第七章--建筑空氣調(diào)節(jié)

第七章建筑空氣調(diào)節(jié)7-1完整的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)由哪些設(shè)備、構(gòu)件所組成？【答】完整的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)由空調(diào)及其冷熱源設(shè)備、介質(zhì)輸配系統(tǒng)、調(diào)控系統(tǒng)和受控環(huán)境空間這幾部分所組成。7-2試述空調(diào)系統(tǒng)的主要分類與劃分原則。【答】空調(diào)系統(tǒng)按空調(diào)環(huán)控內(nèi)容與水準(zhǔn)可分為工藝性或舒適性空調(diào)系統(tǒng)。按空氣處理設(shè)備的集中程度可分為集中式空調(diào)系統(tǒng)、半集中式空調(diào)系統(tǒng)、分散式空調(diào)系統(tǒng)。按負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)可分為全空氣系統(tǒng)、空氣—水式空調(diào)系統(tǒng)、全水式空調(diào)系統(tǒng)、冷劑式空調(diào)系統(tǒng)。按系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)節(jié)方式分為定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)、變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。按系統(tǒng)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速大小分為低速空調(diào)系統(tǒng)、高速空調(diào)系統(tǒng)。按熱量傳遞（移動(dòng)）的原理分為對流式空調(diào)系統(tǒng)和輻射式空調(diào)系統(tǒng)。就全空氣系統(tǒng)而言，按被處理空氣的來源分為封閉式空調(diào)系統(tǒng)、直流式空調(diào)系統(tǒng)、混合式空調(diào)系統(tǒng)，按空氣調(diào)節(jié)區(qū)送風(fēng)參數(shù)的數(shù)量分為單風(fēng)管空調(diào)系統(tǒng)和雙風(fēng)管空調(diào)系統(tǒng)。

工程實(shí)踐中，空氣系統(tǒng)的具體劃分一般應(yīng)遵循以下原則：①系統(tǒng)內(nèi)各房間鄰近且位于同一朝向、層次或區(qū)段，負(fù)荷特性較為一致；②系統(tǒng)內(nèi)各房間具有相同或相近的溫濕度、潔凈度和噪聲級(jí)等環(huán)控參數(shù)要求或其他環(huán)控要求；③系統(tǒng)內(nèi)各房間具有相同或相近的使用班次及運(yùn)行特點(diǎn)；④應(yīng)盡量減少風(fēng)道長度，避免重復(fù)，以便于施工、管理和調(diào)試；⑤系統(tǒng)規(guī)模不宜過大，注意與設(shè)備的容量，性能相匹配，利于調(diào)節(jié)、使用、維護(hù)與降噪；⑥系統(tǒng)初投資和運(yùn)行費(fèi)用能夠達(dá)到綜合節(jié)省。7-3試述封閉式系統(tǒng)、直流式系統(tǒng)和混合式系統(tǒng)的系統(tǒng)形式及其優(yōu)缺點(diǎn)。【答】全部循環(huán)使用空氣調(diào)節(jié)區(qū)的回風(fēng)，不補(bǔ)充新風(fēng)的系統(tǒng)稱為封閉式空調(diào)系統(tǒng)；全部圖7.1使用空調(diào)系新風(fēng)不使用回風(fēng)的系統(tǒng)稱為直流式空調(diào)系統(tǒng)；而使用部分新風(fēng)部分回風(fēng)的系統(tǒng)稱為混合式空調(diào)系統(tǒng)。封閉式系統(tǒng)可以節(jié)能，但不符合衛(wèi)生要求，主要用于工藝設(shè)備內(nèi)部的空調(diào)和很少有人愿出入但對溫度、濕度有要求的物資倉庫等；直流式系統(tǒng)能量損失很大，只在有特殊要求的放射性實(shí)驗(yàn)室、散發(fā)大量有害（毒）物的車間及無菌手術(shù)室等場合應(yīng)用。封閉式和直流式系統(tǒng)都只在特定情況下使用，對于絕大多數(shù)場合，往往需要綜合兩者的利弊，即采用混合式空調(diào)系統(tǒng)。7-4全空氣空調(diào)系統(tǒng)幾個(gè)環(huán)節(jié)的風(fēng)量平衡關(guān)系如何？【答】如圖7.1，L為設(shè)計(jì)工況下房間的送風(fēng)量，LX從回風(fēng)口吸走的循環(huán)風(fēng)量，LS為在室內(nèi)正壓作用下經(jīng)門窗縫隙向外滲透的風(fēng)量，LW為空調(diào)器使用的新風(fēng)量，LH為回風(fēng)量，LP則是該系統(tǒng)應(yīng)向外界排除的風(fēng)量。針對不同的研究對象，可以寫出相應(yīng)的風(fēng)量平衡關(guān)系式：①對空調(diào)房間：②對于空調(diào)器：③對空LLLLLLXSHW調(diào)系統(tǒng)：。LLLWSP7-5兩種干、濕球溫度分別為36℃、26℃和26℃、19℃的空氣以1：3的比例混合，求混合后的i、d、t(大氣壓力為101.325kPa)?！窘狻扛鶕?jù)兩種空氣的干球和濕球溫度，可在i-d圖上確定A、B兩點(diǎn)，查得焓值分別為80.5kJ/kg和54.1kJ/kg，根據(jù)質(zhì)量守恒原理式：得混合后空氣的焓值i為60.754.1kJ/kg380.5kJ/kg1i4kJ/kg，該焓值所在的等焓線與AB連線的交點(diǎn)

即為混合點(diǎn)，可查得混合后空氣的狀態(tài)參數(shù)為d=12.5g/kg，t=28.5℃，i=60.7kJ/kg。7-6分別表示出一、二次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)的裝置原理圖示、夏冬季節(jié)設(shè)計(jì)工況下的i-d圖分析及其相應(yīng)空的氣處理流程的完整表述?！敬稹繉τ谝淮位仫L(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)，裝置原理圖示見圖7-2，夏冬季節(jié)設(shè)計(jì)工況下的i-d圖分析見圖7-3與7-4。一次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)二次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)圖7-2裝置原理比較圖一次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)二次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)圖7.3夏季工況i-d圖示夏季工況處理流程圖：一次回風(fēng)：二次回風(fēng)：一次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)二次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)圖7.4冬季工況i-d圖示冬季工況處理流程圖：一次回風(fēng)：二次回風(fēng)：7-7對于一、二次回風(fēng)噴水式空調(diào)系統(tǒng)冬季工況下，若新風(fēng)與回風(fēng)按夏季規(guī)定的最小新風(fēng)量直接混合，混合點(diǎn)的焓值高于或低于機(jī)器露點(diǎn)的焓值，應(yīng)如何調(diào)節(jié)？【答】一次回風(fēng)噴水式空調(diào)系統(tǒng)中，在冬季工況下，是將新回風(fēng)混合空氣等焓減濕處理到露點(diǎn)狀態(tài)，若混合點(diǎn)的焓值高于機(jī)器露點(diǎn)的焓值，利用改變新風(fēng)比，加大新風(fēng)量的辦法進(jìn)行調(diào)節(jié)；若混合點(diǎn)的焓值低于機(jī)器露點(diǎn)的焓值，這種情況下應(yīng)將新風(fēng)預(yù)熱(或新風(fēng)與回風(fēng)混合后預(yù)熱)，使混合點(diǎn)必須落在機(jī)器露點(diǎn)的等焓線上。7-8如何判定一次回風(fēng)空調(diào)系O統(tǒng)冬季是否需要設(shè)置預(yù)熱器？NC【答】設(shè)置預(yù)熱器的目的是防止LWCi冬季新風(fēng)與回風(fēng)按夏季規(guī)定的最小新風(fēng)量直接混合后的焓值小于機(jī)器Ni=iLCiCOi露點(diǎn)的焓值，因此先按夏季最小新風(fēng)OWW比計(jì)算出混合點(diǎn)的焓值，如圖7.5中，iW圖7.5一次回風(fēng)若，則需要設(shè)置預(yù)熱器。或者先i<iCL假定存在著預(yù)熱后既能滿足規(guī)定新風(fēng)比m，又能采用絕熱加濕的某一焓值，根據(jù)兩種不同狀態(tài)iW空氣的混合規(guī)律，可以寫出以下關(guān)系式：，并且有，可得出，當(dāng)設(shè)計(jì)iNCiNNWiiiiiiNWNC=mi=iCCLmNW地點(diǎn)的冬季室外參數(shù)滿足時(shí)，需設(shè)預(yù)熱器。i<iWW7-9對一、二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的兩種新風(fēng)預(yù)熱方案及其適用性進(jìn)行比較，并闡明這兩種方案預(yù)熱量的關(guān)系?！敬稹咳鐖D7.5中，兩種預(yù)熱方案，點(diǎn)與方案是指：方案一，新風(fēng)與回風(fēng)先混合后再預(yù)熱WN點(diǎn)混合到點(diǎn)后預(yù)熱到C點(diǎn)；方案二，新風(fēng)先C預(yù)熱后再與回風(fēng)混合方案，點(diǎn)預(yù)熱到點(diǎn)后再WW與N點(diǎn)混合到C點(diǎn)，兩種方案的預(yù)熱量是相同的。方案二是針對一區(qū)溫度較低，尤其當(dāng)室內(nèi)要求有提出來的方案，些寒冷地較大的相對濕度（如紡織車間）時(shí)如果采用方案一，其混合點(diǎn)有可能處于過飽和區(qū)（霧狀區(qū)）內(nèi)產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，如圖7.6中的C1點(diǎn)，這時(shí)水汽會(huì)立即凝結(jié)析出，空氣成飽和空氣（狀態(tài)B），對空氣過濾器的工作極其不利。兩種方案的預(yù)熱量計(jì)算式分別為：方案一，；方案二，，在圖中可看出兩種QG(ii)QG(ii)2WWW1CC過程正好構(gòu)成了兩個(gè)相似三角形，由相似關(guān)系得，即，兩種方案CC=iiNC=GWNWG(ii)=G(ii)Q=QCCWWiiGCCWWW12WW的預(yù)熱量相等。NB100%C1W1圖7.6混合CWNtε95%o100%OiiWCiLWNiiOL圖7.7一次回風(fēng)7-10試證明在具有再熱器的一次回風(fēng)系統(tǒng)中，空調(diào)系統(tǒng)冷量等于室內(nèi)冷負(fù)荷、新風(fēng)負(fù)荷和再熱負(fù)荷之和(不考慮風(fēng)機(jī)和風(fēng)管溫升)?！窘狻咳鐖D7-7中的一次回風(fēng)系統(tǒng)中，室內(nèi)冷負(fù)荷為：QG(ii)NO(1)新風(fēng)負(fù)荷：QG(ii)WWWN(2)再熱負(fù)荷：QG(ii)ZROL(3)新風(fēng)比：GiiCNm=WGiiWN(4)系統(tǒng)冷量：QG(ii)0CL(5)由式(4)將表達(dá)成的關(guān)系式，并代入到式GGW(2)中得QQQWZRG(ii)G(ii)(ii)G(ii)WNOLCNiNNOiW=G（i-i）即空調(diào)系統(tǒng)冷量等于室內(nèi)冷負(fù)荷、新風(fēng)負(fù)荷和再CL熱負(fù)荷之和，得證。7-11某空調(diào)房間，室內(nèi)設(shè)計(jì)空氣參數(shù)為＝tN20℃，＝60%；夏季室外空氣計(jì)算參數(shù)為＝tWN37℃，＝27.3℃，大氣壓力B＝98659Pats（740mm）。室內(nèi)冷負(fù)荷Q＝83800kJ/h，濕負(fù)荷W＝5kg/h。若送風(fēng)溫差t＝4℃，新風(fēng)比m為o25%，試設(shè)計(jì)并計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)【解】①計(jì)算熱濕比ε并作空調(diào)一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，作空調(diào)過程線耗冷量及耗熱量。過程線：Q83800kJ/h16760kJ/kg＝W5kg/h根據(jù)送風(fēng)溫差＝4℃得送風(fēng)溫度為16℃，to在相應(yīng)大氣壓力的i-d圖上，過N點(diǎn)作線，與16℃等溫線交點(diǎn)即為送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O；再由O點(diǎn)作等濕線，交線于L點(diǎn)；在圖上作出W點(diǎn)，＝95％在NW線上由新風(fēng)比為10％作出C點(diǎn)，連接各點(diǎn)即得空調(diào)過程線，如圖7.7。各點(diǎn)狀態(tài)參數(shù)：＝20℃，i43.0kJ/kg；tNN＝37℃，；tWi88.3kJ/kgW＝16℃，i38.1kJ/kg；tOO=12.3℃，tLi34.3kJ/kgL②計(jì)算空調(diào)送風(fēng)量：Qii83800kJ/hG3600(43.0kJ/kg38.1kJ/kg)4.751kg/sNO③求混合點(diǎn)C的焓值：由，得i54.3kJ/kgi=（1-m）i+miWCCN④計(jì)算系統(tǒng)再熱量：QG(ii)4.751kg/s(38.1kJ/kg34.3kJ/kg)18.05kWZrOL⑤計(jì)算系統(tǒng)耗冷量：QG(ii)4.751kg/s(54.3kJ/kg34.3kJ/kg)95.02kW0CL室內(nèi)冷負(fù)荷：83800Q=kJ/s23.28kW3600新風(fēng)負(fù)荷：QmG(ii)0.254.751kg/s(88.3kJ/kg43.0kJ/kg)53.81kWWWN室內(nèi)冷負(fù)荷、新風(fēng)負(fù)荷、再熱量三者之和應(yīng)該等于系統(tǒng)冷量。CW7-12條N件同設(shè)計(jì)二系統(tǒng)，線，并統(tǒng)耗冷C7-11題，要求t0次回風(fēng)空調(diào)O95%作空調(diào)過程100%LL計(jì)算空調(diào)系2量。圖7.8二次回風(fēng)【解】二次回風(fēng)式空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)過程線如圖7.8中實(shí)線部分：①確定露點(diǎn)參數(shù)由題7-11得：i88.3kJ/kg，i43.0kJ/kg，i38.1kJ/kg，WNO空調(diào)送風(fēng)量G=4.751kg/s。ε線與相對濕度95%線相交于L點(diǎn)，查得i33.1kJ/kgL2②求第一次混合風(fēng)量與回風(fēng)量新風(fēng)量=mG=25%×4.751kg/s=1.188G新kg/s，第一次混合總風(fēng)量：NOGiiGNOGiiL2NLNL2Q43.0kJ/kg33.1kJ/kg4.751kg/s=2.351kg/s第一次混合回風(fēng)量：==2.351kg/s–1.188kg/s=1.163kg/sGGG回1L2新③求一次混合點(diǎn)的焓值由得，i=Gi+GiGi=Gi+Gi回1N新W=65.9kJ/kgL2C回1N新WCGL2④求系統(tǒng)耗冷量QG(ii)0L2CL2=2.351kg/s(65.9kJ/kg-33.1kJ/kg)=77.1kW7-13試比較7-11及7-12題兩種系統(tǒng)的能耗量，并分析形成這種差別的原因【答】7-11題中的一次回風(fēng)系統(tǒng)能耗量為95.02kW，與7-22題中的二次回風(fēng)系統(tǒng)能耗量77.11kW相比，多消耗18kW，基本等于一次回風(fēng)系統(tǒng)中的耗熱量。造成這種差別的原因是二次回風(fēng)系統(tǒng)并未設(shè)再熱過程，而是以回風(fēng)的第二次混合來取代了一次回風(fēng)系統(tǒng)的再熱過程，通過系統(tǒng)熱量平衡和風(fēng)量平衡可知系統(tǒng)能耗量等于室內(nèi)冷負(fù)荷、新風(fēng)負(fù)荷、再熱負(fù)荷三項(xiàng)之和，而二次回風(fēng)系統(tǒng)就省去了再熱這一過程，這一節(jié)省量正好等于已能節(jié)省的相當(dāng)于一次回風(fēng)系統(tǒng)的再熱量。7-14如題7-11中的空調(diào)房間，冬季房間熱負(fù)荷12570KJ/h，余濕量5kg/h，冬季室外空氣狀態(tài)參數(shù)為＝-6℃，=80%，設(shè)計(jì)采用一次回tWW風(fēng)與二次回風(fēng)的集中式空調(diào)系統(tǒng)，繪制空氣處理過程線，計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)【解】Ⅰ.一次回風(fēng)冬季工況：①計(jì)算冬季熱濕比并確定冬季送風(fēng)狀態(tài)耗熱量，并作比較。點(diǎn)：Q12570kJ/h=2514kJ/kg==W5kg/h冬季采用與夏季相同的送風(fēng)量，室內(nèi)點(diǎn)（N）、夏季送風(fēng)點(diǎn)(O)、露點(diǎn)（L1）與夏季相同，題7-11已確定，i43.0kJ/kg，i34.3kJ/kg，i-1.4kJ/kg。N圖上，L點(diǎn)所在的等濕線與冬季熱1L1W1在焓濕濕比線的交點(diǎn)即為冬季送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)N，查得C2C1Oi43.7kJ/kgO95%②確定混合狀態(tài)點(diǎn)C1：100%OLW1C由得1LW2ii=（1-m）i+miiOCW2C1NW1=i=iiL1L2C22i=（1-0.25）43kJ/kg+0.25(-1.4kJ/kg)C11C1=31.9kJ/kgW1圖7.9一、二次回風(fēng)則，需要對混合空氣預(yù)加熱。iiC1L1預(yù)熱量為：QG(ii)yrC11C14.751kg/s(34.3kJ/kg31.9kJ/kg)11.40kW過C1作等濕線與L1點(diǎn)所在的等焓線相交與C11點(diǎn)，則可確定冬季處理全過程。參看圖7.9。③計(jì)算系統(tǒng)耗熱量再熱量：QG(ii)zrOL14.751kg/s(43.7kJ/kg34.3kJ/kg)44.66kW系統(tǒng)所需總加熱量：+Q=11.40kW+44.66kW=56.06kWQQZyrzrⅡ二次回風(fēng)冬季工況：冬季采用與夏季相同的送風(fēng)量，室內(nèi)點(diǎn)（N）、夏季送風(fēng)點(diǎn)(O)、露點(diǎn)（L2）與夏季相同，題7-12已確定，i43.0kJ/kg，i33.1kJ/kg，i-1.4kJ/kg。NL2W1①確定第二、第一次混合過程：與夏季第二次混合過程同，冬季的送風(fēng)量和夏季也相同，所以兩次混合過程的混合同。題7-12中夏季第一次混合比由于冬季完全相比均相二次回風(fēng)系統(tǒng)為：m新=1.188kg/s=50.5%2.351kg/sG1GL2即冬季一次混合比也為50.5%，則一次混合點(diǎn)C2的焓值為：i=（1-m）i+mi=（1-0.505）43kJ/kg+0.505(-1.4kJ/kg)=20.58kJ/kgW111C2N即可確定C2點(diǎn)。由于，需要對混合空氣預(yù)加熱。iiC2L2預(yù)熱量為：QG(ii)=2.351kg/s(33.1kJ/kg20.6kJ/kg)=29.39kWL2yrL2C2②過C作等濕線與L2點(diǎn)所在的等焓線相交2與C22點(diǎn)，則可確定冬季處理全過程。③計(jì)算再加熱量QG(ii)=4.751kg/s(43.7kJ/kg38.1kJ/kg)=26.61kWzrOO④冬季所需總熱量為QQ+Q=26.61kW+19.39kW=56.00kWZyrzr⑤與一次回風(fēng)系統(tǒng)比較：在焓濕圖中，二次回風(fēng)系統(tǒng)的機(jī)器露點(diǎn)沿95%曲線將略有下降，而一次混合狀態(tài)點(diǎn)則會(huì)向左下方有所偏移。二者中的耗熱量卻是相等從能源消耗方面看，的。7-15概述一次回風(fēng)與二次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)的區(qū)別并分析其適用性。【答】二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)與一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的區(qū)別就在于二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)采用了在噴水室或空氣冷卻器后與回風(fēng)再混合一次來代替再熱器（夏季工況）或減少再熱量（冬季工況）的系統(tǒng)形式，導(dǎo)致其機(jī)器露點(diǎn)偏低。從能源消耗方面來看，夏季工況下二次回風(fēng)系統(tǒng)比一次

系統(tǒng)節(jié)省冷量，節(jié)省的部分正好等于一次系統(tǒng)中的再熱量；冬季工況二次回風(fēng)系統(tǒng)節(jié)省了部分再熱量，但總的耗熱量卻是相等的，即二次回風(fēng)系統(tǒng)在冬季并無節(jié)能效果。相對而言，一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)處理流程簡單，操作管理方便，機(jī)器露點(diǎn)較高，有利于冷源選擇與運(yùn)行節(jié)能；不利之處在于采用了再熱過程——若非確保N，O狀態(tài)所必需，溫差并無嚴(yán)格完全可以取消人為的再加熱（采用露點(diǎn)送風(fēng)），采用一次回風(fēng)系統(tǒng)將收到良好的綜則將造成能量浪費(fèi)。但是，對于室內(nèi)狀態(tài)和送風(fēng)要求的工程，合效益。正因如此，一次回風(fēng)系統(tǒng)極其廣泛地應(yīng)用于各種建筑物，尤其是大量以舒適要求為主的空凋場所。二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)則不同，它以二次混合取代再熱過程，帶來顯著節(jié)能效益，但其設(shè)備、管理趨于復(fù)雜，且機(jī)器露點(diǎn)偏低，這不僅導(dǎo)致制冷系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率變差，還可能限制天然冷源的利用。因此，它只適合用于對室內(nèi)溫濕度參數(shù)要求嚴(yán)格、送風(fēng)溫差小而送風(fēng)量大的恒溫恒濕或凈化空調(diào)之類的工程。7-16將風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)與全空氣系統(tǒng)進(jìn)行比較，指出其優(yōu)缺點(diǎn)。

【答】優(yōu)點(diǎn)：①使用方便，能進(jìn)行局部區(qū)域的溫度控制，且手段簡單。②根據(jù)房間負(fù)荷調(diào)節(jié)運(yùn)行方便，如果房間不用時(shí)，可停止風(fēng)機(jī)盤管運(yùn)行，有利全年節(jié)能管理。③風(fēng)、水系統(tǒng)占用建筑空間小，機(jī)房面積小，風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組體積較小，結(jié)構(gòu)緊湊，布置靈活，適用于改、擴(kuò)建工程。④水的密度比空氣大，輸送同樣能量時(shí)水的容積流量不到空氣流量的千分之一，水管比風(fēng)管小得多。缺點(diǎn)：①末端設(shè)備多且分散，運(yùn)行維護(hù)工作量大。②風(fēng)機(jī)盤管運(yùn)行時(shí)有噪聲，通常機(jī)組余壓甚小，氣流分布受到限制。③對空氣中懸浮凈化能力、除濕能力和對濕度大控制能力比全空氣系統(tǒng)弱。7-17當(dāng)采用風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組系統(tǒng)時(shí)，在焓濕圖上繪制下述四種情況下的夏季空氣處理過程，并寫出它們的空氣處理流程：（1）新風(fēng)靠滲透進(jìn)入室內(nèi)；（2）室外空氣直接引入風(fēng)機(jī)盤管；（3）處理后的新風(fēng)直接進(jìn)入室內(nèi)；（4）處理后的新風(fēng)送入風(fēng)機(jī)盤管。【解】（1）第一種情況：

夏季空氣處理過程圖：空氣處理流程為：WNε90%100%MWNMOOεN（2）第二種情況：夏季空氣處理過程圖：空氣處理流程為：WNLεNCCWN90%εL100%（3）第三種情況：夏季空氣處理過程圖：空氣處理流程為：WNWLNMεONε90%M100%L（4）第四種情況：夏季空氣處理過程圖：NWCε空氣處理流程為：90%100%LWLNOεCN7-18風(fēng)機(jī)盤管的新風(fēng)供給方式有哪幾種？各自的應(yīng)用特點(diǎn)如何？【解】風(fēng)機(jī)盤管的新風(fēng)供給方式可分為兩大類：①不對新風(fēng)進(jìn)行預(yù)處理，較簡單的方式是靠浴廁機(jī)械排風(fēng)引導(dǎo)新風(fēng)滲入室內(nèi)和從墻洞用短管將新風(fēng)引入空調(diào)機(jī)組。這兩種方式屬于分散式系統(tǒng)，對新風(fēng)未進(jìn)行預(yù)處理，其風(fēng)系統(tǒng)是很簡單的，從而難于保證入室新風(fēng)的質(zhì)量或品質(zhì)，室內(nèi)參數(shù)會(huì)受新風(fēng)狀態(tài)變化的較大干擾，因此僅適用于室內(nèi)人少或環(huán)境要求不高的場合。②對新風(fēng)進(jìn)行處理，另行設(shè)置相對獨(dú)立的集中新風(fēng)系統(tǒng)。新風(fēng)處理之后又有兩種方式：方式一，直接將新風(fēng)送到風(fēng)機(jī)盤管吸入段，與房間的回風(fēng)混合后，再被風(fēng)機(jī)盤管冷卻（或加熱）后送入室內(nèi)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是比較簡單，缺點(diǎn)是一旦風(fēng)機(jī)盤管停機(jī)后，新風(fēng)將從回風(fēng)口吹出，回風(fēng)口一般都有過濾器，此時(shí)過濾器上灰塵將被吹入房間；如果新風(fēng)已經(jīng)冷卻到低于室內(nèi)溫度，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)風(fēng)溫度降低，從而降低了風(fēng)機(jī)盤管的出力。一般不推薦采用這種送風(fēng)方式。方式二，新風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤管的送風(fēng)并聯(lián)送出，可以混合后再送出，也可以各自單獨(dú)送入室內(nèi)。這種系統(tǒng)安裝稍微復(fù)雜一些，但避免了方式一的兩條缺點(diǎn)，衛(wèi)生條件好，應(yīng)優(yōu)先使用這種方式。7-19某旅館房間采用風(fēng)機(jī)盤管及單獨(dú)送新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)量100，由室外狀態(tài)＝m/h3tW36℃，＝45.9%，處理至＝19.1℃，＝90%tWW1W1后送入房間?？头恳螅?5℃，tWNN＝50%，房間冷負(fù)荷Q＝1200Kcal/h，濕負(fù)荷W＝220g/h，送風(fēng)溫差=10℃。計(jì)空氣調(diào)節(jié)過程N(yùn)90%OεM100%tL0線，并計(jì)算風(fēng)機(jī)盤管表冷器負(fù)荷。（1Kcal/h=1.163W）?！窘狻坑深}意：圖7.10風(fēng)機(jī)盤管①計(jì)算熱濕比ε和確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O：Q(12001.1633600)J/h22837kJ/kgW220g/h在相應(yīng)大氣壓力的i-d圖上，由＝36℃，tWW＝45.9%與＝25℃，＝50%分別在i-d圖上畫tNN出點(diǎn)W、N，過N點(diǎn)作線，根據(jù)送風(fēng)溫差＝t010℃得出送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)溫度為15℃，則15℃等溫線與線交點(diǎn)即為送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O再由＝19.1℃，＝90%確定L點(diǎn)并查得：tW1W1，，i38.2kJ/kgi50.7kJ/kgi50.5kJ/kgNOL②計(jì)算房間總送風(fēng)量：Q12001.163103kW0.113kg/sGii50.5kJ/kg38.2kJ/kgNO③計(jì)算風(fēng)機(jī)盤管處理風(fēng)量：新風(fēng)量為100，即0.033m/h3kg/sGW則風(fēng)機(jī)盤管處理風(fēng)量GGG0.080kg/s④確定M點(diǎn)并計(jì)算f風(fēng)機(jī)盤管表冷器負(fù)荷：W由混合方程得Gi=Gi+GiOfMWLGiGiiOWLMGf0.113kg/s38.2kJ/kg0.033kg/s50.7kJ/kg0.08kg/s33.0kJ/kg由等值線與的交點(diǎn)即可確定風(fēng)機(jī)盤管處LOiM理空氣的終狀態(tài)點(diǎn)M。風(fēng)機(jī)盤管表冷器負(fù)荷：QG(ii)0.080kg/s(50.5kJ/kg33.0kJ/kg)1.4kW0ffNM7-20某雙管風(fēng)道定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，已知室外參數(shù)為35℃、50%，室內(nèi)參數(shù)為27℃、65%，氣壓101,325N/m2，熱風(fēng)道旁通風(fēng)量為1000m3/h，送風(fēng)量4000m3/h，新風(fēng)比為0.3。冷卻器出口參數(shù)12℃、95%，冷風(fēng)道溫升1℃，送風(fēng)機(jī)溫升1℃。最大送風(fēng)溫差12℃，試求夏季設(shè)計(jì)狀態(tài)下可消除的室內(nèi)冷負(fù)荷和濕負(fù)荷?！窘狻竣俅_定第一次混合點(diǎn)M及H點(diǎn)在i-d圖上確定N點(diǎn)、W點(diǎn)，N點(diǎn)狀態(tài)參數(shù)為：＝27℃，，＝。并根據(jù)新風(fēng)比i64.5kJ/kg14.6g/kgtdNNN在NW連線上確定M點(diǎn)；又冷風(fēng)道溫升1℃，mMNNW則H點(diǎn)則由M點(diǎn)沿等濕線提高1℃而確定，其狀態(tài)參數(shù)為：＝30.4℃，i70.5kJ/kg。tHH②確定機(jī)器露點(diǎn)L與L′點(diǎn)室內(nèi)風(fēng)與新風(fēng)混合后，被分為倆路分別進(jìn)入冷風(fēng)道與熱風(fēng)道，風(fēng)量分別為3000m3/h和1000m3/h。冷HMWN95%風(fēng)道里的風(fēng)經(jīng)過降溫減濕到機(jī)器100%O露點(diǎn)L，并有溫升1℃，到達(dá)L′點(diǎn)。L在i-d圖上可分別確定L與L′點(diǎn)。LL′點(diǎn)狀態(tài)參數(shù)為30.4＝℃，圖7-11雙風(fēng)tLi34.1kJ/kgL③確定第二次混合點(diǎn)0與ε線冷熱風(fēng)道風(fēng)量和焓值均已知，則根據(jù)混合關(guān)系可在連線上確定O點(diǎn)，O點(diǎn)狀態(tài)參數(shù)為＝LHd10g/kg，i42.8kJ/kg。各狀態(tài)點(diǎn)點(diǎn)均已確定，連接OO點(diǎn)與N點(diǎn)即可確定ε線。④求可消除的室內(nèi)冷負(fù)荷和濕負(fù)荷。室內(nèi)冷負(fù)荷：4000m3/h1.2kg/mQG(ii)=3（64.5kJ/kg42.8kJ/kg）=28.9kW3600NO由得ii(dd)/100064.5kJ/kg42.8kJ/kg===4717kJ/kg(14.6g/kg10.0g/kg)/1000NONO又Q，則=W=Q=28.9kW=0.0061kg/sW4717kJ/kg7-21已經(jīng)某空調(diào)系統(tǒng)空氣處理裝置如下，房間余熱量為Q，余濕量為W，請?jiān)贗-d圖上繪出其夏季空氣處理的變化過程，并確定送風(fēng)量G、新風(fēng)比m和需冷需熱量Q冷、Q再熱。(各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)值均已確定)回風(fēng)N再熱器送風(fēng)O旁通道C1CL新風(fēng)2送風(fēng)機(jī)過濾器回風(fēng)機(jī)水泵圖7-12題7-21【解】其夏季空氣處理過程在i-d圖上為：WCNεO90%C100%L其處理流程為：WCLεCNONC121送風(fēng)量：新風(fēng)比：m=i-iQCNG=WNi-iCN11i-iONWN第二次混合旁通風(fēng)量比：Gi-iCL=C2m=2旁L2GCLi-i1C1L所需冷量：Q（1m）G（ii)冷C1L所需再熱量：QG（ii)N再熱OC7-22闡述變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)2OO=95%=100%L圖7-13室內(nèi)性?！敬稹科胀锌照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)送風(fēng)量是按照房間最大熱濕負(fù)荷加以確定的，并維持全年不變，被稱之為定風(fēng)量系統(tǒng)。實(shí)際中，室內(nèi)熱濕負(fù)荷經(jīng)常處于部分負(fù)荷而非最大值。當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷變化時(shí)，定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)保持送風(fēng)量不變，而靠改變送風(fēng)狀態(tài)來滿足室內(nèi)溫濕度的設(shè)計(jì)要求。如圖7-13中，當(dāng)室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷減少時(shí)，定風(fēng)量系統(tǒng)通過增加再熱量來提高送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O點(diǎn)的位置，以保證N點(diǎn)要求，這勢必造成冷量、熱量的雙重浪費(fèi)。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)則保持送風(fēng)參數(shù)不變，通過變風(fēng)量末端裝置調(diào)節(jié)送風(fēng)量也能達(dá)到室內(nèi)溫濕度的設(shè)計(jì)要求，它能充分利用允許的最大送風(fēng)溫差，節(jié)約再熱量及與之相當(dāng)?shù)睦淞?，加上風(fēng)機(jī)電耗的節(jié)省，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有明顯的增加，7-23變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)適用于什么場合？系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意哪些問題？①同一個(gè)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，各空調(diào)區(qū)的冷、熱負(fù)荷差異和變化大、低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長，且需要分別控制各空調(diào)區(qū)溫度；②建筑內(nèi)區(qū)全年需要送冷風(fēng)。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：1）系統(tǒng)風(fēng)量確定。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)集中式空調(diào)機(jī)組送風(fēng)量根據(jù)系統(tǒng)總冷負(fù)荷逐時(shí)最大值計(jì)算確定；區(qū)按區(qū)域逐時(shí)負(fù)荷最大值計(jì)算確定；房間算負(fù)荷確定。因此，各域送風(fēng)量送風(fēng)量按房間逐時(shí)最大計(jì)空調(diào)房間末端裝置和支管尺寸按空調(diào)房間最大送風(fēng)量設(shè)計(jì)；區(qū)域送風(fēng)干管尺寸按區(qū)域最大送風(fēng)量設(shè)計(jì)；系統(tǒng)總送風(fēng)管尺寸按系統(tǒng)送風(fēng)量設(shè)計(jì)。變風(fēng)量系統(tǒng)送風(fēng)管按中壓風(fēng)管要求制作。2）氣流分布問題。由于風(fēng)口的變風(fēng)量，會(huì)影響到室內(nèi)氣流分布的均勻性和穩(wěn)定性，從而影響人體的舒適感。宜采用擴(kuò)散性能好的風(fēng)口（噴射型風(fēng)口擴(kuò)散性能較差）。此外，配置多個(gè)風(fēng)口比用少量風(fēng)口的效果為好。3）風(fēng)機(jī)控制。使用節(jié)流弄末端裝置時(shí)，在節(jié)流過程中管道內(nèi)的靜壓增加，特別是在過量節(jié)流后，會(huì)引起噪聲增加，甚至風(fēng)機(jī)進(jìn)入不穩(wěn)定區(qū)工作。另外，如果管道同靜壓力超過末端裝置的容許靜壓，則調(diào)節(jié)失靈。故必須在風(fēng)管內(nèi)設(shè)置靜壓控制器，根據(jù)風(fēng)管內(nèi)靜壓的變化控制送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，比較經(jīng)濟(jì)和合理的措施是調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或風(fēng)機(jī)的進(jìn)口導(dǎo)葉裝置，才能實(shí)現(xiàn)節(jié)約動(dòng)力的效

果。7-24結(jié)合空調(diào)熱水系統(tǒng)與采暖熱水系統(tǒng)的差異，分析空調(diào)熱水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面需要特殊考慮哪些問題？【答】兩者主要區(qū)別就在于工作介質(zhì)的溫度參數(shù)各不相同，熱水系統(tǒng)受到空調(diào)場所較高衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和空調(diào)設(shè)備內(nèi)自控原件環(huán)境溫度的控制，比采暖熱水系統(tǒng)溫度低的多，對于同一臺(tái)兼做冷凍的設(shè)備其熱水溫度也受到限制。就供回水溫差而言，增大溫差可減少系統(tǒng)流量，但會(huì)使系統(tǒng)水力穩(wěn)定性計(jì)算，所以空調(diào)熱水系統(tǒng)供回水溫差也小。水溫不同除影響系統(tǒng)的熱工性能、流量大小外，還會(huì)使水的密度、運(yùn)動(dòng)粘度等物性參數(shù)發(fā)生變化，從而引起系統(tǒng)阻力的改變，另外對管道材料的化學(xué)物理特性也有影響。鑒于以上差異，空調(diào)熱水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面需要特殊考慮以下問題：①由于受水溫和水溫差的限制，空調(diào)水系統(tǒng)的自然作用壓力較小，故空調(diào)水系統(tǒng)通常都是采用機(jī)械循環(huán)方式；另外，常用于供暖熱水系統(tǒng)中的單管式系統(tǒng)，在空調(diào)水系統(tǒng)中由于水溫差較小通常不采用。②在相同熱能條件下，空調(diào)水系統(tǒng)的流量較大，對提高系統(tǒng)的

水力穩(wěn)定性、減輕系統(tǒng)水力失調(diào)有利。③空調(diào)系統(tǒng)水流量的增加，導(dǎo)致水泵輸送能耗加大，降低水泵能耗對節(jié)約系統(tǒng)運(yùn)行總能耗顯得更為突出。④空調(diào)系統(tǒng)中各用戶負(fù)荷差異大，運(yùn)行期間負(fù)荷變化大，采用合理的控制調(diào)節(jié)方式是空調(diào)水系統(tǒng)正常運(yùn)行、降低能耗的重要保證。7-25開式循環(huán)和閉式循環(huán)水系統(tǒng)各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？【答】開式系統(tǒng)是管道與大氣相通的一種水系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)在于夏季可采用噴水室冷卻空氣以及水池的蓄冷能力，可以減少冷熱源設(shè)備的開啟時(shí)間，增加能量調(diào)節(jié)能力，且水溫波動(dòng)小。缺點(diǎn)是水泵揚(yáng)程大、停泵后的管道腐蝕問題嚴(yán)重以及水力平衡困難。在開式系統(tǒng)中，還應(yīng)注意水泵的吸入側(cè)應(yīng)有足夠的靜水壓頭，尤其是熱水系統(tǒng)，應(yīng)確保吸入側(cè)不至于發(fā)生汽化現(xiàn)象。閉式水系統(tǒng)管道內(nèi)沒有任何部分與大氣相通，僅在系統(tǒng)的最高點(diǎn)設(shè)膨脹水箱。解決了開式系統(tǒng)的腐蝕問題，但是需要設(shè)置定壓設(shè)備。水泵揚(yáng)程小，因?yàn)椴辉O(shè)水池，中央機(jī)房占地面積小。處理空氣時(shí)只能采用封閉式冷、熱盤管，且系統(tǒng)本身幾乎不具備蓄冷能力，對制冷機(jī)組的要求較

高。7-26按供、回水管數(shù)分類水系統(tǒng)有哪些形式？各自的特點(diǎn)是什么？【答】可分為兩管制、三管制、四管制及分區(qū)兩管制水系統(tǒng)。兩管制系統(tǒng)：一根供水管，一根回水管，各組換熱設(shè)備井聯(lián)在供、回水管之間。兩管式系統(tǒng)各換熱設(shè)備流量可單獨(dú)控制，使用靈活，調(diào)節(jié)方便，初投資省，應(yīng)用廣泛。三管制水系統(tǒng)：兩根供水管分別供冷水和熱水，一跟回水管冷、熱水共用，各組換熱設(shè)備并聯(lián)在供、回水管之間。這種系統(tǒng)型式雖比四管制經(jīng)濟(jì)，但共用回水管會(huì)造成冷量和熱量的混合損失，同時(shí)調(diào)節(jié)控制也較復(fù)雜。四管制水系統(tǒng)：采用兩根供水管、兩根回水管，分別供熱水和冷水，各組換熱設(shè)備并聯(lián)在供、適應(yīng)于一些負(fù)荷差別比較大，供冷和供熱工況交替頻繁或同時(shí)使用的場合。這種系回水管之間。統(tǒng)型式初投資較高，但運(yùn)行很經(jīng)濟(jì)，對冷熱轉(zhuǎn)換和室溫調(diào)節(jié)均具有良好的供應(yīng)性，往往應(yīng)用于對舒適性要求較高的建筑物。分區(qū)兩管制系統(tǒng)：系統(tǒng)空氣處理裝置采用雙

管制連接，根據(jù)用戶需要進(jìn)行環(huán)路分區(qū)，各分區(qū)分別與冷、熱水干管并聯(lián)。適用于當(dāng)建筑物內(nèi)供冷和供暖工況不是頻繁轉(zhuǎn)變，年供冷時(shí)，對于過渡季節(jié)或冬季可根據(jù)需要，向域分別供冷或供熱，比四管制系統(tǒng)節(jié)省投但調(diào)節(jié)能力不如四管制，投資比普通兩管制高。但有些區(qū)域需要全不同區(qū)資和空間尺寸，7-27什么是定流量和變流量系統(tǒng)？【答】定流量系統(tǒng)是指保持輸配管路中的循環(huán)水量為定值的系統(tǒng)，空調(diào)房間熱濕負(fù)荷變化可通過改變整個(gè)系統(tǒng)和末端設(shè)備的供、回水溫度來控制室內(nèi)溫濕度，或者通過在換熱設(shè)備處裝設(shè)電動(dòng)三通閥，借助改變進(jìn)入末端設(shè)備的水量來實(shí)現(xiàn)用戶局部調(diào)節(jié)，而系統(tǒng)流量保持不變，各用戶間不互相干擾，運(yùn)行穩(wěn)定好，但系統(tǒng)始終處于大流量運(yùn)行，增加水泵能量消耗。變水量系統(tǒng)則是保持供水溫度在一定范圍內(nèi)，通過電動(dòng)二通閥改變末端設(shè)備和系統(tǒng)的循環(huán)水量來滿足空調(diào)用戶的的冷熱負(fù)荷要求，水泵運(yùn)行能耗大幅減少，但控制系統(tǒng)較為復(fù)雜。7-28高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)著重解決哪些工程技術(shù)問題？

【答】①由于系統(tǒng)承壓能力帶來的技術(shù)問題。高層建筑高度較高，水系統(tǒng)內(nèi)的水靜壓力有可能超過管道、設(shè)備的承壓能力；另外，建筑設(shè)計(jì)客觀上形成低區(qū)群房和高區(qū)塔樓兩大功能區(qū)。所以要依據(jù)設(shè)備、管道的承壓能力進(jìn)行合理的豎向分區(qū)。②由于空調(diào)用戶負(fù)荷特性差異帶來的技術(shù)問題。高層建筑使用功能日趨復(fù)雜，商業(yè)服務(wù)用戶所占比例很大，空調(diào)系統(tǒng)大多為間歇使用；大型建筑客觀存在內(nèi)區(qū)和外區(qū)，內(nèi)區(qū)空調(diào)負(fù)荷幾乎不受室外氣象參數(shù)影響，需要全年供冷，而外區(qū)根據(jù)室外溫度、濕度變化，有時(shí)需要供冷，有時(shí)需要供暖；建筑內(nèi)不同朝向的房間太陽輻射的熱作用是不一樣的，會(huì)引起過渡季節(jié)南向房間需要供冷，而北向房間需要供暖。7-29空調(diào)常用冷卻塔有哪些類型？試述各自的工作原理及應(yīng)用特點(diǎn)?！敬稹竣倌媪魇嚼鋮s塔：在風(fēng)機(jī)的作用下，空氣從塔下部進(jìn)人，頂部排出，