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1、第十章第十章第十章第十章 空调系统的运行调节空调系统的运行调节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2 第四节 变风量空调系统的全年运行调节456755 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
2、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v室外气象分区室外气象分区设冬、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室外气象包络线 工况区：根据当地的气象变化情况，在工况区：根据当地的气象
3、变化情况，在I-D图上分成若干个气象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。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：在保证室内温湿度要求的前提下，使运行经工况区划分原则：在保证室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。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。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一、一次回风空调系统的全年运行调节 图6-12
4、 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最小新风比 m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、回水阀门控制预热器供、回水阀门 以改变热媒流量来进行调节以改变热媒流量来进行调节调节预热器的旁通联动风阀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以处理后的空气是否 能达到控制露点能达到控制露点L L1 1为依据为依据第一节 室外空气状态变化时的运行调节第一节 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采
5、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以处理后的空气是否 能达到控制露点能达到控制露点L L1 1为依据为依据第一节 室外空气状态变化时的运行调节第一节 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、回风混和比例调调节节方方法法将室内参数整定至夏季将室内参数整
6、定至夏季控制参数控制参数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以处理后的空气是否 能达到控制露点能达到控制露点L L2 2为依据为依据第一节 室外空气状态变化时的运行调节第一节 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调节节方方法法关闭回风阀，采用全新关闭回风阀，采用全新风系统风系统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以处理后的空气是否 能达到控制露点能达到控制露点L L2 2为依据为依据第一节 室外空气状态变化时的运行调节第一节 室外空气状态变化时的运行调节第区域喷淋冷水调节
7、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调节节方方法法最小新风比最小新风比 m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以处理后的空气是否 能达到控制露点能达到控制露点L L2 2为依据为依据第一节 室外空气状态变化时的运行调节表 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ON：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
8、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）的时间冷（或用冷）的时间尽量避免冷热量抵消的现象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以节省冷量或热量的消耗在过渡季
9、节，应加大新风量以充分利用室外空气的自在过渡季节，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 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
10、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改变露点的方法（以一次回风空调系统为例）以一次回风空调系统为例）o调节预热器加热量调节预热器加热量o调节新、回风比调节新、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改变露点的方法（以一次回风空调系统为例）以一次回风空调系统为例）o调节喷水
11、温度调节喷水温度 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
12、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
13、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工况节能运行时，均应考虑采用自
14、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（如室内基准参数）的偏差，用专用的仪表和装值与给定值（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 1.1.全面掌握系统信息全面掌握系统信息 测量建筑内空气温度，空气湿度，水流量，空调风速等参测量建筑内空气温度，空气湿度，水流量，空调风速等参数。数。2.2.动态能耗计量分析动态能耗计量分析 实现建筑水，电，
15、热量，燃气，等能耗的自动统计计量。实现建筑水，电，热量，燃气，等能耗的自动统计计量。3.3.控制调节和节能分析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。行调节，实现节能优化。4.4.改善设备管理改善设备管理 监测系统设备的运行状况，及时进行故障诊断和事故报警。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空调自动控制系统组成自自动动控控制制系系统统主主要要组组成成部部件件敏感元件（传感器）敏感元件（
16、传感器）感受被调参数，并输出信号给调节器调节器（命令机构）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空调系统自动控制的两个重要环节室温控制室温控制调节再热器的加热量和新、回风调节再热器的加热量和新、回风混合比或一、二次回风比等混合比或一、二次回风比等提高室温控制的质量的方法提高室温控制的质量的方法 室外空气温度补偿控制室外空气温度补偿控制（增强人们的舒适感和节省能量）增强人们的舒适感
17、和节省能量）送风温度补偿控制送风温度补偿控制（提高控制精度，消除室外气温、新风量变提高控制精度，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）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空调系统自动控制的两个重要环节室内相对湿度控制室内相对湿度控制有间接控制法和直接控有间接控制法和直接控制法两种控制方式制法两种控制方式q间接控制法（定露点）间接控制法（定露点）室内余湿量不变或变化不大室内余湿量不变或变化不大 调节新、回风联动阀门调节新、回风联动阀门（主要应用于冬季和过渡季节）主要应用于冬季和过渡季节）调节喷水室喷
18、水温度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）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空调系统自动控制的两个重要环节室内相对湿度控制室内相对湿度控制有间接控制法和直接控有间接控制法和直接控制法两种控制方式制法两种控制方式q直接控制法（变露点或无露点）直接控制法（变露点或无露点）室内余热量和余湿量室内余热量和余湿量均变均变 冷水进水温度不变，调节进水流量冷水进水温度不变，调节进水流量（主要应用于冬季和过渡主要应用于冬季和过渡季节）季节）冷水流量不变，调节进水温度冷水流量不变，调节进水温度（该法用于夏季和使用冷冻水该法用
19、于夏季和使用冷冻水的过渡季节）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执行机构M4调节再热器以控制室内温度调节再热器以控制室内温度q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集中式空调系统全年运行自动控制举例第第1区域（区域（iwiw1)最小新风比，执行机构最小新风比，执行机构M2不动作，不动作，执行机构执行机构M1调节加热器以控制机器露点调节加热器以控制机器露点L1第第2区域（区域（iw1iwiL1)执行机构执行机构M2调节新、回风比调节新、回风比以控制机器
20、露点以控制机器露点L1第第3区域（区域（iL1iwiL2)按夏季室内参数控制按夏季室内参数控制，执行执行机构机构M2调节新、回风比以控制机器露点调节新、回风比以控制机器露点L2第第4区域（区域（iL2iwiN2)执行机构执行机构M1 和和M2不动作、不动作、执行机构执行机构M3调节喷水温度以控制机器露点调节喷水温度以控制机器露点L2第第5区域（区域（iWiN2)最小新风比、执行机构最小新风比、执行机构M3调节喷调节喷水温度以控制机器露点水温度以控制机器露点L2q露点控制环节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
21、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q室内负荷变化时，通常由节流型末端装置、旁室内负荷变化时，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的通型末端装置和诱导型末端装置来调节末端的送风量送风量q变风量空调系统的露点温度和送风温度控制方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法与定风量空调
22、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q全年各房间有恒定冷负荷，或变化小时（如建全年各房间有恒定冷负荷，或变化小时（如建筑物内部区）可采用无末端再热的变风量空调筑物内部区）可采用无末端再热的变风量空调系统，全年送冷风。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q全年各房间无恒定冷负荷，且变化大时（例如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。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q各房间
23、夏季有冷负荷、冬节有热负荷时，可采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。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q“全空气全空气”诱导器系统的运行调节诱导器系统的运行调节（均存在冷热抵消现象）（均存在冷热抵消现象）改变一次风状态（图改变一次风状态（图a）一次风集中处理，当各房一次风集中处理，当各房间空气参数不同时难以满足要求间空气参数不同时难以满足要求同时改变一次、
24、二次风状态（图同时改变一次、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（图改变二次风状态（图b）能同时满足各个房间不同的能同时满足各个房间不同的空气参数要求空气参数要求第五节 半集中式空调系统的全年运行调节q“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空调房间的负荷性质空调房间的负荷性质 瞬时负荷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律因
25、房间使用性质及使用情况而异 渐变负荷渐变负荷通过房间外维护结构的室内外温差传热通过房间外维护结构的室内外温差传热调节方法调节方法二次盘管冷（热）量调节二次盘管冷（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q“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调节方法一次风温度的集中调节一次风温度的集中调节一次风调节的热平衡方程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q“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调
26、节方法一次风温度的集中调节基本原则一次风温度的集中调节基本原则 各房间不同的各房间不同的A/TA/T比中，取其中最大着作为系统统一的比中，取其中最大着作为系统统一的A/TA/T值值 把把A/TA/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，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，以满足系统中不同以满足系统中不同A/TA/T比房间不同的一次风温要求比房间不同的一次风温要求一次风调节方案的判断常数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q“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诱
27、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q“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 半集中式空调系统的全年运行调节风机盘管系统q全年运行调
28、节全年运行调节就地去用新风系统，房间的冷（热）负荷以及就地去用新风系统，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。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：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q局部调节局部调节水量调节（图水量调节（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q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q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