《变风量空调设计》PDF电子书（蔡敬琅）

变风量空调设计 蔡敬琅

变风量空调设计 蔡敬琅

目录 第一章变风量系统 第一节概述 击击■ 什么是变风量系统… 建筑物的内区和外区……………………………2 第二节变风量系统的基本原理和系统型式……… 仅供羚的变风量基本系统 带有单独供热系统的变风量系统……8 再热式变风量系统 四、双风道变风詆系统… 第三节变风量系统的组成………………………………12 空气处理设备“…*…………………12 送风系统… 曲甲中·非中罪 13 、末端装置·… 14 四、送风散流器 第四节变风量系统的特点 号 47 笫五节变风量系统的应用…48 第二章变风量系统设计 第一节收集建筑设计资料和初步划分系统………… 第二节冷负荷计算…… 、单个房间(或单个建筑模数)的冷负荷计算……53 二、分区或分系统的冷负荷计算…… 非…59 水冷式表面冷却器计算參数和送风温差的确定 四、单个房间需要的送风量 62

五、通风换气 2“62 六、窒内相对湿度的分析和控制 备p曲●即年m一、中 …-63 七、负荷差异性………… ……………68 第三节热负荷计算及供热方式 69 、周边区的辅助供热系统 ,*……………4·69 再热式变风量系统的供热 三、单风道变风量系统的供热… -………71 四、值班供热 专导 72 第四节末端装置选择及其平面布置 “c甲 73 房间允许噪声级要求与末端装置选择……… 二、送风散流器的特性 ………“……128 三、末端装置及送风散流器与吊顶平面的协调布置…………”129 四、末端装置空腔尺寸的选择…………131 五、控制元件及组件………………““ 鲁中中中●· l32 第五节变风量系统的几种特殊应用 ·135 固定送风量 ●讠●甲中香西 、最小送风量 136 三、维持送风量“………… 136 、预防过羚… “··137 五、湿度控制 137 六、固定新风量………………………………"""“·“” …135 第三章风管系统设计 击中节四 139 第一节静压复得法………… 中非甲 、概述 用静压复得法计算低速风管 146 三、用静压复得法计算高速风管…………………160 第二节送风系统设计… 172 6

、送风系统的平面布置……""…""" …174 、迭风管尺寸的计算 …178 消声措施 …………180 第三节回风系统和排风系统设计…181 第四章集中空气处理装置 第一节空气处理装置的类型 ………183 第二节送风机…… ,丶甲,甲 *…………184 第三节回风机和排风机… …185 第四节预热器和再热器… +186 第五节表面冷却器…………………………187 、冷水式表面冷却器…… 甲号甲中中 187 二、直接蒸发式表面冷却器…………………188 第六节新风入[和过滤器 189 第五章变风量系统的控制… 191 第一节概述 非◆··身有宁自·自 191 第二节房间温度控制—末端装置对风量的控制………192 随压力变化的未過装置对风量的控制……………… 192 二、限制风量的末端装置对风量的控制……… …192 三、不随压力变化的末端装置对风量的掉制 193 四、几种常见末端装置的控制方式……………………………194 第三节空气处理装置的控制………………………2l4 、新风、回风和排风的联动控制 甲国 215 二、最小新风量控制 …“216 预热控制…………………"zl7 第四节系统静压控制 218 风机入口导向叶片调节控制 2I9 送风机转数的调节控制 …·…*219

改变送风管路特性的调节控制 ,,*…220 四、正确选择静压控制测点的位置… a222 第五节送风机和回风机的连锁控制——一室内正压控制………224 第六背制冷系统和辅助供热系统的控制… 227 制冷系统的控制………… 227 、辅助供热系统的控制… 第六章变风量系统设计例题…… “a··……231 第一节建筑设计资料… 23l 第二节设计步………… p··=守t·◆● 231 第三节负荷及送风量计算……………… 235 单个房间最大冷负荷及送风量计算…………………235 全空调系统最大冷负荷及送风量计算 第四节末端装置选择及平面布置… 第五节计算风管尺寸…… ……→·246 、调整送风主臂和千管的计算风量……………… 246 、计算送风主管尺寸… 250 计算各送风支路风管尺寸………… 四、计算各分支送风干管风臂尺寸……… 252 五、计算回风系统风管尺寸……… 263 第六节选择空气处理装置 *…266 集中空气处理装置…………·…“ 266 送风机………→… ,“““267 三、表面冷却器…… ,…………………268 第七节控制系统选择 269 附录 …--·…270 附录一窗玻璃的遮挡系数C.值……………… 附录二窗的有效面积系数C值…

第一章变风量系统 第一节概述 一、什么是变风董系统 全空气空调系统设计的基本要求,是要决定向被空调房 间输送足够数量的、经过一定处理了的空气,用以吸收室内 的余热和余湿,从而维持室内所需要的温度和湿度。 它的基本计算公式是: p(I 13.6Q L=3.6Q pc(tn-ts) (1-1) 式中L送风量,m3/h; Q、Q空调送风所要吸收的全热余热和显热余热,W p空气密度,kg/m3,可取p=1.2 c空气定压比热,kJ/kg℃,可取c=1.01; 1、I—室内空气值和送风状态空气值,kJ/kg t、t室内空气温度和送风温度,℃ 从公式(1-1)中可以看出,当室内余热Q值发生变化而 又需要使室内温度tn保持不变时,可将送风量L固定,而改 变送风温度t,也可将送风温度t固定,而改变送风量L那 种固定送风量而改变送风温度的空调系统,一般便称其为定 风量系统,而固定送风温度,改变送风量的空调系统,则称 其为变风量系统

对于服务于多个房间(或区域)的定风量空调系统来说, 由于经过空调设备处理过的空气其送风温度一定,为了适应 某个房间(或区域)的负荷变化,往往需要设置再热装置,才 能维持该房间(或区域)的温湿度在所要求的范围内。否则, 因为送到各房间(或区域)去的风量是按它们的最大负荷求 得的风量,且送风温度相同,在这些房间(或区域)出现部 分负荷时,势必产生过冷现象。迫使经过冷却去湿处理过的 空气又需进行再热处理,这种冷热抵消的处理过程,显然是 种能量的浪费。对于多数舒适性空调要求来说,并不需要 十分严格的温度和湿度的控制。变风量系统则可以克服上述 缺点,它可以通过改变送到房间〔或区域)里去的风量的办 法,来满足这些地方负荷变化的需要,当然,整个系统的总 送风量也在发生变化。因此,变风量系统在运行中是一种节 能的空调系统 在一幢大型民用建筑中,各个朝向的房间一天中最大负 荷并不出现在同一时刻。对于定风量系统来说,由于它送到 房间去的风量和系统总风量都是固定的,因而只能按各房间 的最大负荷来设计送风量。而变风量系统则可以适应一天中 同一时间各朝向房间的负荷并不都处于最大值的需要,空调 系统输送的风量(实际上输送的是热能)可以在建筑物内各 个朝向的房间之间进行转移,从而系统的总设计风量可以减 少。这样,空调设备的容量也可以减小,既可节省设备费的 投资,也进一步降低了系统的运行费。 建筑物的内区和外区 对大多数建筑物来说,只要它可以成功地采用全空气空 调系统,都可以采用变风量空调系统。但在单层或多层、且 有多个房间的建筑物的内区,应用这种系统则最为理想,因

为在这种内区,任何时候都需要送冷风。不过,当需要时,将 个变风量系统同一个合适的供暖系统结合起来,则变风量 系统也可以成功地用在许多建筑物的外区或周边区。 一幢建筑物的内区,其空调负荷是由人员、灯光和各种 机械设备产生的得热而组成的。这些负荷在全年都始终是 种冷负荷(见图1-1),其数量上的变化,仅取决于建筑物内 人员情况和使用情况,而与室外气温无关。采用一台变风量 末端装置,将在空气处理设备中经过降温去湿处理过的空气, 以一个固定不变的温度送至室内,而其送风量则与室内负荷 的变化成比例地进行调节,从而维持房间所需要的温度。当 室内并不处于最大负荷而出现部分负荷时,不需要像定风量 4中中计1 金樱 十十 灯光、人体及其它 灯光 24t℃ 房间温度 室外温虔〔℃ 图1-1典型办公建筑内区空调负荷

系统那样去将送风再热。 当建筑物内区带有屋顶时(见图12),一般说,只要室 内有照明,或有人员停留时,也都总还是需要送冷风的。但 是,在室外温度较低,而室内又长时间没有人员停留的期间, 由于穿过屋顶会有热损失,为了维持一个规定的室温,这时 则需要向房间供热。 ■■■ 房间温度 505io 10 室外温度〔℃ 图1-2典型办公建筑带屋顶内区空调负荷 在有外玻璃窗和外墙面的建筑物外区(又称周边区),其 空调负荷的变化与内区是不同的。因为这些外区,既有灯光、 人员和机械设备的得热,又要加上穿过外窗和外墙的太阳得 热,从而产生了冷负荷。同时,还有通过外窗和外墙的传热负

荷,不过,这些负荷则可能是得热,也可能是失热,这要取决于 室外温度的高低。这些传热负荷与灯光、人员和太阳辐射所 生的负荷无关,正如图1-3所示,它的变化只取决于室内外温 差。当室外温度高于室内温度时,这种传热是一种冷负荷。反 过来,当室外温度低于室内温度时,这种传热就是一种热负荷 了。在图1-3中,每度温差产生的热负荷比冷负荷值大,这是 因为把室外空气的冷风渗透负荷也考虑到热负荷中去了。 当室外温度低于室内温度时,太阳、灯光、人员和传热 等各种不同负荷综合作用(见图1-4a)也可能最终变成为冷 室外温度(℃) 图1-3典型办公建筑传热负荷随室外温度的变化 传热负荷中包括外孩璃售的滤透量