4.6空气-水空调系统在线视频

前面介绍的

集中式空调系统

由于所有空气

都集中在空调机房内的

空气处理机组中处理

然后再送往各个房间

所以有风道过粗过长

和机房面积大的缺点

常常占用较多的

建筑面积和空间

为了解决这些矛盾

产生了半集中式空调系统

和分散式空调系统

既有集中处理

又有局部处理的空调系统

称为半集中式空调系统

一般的半集中式空调系统

先对空气进行集中处理

然后再按空调房间的

不同要求

分别进行局部处理

再送至各房间

空气-水系统

就是一种半集中式空调系统

其空气系统部分

通常是新风系统

根据水系统部分采用的

末端不同

可分为

空气-水风机盘管系统

空气-水诱导器系统

和空气-水辐射板系统

本节主要介绍

空气-水的风机盘管系统

空气-水风机盘管系统

习惯上称为风机盘管

加独立新风系统

是目前应用广泛的

一种空调系统

空调房间的室内冷热负荷

和新风的冷热负荷

由风机盘管

与新风系统共同来承担

首先来认识一下风机盘管

风机盘管机组

简称风机盘管

英文简写为FCU

1.风机盘管的组成

是由通风机

电动机

空气换热器

（也称盘管）等组成

2.风机盘管的分类

按结构型式分为立式

卧式

壁挂式

立柱式

卡式等

立式机组

暗装时可设在窗台下

明装时可设在地面上

出风口向上

向前或向斜上方

立式机组安装不用吊顶

安装方便

卧式机组

吊装在顶棚下

分明装和暗装

须用到吊顶和管道间

可与室内建筑装饰

布置相协调

节省建筑面积

壁挂式机组

全部为明装机组

其结构紧凑

外观好

直接挂于墙上

卡式机组

即天花板嵌入式机组

机组的进出风口

外露于顶棚下

风机

电动机

和盘管置于顶棚之上

属于半明装机组

立柱式机组

外形像立柜

高度在1800mm左右

明装于地面上

按安装方式

分为明装

暗装与半明装

图示为宾馆客房

风机盘管系统

常用安装方式

将风机盘管安装于

局部吊顶之内

按风机类型

可分为离心风机

贯流风机

风机台数可单台

两台

或多台

风机盘管的风量

分高、中、低三档

通过改变电机电压

或转速来实现风量调节

用于加热

和冷却的盘管

分一组或两组

一组的盘管即供冷又供热

二组盘管的

冷、热盘管分设

盘管的排数为2~3排

接口数量

可分两管制

四管制

风机盘管的性能指标

主要包括

风量

制冷量

制热量

噪声

阻力

机外余压等

风机盘管的水系统

风机盘管是空调系统

常用的末端装置

送入冷水或热水

可实现供冷和供暖

风机盘管水系统型式

按照连接管制分为双管制

三管制

四管制

双管制的特点是

只有一根进水

一根出水

只能按季节选择供冷或供暖

三管制

二根供水管

一回水管

机组可以按照各自的

负荷选择供冷或供暖

三管制可以实现

同时供冷和供热

不同盘管的冷水

和热水回到

同一根回水管道中

产生冷热水混合损失

应避免采用

四管制

风机盘管分别接冷水

和热水的供回水管

根据供冷或供暖的需求

选择进冷水还是热水

四管制系统可以实现

同时供冷和供暖

但系统管路复杂

造价高

风机盘管水系统形式

与热水供暖系统类似

也可以分为垂直式系统

水平式系统

同程式系统

异程式系统

风机盘管本身的阻力较大

所以应采用双管连接

如图所示为风机盘管的

水平式系统

和垂直式系统

可根据建筑物的功能

和设备布置位置综合选用

当室内负荷变化时

风机盘管系统的调节方法

可采用水量调

和风量调节

水量调节利用风机盘管

进出口设置的

二通调节阀

或三通调节阀调节

风量调节采用风机

高、中、低三档

或无级调节

新风的功能主要是

满足稀释人群及其活动

所产生污染物的要求

同时应考虑燃烧

排风及正压的要求

空气-水的风机盘管系统的

新风按房间功能

和使用时间划分

一般分楼层设置新风系统

新风系统划分时

应综合考虑总体方案

如水力平衡

管道布置

新风采集点

风机的扬程等

新风系统切忌过大

造成新风分配不均匀

新风供给方式主要有三种

(1)靠室内机械排风渗入新风

这种新风供给方式是

靠设在室内卫生间

浴室等处的机械排风

在房间内形成负压

使室外新鲜空气

通过门窗缝隙渗入到室内

这种方法比较经济

但室内卫生条件不易保证

受无组织渗风的影响

室内温度场分布不均匀

(2)墙洞引入新风方式

这种新风供给方式是

把风机盘管设置在外墙窗台下

立式明装

在风机盘管机组背后的墙上

开孔洞

风机安管工作室

风机把室外空气吸入机组内

再送入室内

这种方式

能保证室内要求的新风量

还可通过安装在新风管上的阀门

调节新风量

但运行管理复杂

且新风口还会破坏建筑立面

增加污染和噪声

因此

适用于要求不高的场合

(3)独立新风系统

如图所示

以上两种新风供给方式的

共同特点是

新风需要风机盘管

负担对新风的处理

盘管机组

必须具有较大的冷却

和加热能力

使风机盘管机组的尺寸增大

独立新风系统

是把新风

集中处理到一定参数

再送入到各个空调房间

根据所处理空气

最终参数的情况

新风系统

可承担新风负荷

和部分空调房间的冷热负荷

这种方案

既提高了该系统的调节

和运行的灵活性

且进入风机盘管水温

可适当提高

水管的结露现象可得到改善

独立新风系统的

送风方式分两种

即

新风直接送到风机盘管吸入端

由风机盘管送入到室内

和新风与风机盘管的

送风并联送出两种方式

1.直接送到风机盘管的吸入端

与房间的回风混合后

再被风机盘管冷却(或加热)

然后再送入室内

其优点是系统比较简单

缺点是

在风机盘管停机时

新风将从回风口吹出

回风口过滤器上的灰尘

将被吹入房间

如果新风已经冷却到

低于室内温度

导致风机盘管进风温度降低

使风机盘管出力下降

因此

一般不推荐采用这种送风方式

2．新风与风机盘管的

送风并联送出

可两者混合后

一起送入房间

或各自单独送入室内

这种送风方式

从安装角度系统稍微有些复杂

但避免了上述

送风方式的两条缺点

设计时应优先采用

图示为有局部吊顶的

新风送入方式

左图为新风送到

风机盘管的吸入端

右侧图为并联送出

即送到风机盘管的送风端

在风机盘管型号相同时

新风送到送风端

比送到吸入端的方式

房间的总风量要大

空气-水风机盘管系统中

房间的显热冷负荷

和湿负荷以及新风负荷

是由风机盘管

与新风系统共同来承担的

因此

风机盘管与新风系统如何分配

这些负荷

是设计者必须考虑的问题

目前有三种设计方案

以夏季工况为例

方案1

新风处理到室内空气的焓值

而风机盘管承担室内冷负荷

和建筑围护结构冷负荷

新风与风机盘管的空气处理过程

及风机盘管的送风

和新风在室内的状态变化过程

在h-d图上的变化过程

如图所示

空气处理过程

新风经新风机组冷却减湿

处理到D

室内的空气经风机盘管冷却减湿

处理到F

两者混合到M

然后送入室内

消除室内的余热和余湿

这种处理方案

不一定能满足

房间对温湿度的控制

原因如下

在确定的条件下

室内的冷负荷

和湿负荷是一定的

即室内的热湿比是确定的

因此要求风机盘管

处理后的状态点F

与新风处理后状态点D

混合后的状态点M

刚好落在室内的

热湿比εR线上

才能最终达到

所要求的室内状态点R

然而

风机盘管处理过程的热湿比εFC

在一定水温

水量

进风参数

及风机转速下是一定的

并不一定满足上述要求

如果混合点M在εR左侧

室内相对湿度会比设计的低些

这在夏季是有利的

反之

混合后的点M落在在εR的右侧

室内相对湿度会比设计值高

太高了就不能满足舒适要求

实践表明

对于旅馆客房

人员密度小的办公室

这种处理方案

可达到室内设计要求

方案2

新风处理到低于室内的含湿量

如图所示

新风处理到D点

承担室内的湿负荷

风机盘管只承担室内部分

显热冷负荷

风机盘管将室内空气

由R点处理到F点

在干工况下运行

为使风机盘管

在干工况下运行

必须提高冷冻水温度

一般在14-16℃以上

这种新风处理方案的优点是

①盘管表面干燥

无霉菌滋生条件

卫生条件好

②冷冻水温度高

如果风机盘管用的冷冻水

单独由冷水机组制备

可提高冷水机组的出水温度

冷水机组的制冷系数高

能耗低

③在室外湿球温度低时

可利用冷却塔的水做冷源

或采用地下水作冷源

以降低人工制冷的能耗

该方案也有较明显的缺点

①由于新风处理深度低

新风系统需要温度比较低的冷冻水

而盘管需要温度比较高的冷冻水

因此冷冻水系统比较复杂

②盘管在干工况下运行

其制冷能力大约只有原来

标难工况的60％以下

虽然风机盘管的负荷减少了

但所选用的风机盘管规格

并不能减小

而这时

新风系统的冷却设备

因负荷增加

而需要加大规格

③若因某些原因

使室内湿负荷增加

如室内人员密度增加

室外湿空气渗入房间

这时

风机盘管可能会出现

不希望的湿工况

方案3

根据室内的冷负荷

湿负荷和风机盘管的

热湿比确定新风的处理状态点

综合考虑

新风带入的负荷后的

室内热湿比εr

可通过下面公式计算

其中

Qc和Mw为房间本身的

冷负荷和湿负荷

另外两项

分别为

新风带入的热量和湿量

如风机盘管的空气处理过程的热湿比

εFC

小于或等 εr

则可满足设计要求

即必须有

εr 小于等于εFC

对于某一品牌的风机盘管

在水温

水量

进风参数

转速一定条件下

εFC是已知的

可从样本中查出

但是

因该式中有两个未知数

hD和dD

也无法确定出新风处理后的状态点

必须补充条件才能求解

例如

对于我国大多数地区

夏季需对新风进行冷却去湿处理

用4排管以上的表冷器

都可把新风处理到

φ＝90%-95%接近饱和的状态

在该等φ线上

hD和dD有确定的关系

这样就可以确定出

新风处理后的状态参数