定风量双风道空调系统---精品资料

一、定风量露点送风双风道空调系统

1． 工作原理：图6—20是定风量双风道（双参数）系统。有两条送风道，分别送冷风和热风。冷风和热风在每个房间的混合箱内按一定比例混合，送入室内。

混合箱功能：①根据房间设定的温度和负荷调节冷、热风比例；②保持送风量恒定。 图6—21是一种混合箱示意图。混气阀由TC根据室内温度调节冷、热风混合比，风量由风量控制风门保持恒定。

2．夏季与冬季处理过程：在 h-d 图上表示见图6—22（a）（b）过程发如下：夏季： 新风O 混合 M 混合 S1  R1 混合 s2  R2 回风R 冷却去湿 D 冬季处理过程如下： 加热H

新风O预热O’混合 M 加湿 D 混合 S1 R1 混合s2 2 R2 回风R 在图6—22中，为把主要的过程表示清楚。均未表示风机温升。风管的传热及吸收灯光热量的温升。图中R1R2分别为公同房间室内状态点，R为平均状态点。 3．各房间送风温度

由于各房间热湿比及负荷不一样，即使房间温度的设定一样，而各房间送风湿度和各房间湿度不一样。图6—22（a）中房间R的送风温度就等于冷风温度，不与热风混合。房间1.2由于冷负荷小而与热风混合，送风温度等于冷风温度。 4．系统特点

该系统在夏季送风是新风与回风的混气空气，即有一部分新风未经冷却去湿处理。当室外空气潮湿或个别房间湿负荷大时，无法满足夏季调节要求。为此这种系统不宜用于室外湿球温度超过25 0C的地区，为保证系统有一定除湿能力。夏季冷风（处理后）的露点通常比单风道的低，不宜高于13 0C。最小新风不宜超过总风量的35%~40%，否则会导致送风湿度过高。

5．冷风的风量：按设计条件下最大冷负荷和大部分区域是全冷风运行（即不混合热风）确定，并考虑风机，风管的温升。还需考虑热风阀漏风温升。冷风管尺寸可按此风量。热风管面积可取冷风管面积80%，低速系统（风速不超10m/s）。

二、定风量再热式双风道空调系统

上述双风道系统中夏季在部分负荷时图6—22出现房间湿度过高，为避免，可采用定风量再热或双风道系统。

1．工作原理：如图6—23所示，与图6—20系统不同之处是夏季热风是经表冷器冷却后的冷风，经再加热后得到。加热后热风（H点）与冷风（D点）的含湿量相同，混合后送风状态点含湿量也与冷风一致。保证了送风的除湿能力。

2．空气处理过程在 h-d 图上表示：图6—23（b），房间具有最大冷负荷，进入房间空气全部是冷风，室内状态点为R1；房间工具有部分负荷，送风为冷热风混合后的空气（状态S2）；室内状态为R2；S、R为该系统的平均送风状态和平均室内状态。冬季处理与图6—20系统一样。能耗要比图6—20大一些。

三、多区机组系统

1．定义：采用多区的空调系称为多区机组空调系统，是双参数系统的一种形式。 2．工作原理：每个房间或区域的送风都集中于多区机组内由冷、热风混合而成。如图6-24所示。（a）为机组内部结构示意图，内设表冷器和加热盘管。

3．空气处理：夏季部分空气通过表冷器冷却去湿—冷风，另一部分未经处理（通过上部加热器）—热风；冬季，部分空气经加热盘管—热风，各一部分未经处理（通过表冷器）—冷风。有2个风仓—冷风仓（下部）和热风仓（上部）。冷、热风仓均没有若干个出口，装有混合风门，如图（b）所示，控制冷热风混合比。达到要求。工作原理与图6—20区别不大。

§6—7变风量空调系统

1. 定义：变风量（Variable Air Volume-VAV）系统是利用改变送入室内的送风量来对室内

温度调节的全空气系统,送风状态保持不变.

2. 类型光型：单风道，双风道，风机动力箱式和诱导器四种。

一、变风量单风道空调系统

1．工作原理：图6—25是工作原理图。空气处理机组与定风量空调系统一样。送入每区或

房间的送风量由变风量末端机组（VAV Terminal Unit）控制，当室内负荷变化时，由末端机组根据室温调节送风量。

2．夏季调节：图6—26为夏季调节过程。由于室内显热冷负荷与湿负荷变化不一定同步，

随负荷变化，热湿比在变，根据温度调节，不一定满足温度调节要求，如图中R1R2湿度偏离了原R点的温度。

3．小负荷问题：当房间负荷很小时，有可能使送风量过小，不满足最小新风要求，或导致

室内气流分配不均匀。因此末端机组有定位装置。限制风量减少到一定值。通常可减少到30%~50%。但在最小风量时，还有可能出现室温过低（负荷小）。可设再加热器 4．末端机组，主要设备、有节流型和旁通型两类。

① 节流型工作原理：利用节流机构（风门）调节风量。

② 旁通型工作原理：将部分风送风旁通到回风顶棚或风道中，减少送风量，浪费冷热量，系统总风量不变，不节能。

③ 节流型再热式变风量末端机组结构示意。图6—27，内贴保温吸声材料，蝶型风门调风量调节还有文丘里管式双套筒式和 气囊式，再加热器是一或两排热水盘管。出口端不同方位有出口接管，还可外接多出口静压箱或直接接风道。

5．调节方式：两类 压力有关型和压力无关型。

① 压力有关型：恒温控制器直接控制风门的角度，末端机组的送风量将随系统的静压变化被动。

② 压力无关型：风门角度根据风量给定值（有上、下限）调节。在入口处设风量传感器（如图6—27）。传感器由两根测压管（全压和静压）组成，可测质速（即流量），风量控制器根据实测风量与给定值之差值来控制风门，而恒温控制器根据温度变化设定风量给定值。不因系统静压变化而变化。

6. 调节的不利后果及处理：调节后，使整个管道系统阻力增加，风量减少，管道内静压增加，导致漏风增加，还可能使风机处于不稳定状态工作；还因阀门关的过小而调节失灵。过度节流导致噪声，处理：同时对系统风机进行调节，使总风量适应变风量所要求的风量，且维持一定的静压。

风机风量调节方法：变风机转速，变风机入口导叶角度，出口风门调节，旁通风量调节。 出口风门调节：增加阻力，不改变风机特性，可能会导致风机在不稳定区工作。 旁通调节：不节能。

改变风机入口导叶角度，使空气进入叶轮时预旋一个角度，从而改变风机特性。 变转速：变频，也改变特性。 后两种方法好，尤其变转速。

7．系统总风量的控制：两种策略：⑴定静压控制—保持风道内静压恒定，根据静压控制风

机转速或入口导叶的角度实际上只能保持安装静压传感器处的静压恒定，目前通常安装在风机到最远端的2/3处。⑵变静压控制—风道内静压根据末端机组风门开度来调整。自控系统测定每个末端机组阀位，风道内静压应使最大开度机组的风门接近全开位置。当之开度小于某一下限值时，减少风道静压设定值；反之，当开度大于某一上限值时，则增加静压设定值。风机转速式入口导叶角度根据静压变化的设定值调节

控总风量控制法，不通过静压控制总风量，而根据压力无关型VAV机组设定的风量。确定系统总风量。计算出风机的转速，调节。

8．回风机的控制：当系统回风机时，应进行控制，使回风量与送风量匹配，维持正压，几种策略：⑴回风机由同一个系统静压控制，使回风量与送风量按同一比例变化。随负荷变化，新回风量差值减少，房间适压将变化。因此，此法只宜用于变风量调节比例不太大的场合。⑵根据室内正压控制。缺点是房间静压差（正压）很小，易受干扰，测量静压差困难。⑶测量送回风风量，控制回风机使送回风差值在一定范围内。但风量测量有时测不准。

9．VAV系统根据室外气象参数的运行调节。除了适应负荷调节，还需根据室外参数调节。策略与单风道定风量系统类似。假设系统冬、夏都有冷负荷，并采用表冷器冷却去湿。当 hohR 时，采用最小新风，当 hohR ，采用全新风，而后将混气风或全新风冷却到恒定的送风温度。当t0ts时，可调节新回风混气比来保持一定的送风温度。当t0下降，新风量降到最小新风量时，应采用最小新风，用加热盘管来保证送风温度。 当冬季无冷负荷而有热负荷时，可送热风。这时VAV末端机组转换控制模式—室温升高时，减少风量。若VAV既为周边压又为内压服务，冬季送风温度仍根据内区冷负荷来确定，周边区送最小风量，用加热盘管向室内供热。

10．单风道VAV系统优点：⑴在部分负荷下工作，可节省风机能耗。⑵一个系统可同时对很多负荷不同。温度要求不同的房间或区域实现温度控制。⑶各房间高峰负荷参差分布时（时间上）系统的总风量及相应设备（冷却，加热盘管）和送风管路都较小。⑷当某房间无人时，可停止送风，节省冷、热量；又不破坏系统平衡。不影响其他房间送风量。⑸当实际负荷达不到设计负荷或系统有余量，可很容易增加新空调区域或房间，不影响原系统风量分配，也容易适应建筑格局变化对系统改造。

11．系统缺点：⑴低负荷时，送风量减少会造成新风量不足影响气流分布。造成温度不均匀，影响舒适感。⑵末端机组有噪声，主要在全负荷时，宜取稍大机组；或使机组负担

区域小一些，可造小机组，噪声水平低。⑶初投资较高。⑷控制复杂，包括室温控制，送风和排风量控制，送回风匹配控制和送风温度控制，这些控制互相影响，有时产生控制不稳定。

二、风机动力型变风量系统（Fan Powered）

1．定义 ：在单风道VAV系统的变风量末端机组上串或并联风机的VAV系统，称为风机

动力型变风量系统。

2．工作原理：图6—28是串联型风机动力箱示意图。由一套压力无关型变风量装置和一台

离心风机组合而成。一次风与吸入箱内空气混气后，由风机送出。一次风风量根据室温进行控制，变风量；由动力箱送出风量是恒定的，从而保证了室内气流分布的均匀性。 如果一次风不经箱内风机，而与风机并联，风机只抽吸室内空气，移为并联型。风相出口装加热盘管，即为再热型。

3．优缺气盘：系统变风量、送风恒定，避免小负荷时送风量小带来气流分布不稳定和温度

分布不均。但此常规变风量系统能耗高。有噪声。

4．串并联型比较：并联型箱内风机可间歇运行。即只在一次风量达到某一最小值才运行。

减少不利因素。串联型适合用于低温送风空调系统，如冰蓄冷，这种系统送风温差大，风量小，风机动力箱正好弥补。

三、双风道变风量系统

`1、工作原理：图6-29为系统及末端装置示意图，系统产生两种参数的空气---冷风和热风，通过变风量混气箱送入室内。混合箱工作原理如图B所示，箱内有风量调节风门VR和最小风量控制风门MVC

2、负荷变化调节：当夏季室内冷负荷大时，混合阀使冷风口全开，热风口关闭。此时恒温控制器控制风量调节风门（VR）开大关小，随冷负荷减小，VR减小，最终关闭。这时风量将由最小风量控制风门保证风量不小于最小送风量。若室温继续下降，恒温控制器将控制混合阀，使热风门开大，冷风门关小，以维持室温。从变风量混合箱的工作原理可看到。对每一个房间，在冷负荷大时按变风量运行；当风量降到一定值时按定风量、双风道运行。可避免单风道变风量系统在冷负荷很小时送风量大小带来的气流不稳和温度场不均匀问题。

3、空气处理过程：图6-30表示了双风道变风量系统的空气处理过程，R为房间1的室内状态点，该房间有较大冷负荷；R2为房间2室内状态点。冷负荷小，保持最小送风量；

R为系统的平均回风状态点，系统空气处理过程如下： 冷风处理过程。 O 混合 M 冷却去湿 D R 房间1 D 变风量 S1 1 R1 房间2 D 混合 S2 2 R2 R 4、系统特点：双风道变风量系统中冷风的送风温度保持某一恒定值，通过调节冷冻水流量或新回风混合比来保持冷风送风温度。热风直接利用回风，利用了室内热量。回风热量不能满足要求时，在加热。图6-29（A）中3台风机都按可能的最大风量取。冷风，热风送风机风量可按静压控制；回风机风量通过测定送风量及回风量控制。寒冷地区，新风设置预热盘管（如图6-20）

§6-8全空气系统中的空气处理机组

1.空气处理机组（空调机组）：在机房内，对送入各个区（或房间）的空气进行集中处理的设备。

2.分类：不带制冷机的主要有两大类，组合式空调机组、整体式机组。

组合式：由各种功能的模块（称功能段）组合而成，用户可根据需要选取不同的功能段进行组合，按水平方向组合称卧式空调机组，也可叠置成立式机组，图6-31为一个卧式机组外型图。该机组由风机段、空气加热段、表冷段、空气过滤段、混合段等组成。最小规格风凉2000m3/h,最大200000 m3/h.

整体式：在工厂中组装成一体，有固定的功能，卧式和气式。结构紧凑、体积小，适用于对空气处理的功能不多，机房面积小的场合。介绍组合式机组中个功能段，同样用语整体机组，不过可能只用于其中几种。

一、 空气过滤段

1. 功能：对空气中灰尘进行过滤。

2. 分类：初效过滤：板式过滤器（多居金属网，合成纤维或玻璃纤维和无纺布袋式。 中效过滤：无纺布袋式过滤器 3.清洗.更换.维修

袋式过滤段长度比板式长。过滤器有的可从侧部抽出。有的设检修门。详见P9~4

二、表冷器（冷却盘管）段

1、功能：对空气冷却去湿 2、构造：钢管铅片4、6、8排

3、风速：迎面风速一般不大于2.5米每秒，否则会使冷却后空气带水滴，而使空气湿度增

加。当迎风风速大于2.5米每秒时，出风侧设挡水板。 4、维护：从侧面抽出，上游功能段设检修门。

三、喷水室

1、功能：对空气进行冷却，去湿或加湿处理。原理是利用水与空气直接接触。

2、优缺点：只要改变内水温即可改变对空气的处理过程。可实现冷却去湿，冷却加湿（降

焓等焓或增焓）、升温加湿等多种处理过程；水对安全还有净化作用。

缺点、体积大以为表冷的3倍，水系统复杂、开式。易对金属腐钝。水易受污染，需定期换水、耗水多目前民用建筑少用，主要用于有大湿度或对湿度控制要求考检场所。如纺织车间，恒温恒湿。 3、喷水室结构 如图6-32

四、空气加湿段

1、功能：对空气加湿

2、加湿方法（1）喷蒸汽加湿，对空气直接喷蒸汽、近似等湿加湿过程。目前都采用加湿

器。工作原理如图6-33所示

（2）高压喷雾：用水泵将水加压到0.3~0.35MPa（表压）进行喷雾，可获粒径为20~30um的水滴，吸热气化，接近等焓过程。优点：加湿量大，燥声低，耗功小，费用低，缺点：水滴析出，使用未经处理的水会出现“白粉”现象（钙、镁杂质的析出）。目前应用较多的一种方法。

3、湿膜加湿：又称淋水填料层加湿，利用湿材料表面向空气中蒸发水汽。可利用玻璃纤维，

金属丝，波纹纸板做填料房。接近等焓过程。优点：设备结构简单，体积小，有过滤灰尘的作用。缺点：湿表面可滋生微生物，易产生水垢，填料房可被灰尘堵塞，需要定期维护

4、透湿膜加湿：利用膜蒸馏原理的加湿技术。水与空气被疏水性的微孔湿膜隔开。在两侧

不同水蒸汽分压差大作用下水蒸汽通过透湿膜传递到空气中，加湿空气。水、钙、镁和其他杂质不能通过设备结构简单，运行费用底、节能、干净加湿。

5、超声波加湿：电能通过压电换能片转化成机械振动，向水中发射1.7MHz的超声波，使

水表面直接雾化，水雾吸热汽化接近等焓。要求使用软化水或去离子水，防止换能片结垢。雾化效果好，运行稳定、噪声低，反应灵敏而易于控制，正极产生负离子，耗电不变。价格高。对水质要求高。目前国内空调机组当无现成的超声波加湿段。

6、其他加湿方法：电热式或电极式，红外线，PTC蒸汽，离心式。前四种都以电能转变热

能使水汽化，耗电大，运行费用高。空调机组少用。

五、空气加热段

1、类型：热水盘管（水、空气）蒸汽盘管（汽~气）电加热，热水盘管与冷却盘管结构一

样，有1、2、4排蒸汽盘管铜管钻翅片绕片等

六、风机段

1、功能：用向空气提供流动动力，克服系统管道阻力

2、选择：根据系统总风量和总阻力选型号、转速、功率以及配用电机。管路系统的阻力应

小于所选机组的机外等压。后弯叶片或前弯叶片离心风机，后弯效率高噪声低，应优先选择，风压高选前弯。

3、布置：有四种出风方向，如图6-34

4、回风机段：用作回风机时。图6-35 新，回，排风比例由风门进行控制。

七、其他功能段：辅助功能段

1、混合段：上部和侧部开有风管接口，以接回风和新风通过入口风门调节新回风比例。 2、中间段（空段），侧面有检修门，但当主要设备可抽出（表冷器，加热盘管、过滤器等）

可不设中间段。

3、二次回风段：开口回风入口接管。

4、消声段：通常不设在机组出口风管上装消声器

§6~9空气—水风机盘管系统

1、定义：风机盘管加独立新风系统。应用广泛。

2、负荷承担特点：风机盘管与新风系统共同承担房间冷热负荷和新风负荷。

一、 新风系统的功能与划分

1、新风系统功能：向房间提供新风，稀释人群及活动所产生的污染物及呼吸需求。有时也

承担室内冷热负荷。

2、新风量确定：根据规范和手册按人数和建筑面积确定。

3、新风系统划分原则1）按房间功能和使用时间划分系统，即相同功能和使用时间基本一

致的可合为一个系统；2）有条件时分楼层设置系统；3）高层建筑中，可几楼层合为一个新风系统但不要太大，否则房间风量分配很困难。 二、房间中新风的送风方式

两种方式：1、直接送到风机盘管吸入端，与房间回风混合后，再由风机盘管加热（或冷却）后送入室内。优点是比较简单，缺点是一旦风机盘管停机后，新风从回风口吹出，而把过滤器上的灰尘吹入房间；若新风以冷却到低与室温，导致盘管进风湿度降低，降低盘管出力。一般不推荐这种送风方式。2、新风与盘管送风并联，可混合后送出，也可单独送入室内。安装稍微复杂，但避免上述两条缺点，卫生条件好，应优先采用。

三、新风处理状态点的分析

显热冷负荷和湿负荷（包括新风负荷）由风机盘管与新风共同承担。如何分配，经考虑目前有3种设计方案：

方案一，新风处理到低于室内含湿量，承担湿负荷。这时风机盘管只承担室内部分热负荷，在此工况下运行。为了使盘管在干工况下进行，必须提高冷冻水温度一般在14-16℃以上。该方案优点：1、盘管表面干燥，无霉菌滋生，卫生条件好2、冷冻水温度高，如果盘管冷冻水单独有冷水机组制备，制冷系数高，耗能低；3、在室外湿球温度低时可利用冷却塔做冷源或采用地下水做冷源降低耗能。缺点：1、新风需要低温冷冻水而盘管需要较高温度冷冻水，冷冻水系统复杂，可能需要两套冷源；2、盘管干工况运行制冷能力大约只有标准工况下（）摄湿度冷冻水的60%以下，盘管负荷减少了，但规格不能减小。而新风系统设备因负荷增加而需要加大规格，3、一些不可预见的原因使室内湿负荷增加，盘管也可能出现不希望的湿状况。

方案二、新风处理到室内空气的焓值，风机盘管承担室内人员、设备和维护结构冷负荷。新风与盘管的空气处理过程以及送风在室内的状态变化过程在H-D图上表现图6-36。室外新风O被冷却处理到机器露点D；此点的温度根据设计的室内状况点的焓值线与相对温度90%-95%线交点确定，一般可取17-19摄湿度。实际工程中就按确定的温度控制对新风的处理，而不因室内焓值的变化修正控制的温度。风机盘管处理到F点。与新风混合的M点。MR为处理后空气送入室内的状况变化过程。

h R O

d 图6-36

方案不足之处：不一定满足对房间温度的控制。

原因：在确定的条件下冷负荷和湿负荷是一定的，即室内热湿比（R）是确定的。因此要求风机盘管处理后状态点F与新风处理后状态点D混合后状态点M刚好落在R线上，才有可能最终达到要求的状态点R。但盘管处理过程热湿比（FC）在一定水温水量进风系数和风机转速下是一定的，并不一定满足上述要求。如果M点在R左侧，室内相对湿度会比设计的低，这在夏季有利。反之在R右侧相对温度会高，太高则不能满足舒适性要求。计算表明（本节例6-2）对于人员密度小的房间此方案可达设计要求。

方案三、根据室内的冷负荷、湿负荷和盘管的热湿比确定新风的处理状态点。假设室内全热冷负荷为Qc，湿负荷为Mw,新风量VO室内状dR态点比焓hR，含湿量（dR），新风处理后参数为比焓（hD），含湿量（dD）。新风处理后，将浴室内带入全热冷负荷VO(hDhR)和湿负荷VO(hDhR)*103上述负荷若为负值，表示新风承担了部分房间冷负荷或湿负荷。综合考虑新风带入负荷后的室内热湿比应为

....

FC R M D F 100%

.rQcVO(hDhR)MwVO(dDdR*103)..... （6-27）

式中为新风密度。如果风机盘管的空气处理过程热湿比FC等于或稍小于r，则可满足设计要求即

FCrQcVO(hDhR)MwVO(dDdR)*103..... （6-28）

对某品牌盘管，在一定水温水量进风参数，转速条件下，他的FC是已知的，可由样本获得。但是即使已知FC和室内冷负荷、湿负荷，也无法由式（6-28）确定新风处理后状态点，因为含有两个未知数hD和dD，必须补足条件。大多数地区，夏季需要对新风冷却去湿处理，用4排管以上表冷器，可把新风处理到90%-95%，在该等线上hD与dD有一确定关系，可用式（6-28）确定新风处理后状态参数。对于夏季室外含湿量dodR的干燥地区，可对新风进行干冷却处理，即含dDdo也可由式（6-28）确定出新风处理后的状参。 例6-2，一标准客房室内全热冷负荷为1.4KW；湿负荷为200g/h送入新风量为80m3/h，室内设计参数为

25℃和50%，求新风处理后应有的状态。

解：当风机管样本，在冷冻水热水为7℃，额定流量和室内条件下，FP3.5和FP5风机管的平均显热比SHF（显热/全热）＝0.75，则风机管的处理过程的热湿比为

FC250010000kj/kg

1SHF根据室内参数，在h-d图上查得 hR51kj/kg dR10.1g/kg 带入式子（6－27）得

1.42.22*102*1.17(hD51) r5.56*1052.22*102*1.17(dD10.1)*10395%,dD12.9g/kg 带入上式得r10950FC要求新风处理用试算法取hD =51.2 ，

后出焓值 hDhR ，方案二可行。

例6－3 中餐厅面积100㎡，就餐人数50人，冷负荷16041cw（包括人员，食物灯光和建筑负荷），湿负荷2.5g/s （人员，食物）新风量20×50＝1000㎡/h，室内设计干球适度为27℃，湿球20℃。

解：某厂FP10风机 管在进水温度7℃，额定流量和室内设计的参数条件下，其显显比SHF＝0.667，可求得 FC ＝7500kj/kg，查得 hR＝58.2， dR ＝12.2g/kg 用例子6－2

方法，求出新风处理到hD＝26.5 kj/kg， dD ＝6.9， D＝95％时，r ＝7864，满足

FCr ，由于室内湿负荷，新风必须有除湿能力 dDdR 冬季工况，新风一般可

加热到室内温度或者更高，根据湿负荷加湿寒冷地区，设电动保湿密闭阀，与风机连动。

四．空气－水风机盘管得运行调节

1.调节对象：风机盘管和新风系统

2. 盘管调节：供冷量或供热量根据房间温度，方法见§3－9.2

3.新风系统调节：更季－将新风冷却并恒定在设计确定得新风温度（tD），当室外新风湿度

totD .且室内有冷负荷时，新风可不经冷却或加热直接进入，但当to较低时，不能直接近入，有吹冷风感，舒适性空调，当送风高度在5m以下时，送风温度不宜低于14-15℃，当在5m以上时，不宜低于10-11℃，当温度低时，有冷负荷也需对新风加热，冬季-有热负荷，将新风加热到室内温度，或加湿，负担区域有供冷同时有供热，处理到制冷工况所需状况，需供热区由盘管承担。

五．空气－水风机 管系统的优缺点

第三章给出了全水风机盘管优缺点，空气－水与之相同，但解决了无组织新风供应问题，与空气系统比，风量小，设备小，占空间小。

§6－10诱导器系统

类型：空气－水诱导器系统，全空气诱导器系统。

一：空气－水诱导器系统

1. 类型：空气－水系统

2. 负荷承担：房间负荷由一次风（通常是新风，与诱导器盘管）共同承担

3. 工作原理与结构形式：图6－37给出集中典型结构，经过处理的一次风进入诱导器，经

过喷嘴高速喷出，产生负压，室内空气（二次风）通过盘管吸入，冷却（或加热）后与一次风混合，送入室内，旁通风门用于提调节通过盘管风量。

4. 安装：卧式在顶棚上，上出风立式窗台上，一次风风管和水管通常在下屋顶棚内，下送

风立式靠内墙明装，吊顶式在吊顶上

5. 诱导比：诱导器是一个重要参数。用N表示，定义为二次风流量 VRA与一次风流量

.VPA 之比，即 n.VRAVPA..

喷嘴流速高的n=3.2-5.6，低的n=2-4。4，n值反应在同样一次风量情况，冷却（或加热）能力大小，n增加，冷量增加，同样也反映噪声和一次风压力损失大小，当n4噪声变大，一次风阻力变大，对一定型号规格诱导器，可配不同型号喷嘴，有几种n可供选择。 6. 性能指标：一次风量，n,一次风压力损失，噪声，制冷量，供热量，水阻力等，可查产

品此说明书。

7. 空气处理过程，与空气－水风机盘管中新风与盘管并联送风一样。房间负荷由一次风与

诱导器共同承担，由两者匹配问题。需确定一次风量和处理状态，分配一次风和诱导器负荷，再选诱导器。一次风原则上用新风，风量按卫生要求确定，当负荷大时，加大一次风量，如果加大量不大，仍用新风作一次风，否则用新风加部分回风做一次风。 8. 负荷分配：正常认为诱导器上只负担显热负荷，干工况运行。冷冻水温度应在14－16℃。

而一次风含湿量dPA应小于室内空气的含湿量dR，消除湿负荷，而这时也给室内带来显热制冷量，选用诱导器时应考虑这部分冷量，诱导器干工况运行优缺点与盘管一样，当然也可湿工况进行，制冷能力将增加，要选有积水盘者。

9. 运行调节：通常只对水系统调节，用二通电动阀根据查温进行双倍控制。一次风根据室

外气温进行季节新性调节。如一次风是新风，全年调节与空气－水盘管系统调节方案类似。

10. 优缺点：与全空气系统比较，与空气－水系统相似，与空气－水比较，优点有：（1）诱

导器不需要消耗风电机功率（2）喷嘴速度小时噪声低，（3）无运行部件，寿命长。缺点有：（1）制冷能力低，相同制冷量体积比盘管大，（2）无风机，只能用效率低过滤网，易积灰，（3）一次风停运，无法工作，（4）高速喷嘴，一次阻力大，耗工大。

二．全空气诱导器系统

1.类属：单风道变风量系统中一种形式。

2.工作原理：图6－38为示意图，也是一个变风量末端机组，故也称变风量诱导器。根据室温调节一次风的风量（PA），同时开大二次风（即回风RA）的风门，保证送风量的稳定。 3.空气状态变化：如图6－39所示一次风在空调机组处理到D，考虑风机及管道温升到D’，R为各房间平均状态，R1R2为两个典型房间的过程，R1为峰值负荷房间状态，此时一次风；

量最大，送风状态点S1即D’，虚线S1R1为送风进入室内后变化过程，R1为部分负荷房间

'的散热，二次风状态点为R2一，二次风混合有状态点为S2虚线S2R2为送入室内后过程。

4.风量控制：与单风道VAV系统一样，保持了常数VAV系统的优点又避免风量小影响气流分布缺点。

5.缺点：风门又漏风，总风量比VAV稍大，压力损失比VAV大，噪声也大些。

§6－11空气－水辐射板系统

1．定义：辐射板系统加新风系统，解决单纯辐射板无除湿能力和新风供应问题。 2．负荷承担：湿负荷由新风系统承担，处理后露点低于室内空气露点，欧洲经验表明，对

人员密度不大的办公建筑，辐射板的供水温度不低于16℃，而新风露点低于14℃，应根据室内湿负荷确定新风处理后含湿量。

3．新风送风方式：1 混合式送风方式。送入新风充分与室内空气混合，以稀释污染物和使

室内温度均匀。空气-水辐射板系统的新风量通常很小，难于达到上述两个要求，2 置换送风，低温新风靠地面缓慢送出，沿地面弥散，遇到热源（人体，设备），向上流动，人处于干净新风中，应优先采用。

4．房间湿度的均匀性：与辐射板和新风之间负荷分配有关，试验证明，冷却顶板负荷占总

负荷的比例愈大，竖向湿度愈均匀，但墙壁湿度低，导致冷气流下降，在工作区产生强烈混合，污染物浓度高，影响室内空气品质，综合考虑，冷顶板宜占总负荷50－60％。 5．新风除湿：采用冷却方法，新风具有潜热冷量（除湿能力）还由显热冷量，对湿负荷大

的场所，为使新风有大的除湿能力，必然导致新风有较大显热冷量（温度低），为抵消多余冷量，需再热处理，或采用基地除湿方法，即把除湿与冷却分离，如利用吸收式除湿（详见12-4）。

6．湿度控制：调节辐射板冷量，正常控制冷冻水流量，采用恒温控制器控制开/关型电动

阀，另外，冷冻水应测量水文不低于室内露点的保护控制，关闭水路或调高水温，新风系统只作季节性调节。

7.优缺点：①室内环境舒适度高；②可用自然冷源（冷却水，地下水）③冷冻水独立人工制冷（温度高）。COP值高，比常规高25%。节能，缺点：除湿能力和供冷能力弱，可用于单位面积冷负荷和湿负荷均较小场所。

§6—12空调系统的自动控制

一概述

空调系统在运行中都需调节，工作原理不同，调节方案不同

1，调节方法：手动控制，自动控制，方式：集中，局部

2，手动控制优缺点：投资少，但运行人员多，劳动深度大，调节质量依赖于管理人员专业水平，经验和责任心，质量不高。 3，自控优缺点；

（1）保证按照最佳预定方按进行，能耗和运行费低。 （2）保证室内达到要求的条件

（3）系统运营安全，可靠。如冬季运行盘管冻结； （4）管理人员少，劳动深度底 缺点：投资高

4，两种方法适用：人工控制只适用小型，简单，要求不高，系统精度要求高，恒温恒湿工艺性通常采用自控，大中型舒适性自控也得到广泛应用，。建筑现代化，正常有中央监控系统对整个建筑进行监控，管理，包括暖通空调，照明，动力，给排水， 消除保安等，本节主要介绍调节自控方按。附节介绍暖通方面。

二．自动控制系统的基础组成

组成：传感器，控制器，执行调节机构，之间关系如图6-40所示 1.调节对象与被调参数

① 调节对象：指室内热湿环境，空气品质，洁净度，冷热源制冷量和传热量 ② 被调节参数：表正调节对象特征的可以被测量的量或物理特征

③ 暖通空调中被调参数种类：房间温湿度，冷水机组冷冻水供水温度，汽/水或水/水加热

器热水供水温度，CO2浓度。水箱水位，风量，水量。

④ 热量，导致调节对象的被调节参数发生变化的干扰因素如房间内人员，灯光增减，室外

气象参数变化，分内扰与外扰 2．传感器

又称敏感元件，变送器

① 作用：测量被调节参数的大小并输出信号。输出信号可以是被调节参数的模拟量。如电

压，电流，压力等。

CO2/VOC② 按控制参数分类：温度，温度传感器，压力和压差，流速，焓值，温湿量传送器。

（挥发性有机化合物）传感器等。

③ 按照安装位置分类：室内型，室外型，风管型，水管型等 3.控制器 调节器

① 作用：接受传感器信号与给定只进行比较，按设定的控制模式对执行调节机构发生调节

信号

② 控制模式：任一时刻被调参数的实测值与给定值之差为偏差，控制器对偏差按照一定的

模式进行计算给出调节量（输出信号），这种计算模式即为控制模式。

③ 常用感控制模式：开关控制（双位控制），比例控制（P）—调节量正比与偏差对时间的

积分，微分控制（D）—调节量正比于偏差对时间的导数。后良种不单独使用，常见组合有比例积分（PI）。比例积分微分控制（PID）

④ 现代控制器：应用与微处理技术，称为数字式控制器或微处理控制器。可按数字模型和

推理进行控制，可控制多个被调节参数，可实现连锁，延迟，逻辑推理，运营模式或功能切换，焓值和含湿量计算等多种功能。 4.执行调节机构

①作用：接受来自控制器的调节信号，，对被调节介质进行调节

②组成；由执行机构和调节机构组成，执行机构将控制器的调节信号转换成角位移或线位移，再驱动调节机构（调节阀）实施对被调节介质的调节。

③种类：电动和气动，气动需要气源，应用上受限制，暖同空调常用电动

三.自动控制系统实例

1.散热器恒温控制法

①组成：温度传感起，控制器，调节阀组成一体的自动式比例调节装置。自动式指阀门动作不需外力（电或压缩空气）

②安装：散热器入口，根据室温调节热水流量。 ③精度；温度最底，最高差在2℃以内 2.风机盘管（冷/热共用）的控制系统

①工作原理：图6-41第三速开关的恒温控制器装有温度传感器，测量温度并与给定值比较，控制开/关电动阀门开或关

实现对温度调节用户手动选择风机转速（高、中、低），供冷时。温度高于给定值，阀开，

反之关闭，供热时，温度低于给定值，通电阀开，反之，关断。还有直接自控风机转速-三速或无级

②工作原理 图6-42 设有度控制器和湿度控制器，控制送出新风的温度和湿度， 温控器（TC）根据安装在送风管上的温度传感器（T）的信号 ，控制电动调节阀v1（供热）和v2（供冷）的动作，保证送风给定值，温度控制器（HC）根据湿度传感器（H）的信号，控制蒸汽管上电动调节阀V3 的动作

为防止冬季冻坏设备盘管，在热盘管空气出口侧装低温断路开关（TS） 当风温低于额定值 （一般在2-7℃）时，切断风机电路， 并使新风入口电动调节风门（b）关闭和发生警报 ②设备 调节阀门联锁： 风机V1 V2和D 通过连锁开关连锁，风机运转他们打开， 风机停止，他们关闭。

③ 过滤器报警 ：压差控制器p感应过滤器前后压差，超过给定值报警，提醒更换或情况。 上述控制方案各控制器单设，也可采用数字式控制器（DC）集中控制。 4单风管定风量空调系统的控制系统

①工作原理：图6-43该系统是舒适性空调的控制系统，采用直接数字控制，数字式控制器（DC）有多个模拟量和数字量输入输出，内置计算模块，逻辑模块，各种模式的控制模块；带有显示装置，可与建筑中的中央监控系统连接。进行远程监控，新风，回风，送风都有温湿度传感器，可获得温湿度信息，通过运算获得了他们的焓值，及含湿信息，从而控制。

CO2/VOC传感器可测室内CO2或VOC的浓度，控制新风量，即保证室内空气品质，又防止当室内人员减少时过多引入新风。

②串联调节： 冷却盘管（或加热）有一定热惰性 且系统有较长风管 若直接根据温室对盘管的电动调节阀进行调节 （称为单回路调节）滞后较大，时间常数大，导致超调量较大，室温波动大，为此可采用串联调节，串级调节有主，副两个调节环路。主环根据室温变化来调节送风温度，（副环的被调参数的给定值），副环是根据实测温度与给定值的偏差来控制盘管的电动调节阀，湿度也可如此。

③预制运行模式 ：DC可事先设置运行模式，如预置夜间值班采暖，预冷或预热，自然冷量应用模式。自然冷量应用模式-针对室外温度日较差大的地方，在夜间进行全新风运行，利用低温空气对房间预冷却，蓄存冷量。 5.变风量系统的风量控制系统

①VAV风量控制工作原理 ：图6-44数字控制器既用于风量控制，又用于温，湿度及其他

工况转换的控制。DC根据送风管的静压传感器（SP）实测值 ，与给定值的偏差控制变频器（VS）输出功率，以调节风机转速。在新，回和送风管道上装有风速传感器，实质在测风量。控制器根据风量，通过回风机变换调速器控制回风机风量。使送，回风量保持一给定值。保证正压。在最小新风运行模式时，还应调节D1D2开度，保证新风量不小于最小新风量。

§6-13 空调系统的选择与划分原则

一. 关于系统形式的选择

多种形式如何选择：排除满足不了基本要求的系统。还有几种形式供选择，不可能有绝对最好，几项主要指标最优或较优，

1.需要考虑的指标：①经济性指标-初投资与运行费用。②功能性指标-满足要求的程度；③能耗指标-还反映在运行费用中，但有时为其他费用所掩盖，④系统与建筑协调性-装修、空间、立面、平面⑤其他：维护管理方便性，噪声等。

2.了解建筑和空调房间的特定要求，冷负荷密度（单位面积冷负荷），潜热比例（热湿比）负荷变化特点，污染物状况。建筑特点，装修要求，工作时段，业主要求和其他特殊要求。 3.系统选择的分析方法

（1）全空气系统空气处理机组有多种处理功能和较强处理能力，特别是除湿能力，适用于冷负荷密度大，潜热负荷大或对室内含尘浓度有严格要求的场所。如人员密度大的餐厅，火锅餐厅，剧场，商场，有净化要求场所。系统经常需要维护的是空气处理机组，设备集中于机房内，维修方便，不影响房间使用，也适用于房间装修高级，常年应用的房间，如候机厅，宾馆大厅堂。层高问题，占面积问题。

（2）高大空间宜选用全空气定风量系统。在这些场所，为使房间内温度均匀，需要一定送风量，应采用全空气的定风量系统，像体育馆比赛大厅，候机厅，大车间等。

（3）一个有多个房间或区域，各房间的负荷参差不齐，运行时间不完全相同，且有不同要求时，宜选用全空气变风量系统，空气-水风机盘管系统，空气-水诱导气系统等。如果有多个房间符负荷密度大，湿负荷大，应选单风道变风量或双风道系统。空气-水风机盘管，空气-水诱导器适用于负荷密度不大，湿负荷也较小的场合，如客房，办公室等。

（4）一个系统有多个房间 ，又需要避免各房间污染物互相传播时，如医院病房，应采用空气-水风机盘管系统，一次风为新风的诱导器或空气-水辐射板系统，盘管最好干工况运行。

（5）旧建筑加装空调 ，适宜的是空气-水系统，不宜采用全空气水管比风管小，空气-水中空气是新风，风管尺寸小。

二.系统划分的原则

（1）系统应与建筑物分区一致，建筑物通常可分为外区和内区。外区有称周边区，指有外窗的房间或区域，如果大平面无间隔墙，周边区指靠外窗5-7m区域，内区是除去周边区外的无窗区域。当建筑宽度<10m时，无内区。

内区负荷特点，常年有灯光，人员和设备冷负荷，冬季只在系统开始运行时有预热负荷或新风加热负荷，但上层有屋顶传热，冬季可能有热负荷。

周边区负荷特点：与室外有密切关系，不同朝向冷负荷差别大，北向冷负荷小，东侧上午出现最大冷负荷；西侧下午，南向并不大，但四，十月南向与东西向相当。冬季一般有冷负荷。

（2）在采暖地区， 有内，外区建筑。系统只在工作时间运行，当采用变风量系统，诱导器或全空气时，无论是否分区，宜设独立采暖系统，以进行值班采暖。

（3） 各房间或区，设计参数和热湿比相近，污染物相同，可划分为一个全空气系统。 （4） 民用建筑全空气系统不宜太大。否则风管难布置，系统最好不跨楼层，或层数别太多，；利于防火。

（5） 空气-水系统中空气系统一般为新风，实质上是一个定风量系统，他的划分原则是功能相同，工作班次一样的房间划分为一个系统。系统也不宜过大， 否则风量分配困难，可分层或多层。

6 工业厂房，医院在划分系统时要防污染物互相传播， 同类型一个区，正当压力差， 使气流从干净区流向污染区