域环境变化而随时变化，因此需要对空调系统进行相应的调节。?室内余热量变化、余湿量不变?室内余热量变化、余湿量均变化室内余热量变化、余湿量均变化第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节调节方法调节方法?调节再热量调节再热量?室内余热量变化、余湿量不变室内余热量变化、余湿量不变定露点调节再热量第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节?调节再热量调节再热量?室内余热量和余湿量均变化室内余热量和余湿量均变化变露点调节再热量第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节?改变露点的方法（以一次回风空调系统为例）o调节预热器加热量o调节

12、新、回风比第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节?改变露点的方法（以一次回风空调系统为例）o调节喷水温度当室内相对湿度允许波动范围比较大时，也可以不变露点，充分利用控制精度范围第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节?不改变露点的方法不改变露点的方法o调节结果调节结果机器露点有所降低，室内相对湿度增加，可避免或减少冷热量抵消第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节调节一、二次回风比调节一、二次回风比?改变露点的方法改变露点的方法o调节结果调节结果机器露点降低，通过调节二次回风量和露点温度可以满足室内空气参数的要求，可避免或减少冷热量抵消第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节调节旁通风和处理风混合比调节旁通

13、风和处理风混合比o调节结果调节结果要求处理风的机器露点比较低，室内空气参数受室外空气参数影响比较低大，夏季室内相对湿度会增加，可避免或减少冷热量抵消，特别在过渡季节，节能效果更明显第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节调节送风量调节送风量o调节结果调节结果变风量调节不能同时保证温度和湿度两个参数不变，只能保证其中一个参数不变，另一个参数需要通过其他办法来实现，节能效果更明显第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节直接调节送风状态含湿量直接调节送风状态含湿量o调节结果调节结果可不必把空气处理到露点状态，然后再加热到送风状态，而只需要相应地改变加热量和喷蒸汽量，就能得到所需要地送风状态，以满足室内空气参

14、数的要求，实现无露点控制第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节直接调节送风状态含湿量直接调节送风状态含湿量用液体吸湿剂处理空气时，液体吸湿剂须经过冷却设备冷却，空气被直接降温减湿到送风状态点第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节多房间空调系统的运行调节多房间空调系统的运行调节o调节结果调节结果各房间的空气状态都能再允许范围内，可满足室内空气参数的要求第二节 室内热湿负荷变化时的运行调节背景背景当空调系统的空调精度要求比较高、室内负荷变化比较大、精度要求虽然不高但系统规模大且空调房间多以及在多工况节能运行时，均应考虑采用自动控制的运行调节手段自动控制就是根据调节参数（也称为被调参数）的实际值与给定值

15、（如室内基准参数）的偏差，用专用的仪表和装置组成的自动控制系统调节参数的偏差值，使参数保持在允许的波动范围内许的波动范围内第三节 普通集中式空调系统的自动控制1.全面掌握系统信息测量建筑内空气温度，空气湿度，水流量，空调风速等参数。2.动态能耗计量分析实现建筑水，电，热量，燃气，等能耗的自动统计计量。3.控制调节和节能分析当气象条件等因素发生变化时，对系统设备的运行状态进行调节，实现节能优化。4.改善设备管理监测系统设备的运行状况，及时进行故障诊断和事故报警。空调自动控制的意义第三节 普通集中式空调系统的自动控制空调自动控制系统组成自动控制系统主要组成部件敏感元件（传感器）感受被调参数，并输出

16、信号给调节器调节器（命令机构）接受敏感元件的信号，通过比较给定值进行运算放大并驱动执行结构执行机构接受来自调节器的输出信号以驱动调节机构部分调节机构受执行机构驱动，直接起调节作用的部件第三节 普通集中式空调系统的自动控制空调系统自动控制的两个重要环节?室温控制调节再热器的加热量和新、回风混合比或一、二次回风比等?提高室温控制的质量的方法?室外空气温度补偿控制（增强人们的舒适感和节省能量）?送风温度补偿控制（提高控制精度，消除室外气温、新风量变化以及冷、热媒温度波动等对送风温度的干扰）第三节 普通集中式空调系统的自动控制空调系统自动控制的两个重要环节?室内相对湿度控制有间接控制法和直接控制法两种

17、控制方式?间接控制法（定露点）室内余湿量不变或变化不大?调节新、回风联动阀门（主要应用于冬季和过渡季节）?调节喷水室喷水温度（该法用于夏季和使用冷冻水的过渡季节）第三节 普通集中式空调系统的自动控制空调系统自动控制的两个重要环节?室内相对湿度控制有间接控制法和直接控制法两种控制方式?直接控制法（变露点或无露点）室内余热量和余湿量均变?冷水进水温度不变，调节进水流量（主要应用于冬季和过渡季节）?冷水流量不变，调节进水温度（该法用于夏季和使用冷冻水的过渡季节）第三节 普通集中式空调系统的自动控制集中式空调系统全年运行自动控制举例集中式空调系统全年运行自动控制举例?执行机构M4调节再热器以控制室内温

18、度?室温控制环节室温控制环节第三节 普通集中式空调系统的自动控制集中式空调系统全年运行自动控制举例?第1区域（iwiw1)最小新风比，执行机构M2不动作，执行机构M1调节加热器以控制机器露点L1?第2区域（iw1iwiL1)执行机构M2调节新、回风比以控制机器露点L1?第3区域（iL1iwiL2)按夏季室内参数控制，执行机构M2调节新、回风比以控制机器露点L2?第4区域（iL2iwiN2)执行机构M1和M2不动作、执行机构M3调节喷水温度以控制机器露点L2?第5区域（iWiN2)最小新风比、执行机构M3调节喷水温度以控制机器露点L2?露点控制环节第三节 普通集中式空调系统的自动控制前言变风量空

19、调系统是随着室内显热负荷的变化，由末变风量空调系统是随着室内显热负荷的变化，由末端装置改变送风量来调节室内温度的，与定风量空调系统相比，不需要末端再热，避免冷热量抵消而引起的能量损失第四节 变风量空调系统的全年运行调节室内负荷变化时的运行调节室内负荷变化时的运行调节?室内负荷变化时，通常由节流型末端装置、旁通型末端装置和诱导型末端装置来调节末端旁通型末端装置和诱导型末端装置来调节末端的送风量?变风量空调系统的露点温度和送风温度控制变风量空调系统的露点温度和送风温度控制方法与定风量空调系统相同第四节 变风量空调系统的全年运行调节全年运行调节全年运行调节?全年各房间有恒定冷负荷，或变化小时（如建筑

20、物内部区）可采用无末端再热的变风量空调系统，全年送冷风。第四节 变风量空调系统的全年运行调节全年运行调节?全年各房间无恒定冷负荷，且变化大时（例如建筑外部区），可以采用有末端再热的变风量空调系统，全年送冷风。第四节 变风量空调系统的全年运行调节全年运行调节全年运行调节?各房间夏季有冷负荷、冬节有热负荷时，可采用有供冷和供热季节转换的变风量空调系统。第四节 变风量空调系统的全年运行调节前言典型的半集中式空调系统有诱导器系统和典型的半集中式空调系统有诱导器系统和风机盘管系统第五节 半集中式空调系统的全年运行调节诱导器系统?“全空气”诱导器系统的运行调节（均存在冷热抵消现象）?改变一次风状态（图a）

21、一次风集中处理，当各房间空气参数不同时难以满足要求?同时改变一次、二次风状态（图b）一次风集中处理起集中调节作用，二次风局部调节，能满足各个房间不同的空气参数要求?改变二次风状态（图b）能同时满足各个房间不同的空气参数要求第五节 半集中式空调系统的全年运行调节?“空气水”诱导器系统的运行调节?空调房间的负荷性质空调房间的负荷性质瞬时负荷 太阳负荷热、设备、照明和人体散热等，起大小和变化规律因房间使用性质及使用情况而异渐变负荷 通过房间外维护结构的室内外温差传热?调节方法?二次盘管冷（热）量调节 调节二次盘管的水温或水量，或者调节旁通风量来实现室内温度的调节第五节 半集中式空调系统的全年运行调节

22、?“空气水空气水”诱导器系统的运行调节诱导器系统的运行调节?调节方法?一次风温度的集中调节一次风温度的集中调节?）构每小时的传热量（时，所有的外围护结室内外温差为气和一次风温度分别为室外、室内空、）（空气比热容，空气密度，一次风量，式中，?htttchAmTttTttcANwpNwNp/(kJ1Tkg/kJm/kg/m1321?一次风调节的热平衡方程第五节 半集中式空调系统的全年运行调节?“空气水”诱导器系统的运行调节?调节方法?一次风温度的集中调节基本原则 各房间不同的A/T比中，取其中最大着作为系统统一的A/T值 把A/T比相同或相近的房间划为一个区域，并设置一个分区的再热器，以满足系统中

23、不同A/T比房间不同的一次风温要求?1ttcmttTANpNw?一次风调节方案的判断常数第五节 半集中式空调系统的全年运行调节?“空气水”诱导器系统的运行调节?诱导器系统全年运行调节方法?双水管系统的运行调节不转换运行调节全年给盘管供以温度不变的冷水，夏季采用冷一次风。一次风承担渐变负荷，二次盘管承担瞬时负荷。第五节 半集中式空调系统的全年运行调节?“空气水空气水”诱导器系统的运行调节诱导器系统的运行调节?诱导器系统全年运行调节方法诱导器系统全年运行调节方法?双水管系统的运行调节转换运行调节一次风承担渐变负荷，二次盘管承担瞬时负荷。当负荷不断减少时，二次盘管转换为供热水加热二次风。第五节 半集

24、中式空调系统的全年运行调节风机盘管系统?全年运行调节?就地去用新风系统，房间的冷（热）负荷以及新风负荷完全由二次盘管承担，要求风机盘管能随时适应新风负荷变化，调节难度大。?全年运行调节全年运行调节?独立新风系统：新风系统不负担室内显冷（热）负荷，只需将新风处理到设定的室温，而由盘管承担全部室内冷（热）负荷新风系统只承担室内渐变负荷，盘管承担其他瞬变负荷第五节 半集中式空调系统的全年运行调节?局部调节局部调节?水量调节（图a）当负荷减少时，调节三通（直通）调节阀以减少进入盘管的水量，室内相对湿度增加。水量调节法负荷调节范围小，为75100第五节 半集中式空调系统的全年运行调节?局部调节局部调节?风量调节（图风量调节（图b）当负荷减少时，调节风机转速来改变盘管风量，室内相对湿度变化不大，但不利于室内气流分别，调节范围小，为70100第五节 半集中式空调系统的全年运行调节?局部调节局部调节?旁通风门调节（图旁通风门调节（图c）当负荷减少时，调节旁通风门来调节风量，室内相对湿度较为稳定。水量调节法负荷调节范围大，为20100，但风机总风量不变，风机能耗不减，不利节能，仅用于室内参数控制要求高的房间第五节 半集中式空调系统的全年运行调节