空調(diào)工程（第3版）課件：空調(diào)系統(tǒng)（二）

6.1

變風(fēng)量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)6.2水—空氣輻射板空調(diào)系統(tǒng)6.3

變制冷劑流量多聯(lián)分體式空調(diào)系統(tǒng)6.4戶式集中空調(diào)系統(tǒng)6.5

熱泵空調(diào)系統(tǒng)6.6蓄冷(熱)空調(diào)系統(tǒng)6.7低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)6.

8凈化空調(diào)系統(tǒng)6.9溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)6.10蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)6.1

變風(fēng)量（VAV）空調(diào)系統(tǒng)6.1.1VAV系統(tǒng)的分類1）按照它所服務(wù)的區(qū)間來分：

單區(qū)系統(tǒng)和多區(qū)系統(tǒng)2）按照空調(diào)機(jī)組所采用的送風(fēng)管道的數(shù)目來分：單風(fēng)管變風(fēng)量系統(tǒng)和雙風(fēng)管變風(fēng)量系統(tǒng)3）按照風(fēng)機(jī)風(fēng)量是否可以變化來分“真”變風(fēng)量系統(tǒng)（VAV）;“準(zhǔn)”變風(fēng)量系統(tǒng)（BVV）4）按照變風(fēng)量箱的結(jié)構(gòu)形式和調(diào)節(jié)原理來分

節(jié)流型、風(fēng)機(jī)動力型、旁通型和雙風(fēng)管型5）根據(jù)建筑物的內(nèi)部區(qū)和外區(qū)供暖方式不同來分6.1.2VAV末端裝置（變風(fēng)量箱）按VAV末端裝置的功能劃分：

常用VAV末端裝置的分類及應(yīng)用范圍（表6–1）

1）風(fēng)機(jī)動力型VAV末端裝置

（FanPoweredBox--FPB）（圖6-1）2）節(jié)流型VAV末端裝置

單葉風(fēng)閥變風(fēng)量箱；空氣閥變風(fēng)量箱6.1.3VAV系統(tǒng)的組成與形式1.VAV系統(tǒng)的組成

（1）空氣處理設(shè)備（2）送（回）風(fēng)系統(tǒng)

（3）末端裝置（變風(fēng)量箱）

（4）自動控制儀表2.VAV系統(tǒng)的形式（1）單風(fēng)管變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)單風(fēng)管變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)原理圖（僅設(shè)送風(fēng)機(jī)）（圖6-3）單風(fēng)管變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的原理圖（設(shè)送、回風(fēng)機(jī)）（圖6-7）（2）具有風(fēng)機(jī)動力型變風(fēng)量箱的一次風(fēng)變風(fēng)量系統(tǒng)（圖6-8）

（3）多風(fēng)機(jī)變風(fēng)量系統(tǒng)（圖6-10）一次回風(fēng)變風(fēng)量系統(tǒng)

二次回風(fēng)變風(fēng)量系統(tǒng)6.1.4VAV系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）分區(qū)溫度控制

（2）設(shè)備容量減小，運(yùn)行能耗節(jié)?。?）房間分隔靈活;（4）維修工作量少6.1.5VAV系統(tǒng)設(shè)計（1）內(nèi)、外分區(qū);（2）空氣處理裝置（3）系統(tǒng)風(fēng)量的確定;（4）噪聲控制6.1.6VAV系統(tǒng)與其他常用集中冷熱源舒適性空調(diào)系統(tǒng)比較（表6-2）6.2水—空氣輻射板空調(diào)系統(tǒng)6.2.1

輻射板的分類1“混凝土核心”結(jié)構(gòu)(ConcreteCore,簡稱C型)（圖6-13）2.“三明治”結(jié)構(gòu)（Sandwich,簡稱S型）（圖6-14）3.“冷網(wǎng)格”結(jié)構(gòu)（CoolingGrid,簡稱G型）（圖6-15）4.“雙層波狀不銹鋼膜”結(jié)構(gòu)（TwoCorrugatedStainlessSteelFoils，簡稱F型）（圖6-16）5.“多通道塑料板”結(jié)構(gòu)（Multi-ChannelPlasticPanel，簡稱P型）（圖6-17）6.2.2水—空氣輻射板空調(diào)系統(tǒng)的組成與形式1組成：由新風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)所組成2形式：冷水機(jī)組供冷和冷卻塔供冷相結(jié)合的冷卻吊頂水系統(tǒng)（圖6-18）用混合法制備冷卻吊頂冷水的水系統(tǒng)（圖6-19）6.2.3水—空氣輻射板空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)（表6-3）6.2.4水—空氣輻射板空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計

1）確定室內(nèi)設(shè)計參數(shù)。2）計算空調(diào)區(qū)的顯熱、潛熱冷負(fù)荷。3）根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求及技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定輻射板形式。

4）根據(jù)輻射供冷需承擔(dān)的負(fù)荷量和輻射板單位面積供冷能力計算輻射板面積。

5）根據(jù)輻射板的設(shè)計供冷量、管徑及室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度確定冷媒參數(shù)。

6）根據(jù)風(fēng)系統(tǒng)要承擔(dān)的負(fù)荷及人體舒適條件確定送風(fēng)量、送風(fēng)溫度、送風(fēng)速度等參數(shù)。7）冷源選用。冷卻吊頂空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理過程與計算方法（表6-4）6.2.5空氣－水輻射空調(diào)系統(tǒng)與其他HVAC系統(tǒng)的能耗比較（表6-5）6.3

變制冷劑流量多聯(lián)分體式空調(diào)系統(tǒng)主要工作原理：

室內(nèi)溫度傳感器控制室內(nèi)機(jī)制冷劑管道上的電子膨脹閥，通過制冷劑壓力的變化，對室外機(jī)的制冷壓縮機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制或改變壓縮機(jī)的運(yùn)行臺數(shù)、工作氣缸數(shù)、節(jié)流閥開度等，使系統(tǒng)的制冷劑流量變化，達(dá)到制冷或制熱兩種方式隨負(fù)荷變化而改變供冷量或供熱量的目的。（圖6-20）6.3.1多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的分類（表6-6）6.3.2多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）節(jié)能（2）節(jié)省建筑空間（3）施工安裝方便、運(yùn)行可靠（4）滿足不同工況的房間使用要求6.3.3多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計（1）系統(tǒng)的確定（2）選擇室內(nèi)機(jī)（3）選擇室外機(jī)（4）多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)設(shè)置（5）多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)新風(fēng)問題多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計流程圖(圖6-21)6.3.4多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)與常規(guī)系統(tǒng)比較（表6-7）6.4戶式集中空調(diào)系統(tǒng)戶式集中空調(diào)系統(tǒng)(亦稱戶式中央空調(diào)系統(tǒng)或家用中央空調(diào)系統(tǒng))是介于傳統(tǒng)集中式空調(diào)系統(tǒng)和家用房間空調(diào)器之間的一種新形式,是隨著住房條件的改善和生活質(zhì)量的提高而逐漸發(fā)展起來的一種空調(diào)新潮流。6.4.1戶式集中空調(diào)系統(tǒng)的類型和特點(diǎn)

風(fēng)管式系統(tǒng)（圖6-22）

冷熱水式系統(tǒng)（圖6-23）6.4.2戶式集中空調(diào)系統(tǒng)常見的型式1.戶式集中空調(diào)全空氣系統(tǒng)2.戶式集中空調(diào)變風(fēng)量系統(tǒng)（rVAV）3.戶式集中空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)4.戶式集中空調(diào)蒸發(fā)冷凝式空調(diào)系統(tǒng)（圖6-26）6.4.3戶式集中空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計1.風(fēng)管式空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計2.冷熱水式空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計3.制冷劑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計6.4.4幾種常用戶式集中空調(diào)機(jī)組的比較（表6-9）6.5熱泵空調(diào)系統(tǒng)6.5.1空氣源熱泵（ASHP)空調(diào)系統(tǒng)1.

空氣源熱泵機(jī)組的分類（1）空氣源熱泵機(jī)組按其供冷（熱）的方式分類:冷（熱）水機(jī)組,直接蒸發(fā)式空調(diào)機(jī)組（2）按其采用的壓縮機(jī)類型分類:往復(fù)式制冷壓縮機(jī)組,螺桿式制冷壓縮機(jī)組,渦旋式制冷壓縮機(jī)組（3）按其結(jié)構(gòu)形式分類:整體式,組合式,模塊式熱泵機(jī)組

2.熱泵機(jī)組的設(shè)計（1）熱泵機(jī)組容量確定

;（2）熱泵機(jī)組的布置

（3）輔助加熱方式

;（4）熱泵機(jī)組的噪聲與振動6.5.2水源熱泵（WSHP)空調(diào)系統(tǒng)按使用側(cè)換熱設(shè)備的形式分為：冷熱風(fēng)型水源熱泵機(jī)組冷熱水型水源熱泵機(jī)組。按冷熱源類型分為：水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下水式水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)地下環(huán)路式水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)6.6蓄冷(熱)空調(diào)系統(tǒng)6.6.1

蓄冷系統(tǒng)的分類6.6.2水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)6.6.3冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)6.6.4蓄熱空調(diào)系統(tǒng)6.6.1

蓄冷系統(tǒng)的分類1.分類（圖6-32）2.蓄冷介質(zhì)的選用（1）水：利用水溫變化儲存的顯熱量[4.184kJ／(kg·K)]——顯熱式蓄冷

（2）冰：利用冰的溶解潛熱儲存冷量(335kJ／kg)——潛熱式蓄冷（3）共晶鹽：無機(jī)鹽與水的混合物稱為共晶鹽6.6.2水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)1.水蓄冷系統(tǒng)的分類：開式流程開閉式混合流程2.水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的組成和型式（圖6-33）3.水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

1）以水作為蓄冷介質(zhì)，節(jié)省蓄冷介質(zhì)費(fèi)用和能耗。2）技術(shù)要求低，維修方便。3）可以利用消防水池、原有的蓄水設(shè)施或建筑物地下基礎(chǔ)梁空間等作為蓄冷水槽，初投資低。

4）可以使用常規(guī)的制冷機(jī)組，設(shè)備的選擇性和可用性范圍廣，運(yùn)行時性能系數(shù)高，能耗低。5）可以在不增加制冷機(jī)組容量條件下達(dá)到增加功率容量的目的，適用于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的擴(kuò)容和改造。6）可以實現(xiàn)蓄冷和蓄熱雙重功能。（2）水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的缺點(diǎn)：

1）水蓄冷只利用顯熱，其蓄冷密度低，在同樣蓄冷量條件下，需要大量的水，使用時收到空間條件的限制。

2）蓄冷槽內(nèi)不同溫度的水容易混合，影響其蓄冷效果。

3）由于一般使用開啟式蓄水槽，水和空氣接觸容易產(chǎn)生菌藻，管路也容易生銹，增加水處理費(fèi)用。6.6.3冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)1.冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的分類按冷源分類:

冷媒液（鹽水等）循環(huán),制冷劑直接蒸發(fā)按制冰形態(tài)分類:

靜態(tài)型,動態(tài)型按冷水輸送方式分類:二次側(cè)冷水輸送方式為冰蓄冷槽與二次側(cè)熱媒相通,一次側(cè)與二次側(cè)相通的鹽水輸送方式按裝置組成分類:現(xiàn)場安裝型,機(jī)組型按制冰換熱器分類:螺旋管式,蛇管式,殼管式,板式,熱管式2.冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的組成和形式內(nèi)融冰蓄冷系統(tǒng)串聯(lián)流程配置（圖6-34）

內(nèi)融冰蓄冷系統(tǒng)并聯(lián)流程配置（圖6-35）3.冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)與水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)性能比較（表6-15）6.6.4蓄熱空調(diào)系統(tǒng)按蓄熱熱源劃分：電能蓄熱系統(tǒng)、太陽能蓄熱系統(tǒng)和工業(yè)余熱或廢熱蓄熱系統(tǒng)等；按蓄熱介質(zhì)劃分：水蓄熱、相變材料蓄熱和蒸汽蓄熱等；按用熱系統(tǒng)劃分：蓄熱采暖系統(tǒng)、蓄熱空調(diào)系統(tǒng)和蓄熱生活熱水系統(tǒng)等6.7低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)6.7.1

低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的分類（1）一類低溫送風(fēng)送風(fēng)溫度范圍為4~6℃（2）二類低溫送風(fēng)

送風(fēng)溫度范圍為6~8℃（3）三類低溫送風(fēng)送風(fēng)溫度為9~12℃,標(biāo)準(zhǔn)送風(fēng)溫度為10℃6.7.2低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成1.冷卻盤管

2.風(fēng)機(jī)

3.風(fēng)管4.末端空氣擴(kuò)散設(shè)備幾種末端擴(kuò)散設(shè)備的簡單介紹

帶風(fēng)機(jī)串聯(lián)式混合箱

(圖6-36)

帶風(fēng)機(jī)并聯(lián)式混合箱（圖6-37）無風(fēng)機(jī)誘導(dǎo)式混合箱

（圖6-38）噴嘴型散流器（圖6-39）幾種常用低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)方式（表6-16）6.7.3低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)及適用條件1.低溫送風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)（表6-17）2.低溫送風(fēng)的適用場所和不適用條件（表6-18）6.7.4低溫送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計流程（圖6-40）6.

8凈化空調(diào)系統(tǒng)6.8.1凈化空調(diào)系統(tǒng)與一般空調(diào)系統(tǒng)的區(qū)別(1)空氣過濾的要求不同(2)室內(nèi)壓力的控制(3)氣流組織方面(4)換氣次數(shù)(送風(fēng)量)方面6.8.2凈化空調(diào)系統(tǒng)的分類比較1分類(1)集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)(2)分散式凈化空調(diào)系統(tǒng)(3)半集中式凈化空調(diào)系統(tǒng)2凈化空調(diào)系統(tǒng)的分類比較(表6—19)6.9溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)（圖6-41）溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的基本組成:處理顯熱的系統(tǒng)處理潛熱的系統(tǒng)兩個系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)節(jié),分別控制室內(nèi)的溫度和濕度。6.10蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)冷卻空調(diào)(EvaporativeAirConditioning)技術(shù)按照技術(shù)形式分為:直接蒸發(fā)冷卻（DirectEvaporativeCooling,DEC)空調(diào)技術(shù)間接蒸發(fā)冷卻(IindirectEvaporativeCooling,IEC)空調(diào)技術(shù)間接—直接蒸發(fā)冷卻（Indirect-DirectEvaporativeCooling,IDEC)復(fù)合空調(diào)技術(shù)蒸發(fā)冷卻—機(jī)械制冷(EvaporativeCooling-MechanicalRefrigeration)聯(lián)合空調(diào)技術(shù)按照產(chǎn)出介質(zhì)(獲得冷量)形式分為:風(fēng)側(cè)蒸發(fā)冷卻(EvaporativeAirCooling)空調(diào)技術(shù)水側(cè)蒸發(fā)冷卻(EvaporativeWaterCooling)空調(diào)技術(shù)。蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)按照負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)分類：全空氣蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)水—空氣蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)6.10.1全空氣蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)（圖6-42）與傳統(tǒng)的全空氣系統(tǒng)比較:1）空氣處理設(shè)備增加了間接蒸發(fā)冷卻器和直接蒸發(fā)冷卻器,其中間接蒸發(fā)冷卻器(段)的種類及基數(shù)視具體情況而定2）風(fēng)系統(tǒng)多采用全新風(fēng)的直流式空調(diào)系統(tǒng),而傳統(tǒng)的全空氣系統(tǒng)多采用混合式系統(tǒng)3）整個空調(diào)系統(tǒng)中即有一次空氣系統(tǒng),又有二次空氣系統(tǒng),而傳統(tǒng)的全空氣系統(tǒng)中沒有一、二次空氣系統(tǒng)之分6.10.1全空氣蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)1夏季空氣處理過程

(1)一級(直接)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)空氣處理過程：焓濕圖處理過程（圖6-43）處理空氣所需顯熱冷量Q0(kW)：加濕量W(kg/s)：6.10.1全空氣蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)1夏季空氣處理過程

(2)二級(間接+直接)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)焓濕圖處理過程（圖6-44）空氣處理過程：空調(diào)房間的送風(fēng)量qm(kg/s)：間接蒸發(fā)冷卻器處理空氣所需顯熱冷量Q01(kW)：直接蒸發(fā)冷卻器處理空氣所需顯熱冷量

Q02(kW)：6.10.1全空氣蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)1夏季空氣處理過程

(3)三級(二級間接+一級直接)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)焓濕圖空氣處理過程（圖6-45）空氣處理過程：6.10.1全空氣蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)2.冬季空氣處理過程(h-d圖6-46)3.除濕與蒸發(fā)冷卻聯(lián)合空調(diào)系統(tǒng)（圖6-47）6.10.2水—空氣蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)(圖6-51)1.運(yùn)行模式(1)干燥地區(qū)夏季運(yùn)行模式根據(jù)新風(fēng)機(jī)組采用的形式不同分為三種形式（h-d如圖6-52）新風(fēng)機(jī)機(jī)組采用直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組[或只運(yùn)行間接—直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組的直接蒸發(fā)冷卻(DEC)段]

空氣處理過程新風(fēng)機(jī)組為間接蒸發(fā)冷卻(IEC)+直接蒸發(fā)冷卻(DEC)二級蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組空氣處理過程新風(fēng)機(jī)組為兩級間接蒸發(fā)冷卻(IEC)+直接蒸發(fā)冷卻(DEC)三級蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組空氣處理過程6.10.2水—空氣蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)(圖6-51)1.運(yùn)行模式(2)中等濕度地區(qū)夏季運(yùn)行模式高溫冷水機(jī)組采用蒸發(fā)冷卻—機(jī)械制冷聯(lián)合冷水機(jī)組,在整個空調(diào)運(yùn)行期分兩種工況運(yùn)行（圖6-53）:運(yùn)行工況Ⅰ,在過度季節(jié),室外濕球溫度較低,只運(yùn)行機(jī)組蒸發(fā)冷卻段制為顯熱末端取高溫冷水承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷。運(yùn)行工況Ⅱ,在炎熱夏季,室外濕球溫度較高,單獨(dú)運(yùn)行蒸發(fā)冷卻段制取高溫冷水不能滿足顯熱末端的進(jìn)水要求,需要機(jī)械制冷協(xié)助,此時整機(jī)運(yùn)行為顯熱末端取高溫冷水承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷。6.10.2水—空氣蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)(圖6-51)2.蒸發(fā)冷卻高溫冷源水—空氣蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的高溫冷源目前主要有以下幾種形式:直接蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組(冷卻塔)間接蒸發(fā)冷卻冷水機(jī)組間接—直接蒸發(fā)冷卻復(fù)合冷水機(jī)組（圖6-54）蒸發(fā)冷卻—機(jī)械制冷聯(lián)合冷水機(jī)組（圖6-56）1.戶式集中空調(diào)全空氣系統(tǒng)（1）主要設(shè)備

1）穿墻式機(jī)組

2）風(fēng)冷分體式風(fēng)管機(jī)3）屋頂機(jī)組（2）規(guī)格及性能風(fēng)冷冷熱機(jī)組的額定制冷工況為室外干濕球溫度35℃/24℃，室內(nèi)干濕球溫度為27℃/17℃；額定制熱工況為室外干濕球溫度7℃/6℃，室