第三章 空调送风量的确定与空气热湿处理过程

3-1 空调房间夏季设计送风状态点和送风量是如何确定的？ 【答】 根据房间热量平衡关系式GiO?Q?GiN得房间送风量为G?QiN?iO，或根据湿量

平衡关系式GdO1000?W?GdN1000得房间送风量为G?1000WdN?dO。在系统设计时。空调冷、湿

负荷、热湿比ε已知，室内状态点也是已知的，只要确定送风状态点，送风量即可确定。工程上常根据焓湿图和送风温差?tO?tN?tO来确定送风状态点，先确定送风状态点的温度，其所在的等温线与热湿比线的交点即为送风状态点O。送风量即可确定，如已确定出余热量中的显热量QX，也可根据G?QXcp(tN?tO)求空调送风量。

3-2 冬、夏季空调房间送风状态点和送风量的确定是否相同，为什么？

【答】 不相同。夏季的确定如上题所述，但冬季通过围护结构的温差传热往往是由室内向室外传递，只有室内热源向室内散热。因此冬季室内余热量往往比夏季少得多，常常为负值，而余湿量则冬夏一般相同。这样冬季房间的热湿比值一般小于夏季，甚至出现负值，所以冬季空调送风温度tO大都高于室温tN。由于送热风时送风温差值可比送冷风时的送风温差值大，所以冬季送风量可以比夏季小，故空调送风量一般是先确定夏季的送风量，冬季即可采取与夏季相同风量，也可少于夏季风量。由于冬夏室内散湿量基本相同，所以冬季送风含湿量取值应与夏季相同。因此，过d0的等湿线和冬季的热湿比线的交点Od即为冬季送风状态点。

故冬季送风量的确定通常有两种选择：① 冬夏送风量相同，这样的空调系统称为定风量系统。定风量系统调节比较方便，但不够节能。② 冬季送风量减少，采用提高送风温度、加大送风温差的方法，可以减少送风量，节约电能，尤其对较大的空调系统减少风量的经济意义更突出，但送风温度不宜过高，一般以不超过45℃为宜，送风量也不宜过小，必须满足最少换气次数的要求。

3-3 上章所述空调房间如果要求相对湿度不大于65％，假定集中空调系统风机与管道温升为1℃，试确定该空调系统夏季的送风状态O及送风量G。

【解】 该办公室总冷负荷汇总见表3.1

表3.1 该办公室夏季冷负荷汇总表

计算时刻 室内热源冷负荷 围护结构负荷 1536.11 1724.21 1902.50 2037.11 2110.91 2131.16 2099.08 2074.45 2020.00 1957.79 4595.33 4807.69 4959.23 5029.69 5041.88 5061.53 5034.61 4989.14 2231.22 2570.81 2692.83 2770.58 2848.32 2898.53 2942.80 2987.08 3014.61 3031.35 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 总冷负荷 3767.33 4295.02 ① 由表得出该办公室最大逐时冷负荷出现在16点,为5061.53W，湿负荷2258 g/h；取送风温差△to=8℃,管道温升为1℃,则有送风状态O点to=19℃，L点温度18℃；进而查得送风状态O点和室内设计状态N点有关参数： iN?64.87 kJ/kg，dN?14.74 g/kg iO?50.66 kJ/kg，dO?12.41 g/kg ② 计算送风量： 按消除余热：

△to N ε O L ?=95% ?=100% G?QiN?iO?5.06153 kW64.87 kJ/kg?50.66 kJ/kg= 0.36 kg/s

图3.1 该房间夏季送风状态图 按消除余湿：

G?W(dN?dO)?2258 g/h(14.74 ?12.41) g/kg?3600= 0.27 kg/s

于是取最大值，送风量为0.36 kg/s

3-4 已知成都某工业车间为排除有害气体和维持正压的总排风量GP=1kg/s，冬季工作地

0点温度要求保持在tN?16C，车间总的显热余热量Q?? 62 kW，假定这个车间设计有一

套使用80%再循环空气的集中热风供暖系统来保证室内温度要求，其中设计新风量应能补

偿全部排风量。要求确定该集中热风供暖系统所需机械送风量GO和送风温度tO。 【解】 根据风量平衡关系，该系统新风量G新=GP=1 kg/s 由：GO=G新+G回，G回=80%GO，得 GO=5 kg/s

根据显热余热量QX?GOcp(tN?tO) 得

t0?tN?QxG0Cp?16?C??62 kW1.01kJ/(kg?C)?5kg/so? 28.28oC

3-5 假定3-4题所说车间夏季显热余热量Q＝65kW，并按与冬季相同风量的集中空调系统来维持室温tN = 28℃。要求确定该集中空|调系统所需的送风温度tO。

0 【解】 由上题知：GO =5kg/s，其余步骤如上题，算得tO=15.13C

3-6 空调、通风房间新风供应的目的和意义是什么？房间设计最小新风量确定的原则和方法是什么？

【答】 通新风是改善室内空气品质的一种行之有效的方法，其本质是提供人所必需的氧气并用室外的污染物浓度低的空气来稀释室内污染物浓度高的空气，对改善室内空气品质起着重要作用。但在设计工况下处理新风十分耗能，因此在确定新风量时一方面要考虑改善室内空气品质，另一方面要考虑建筑能耗，房间新风量的合理确定通常应符合以下主要原则：①满足人的卫生要求，主要在于补充人体呼吸过程的耗氧量，同时将呼出的CO2或吸烟等产生的其他空气污染物稀释到卫生标准所允许的浓度范围；②足以补充房间局部排风量并维持其正压要求，空调房间为防止室外或邻室空气渗入而干扰室内温湿度与洁净度，还需要使用一部分新风来维持房间压力略高于外部环境“正压”状态。按以上原则确定的新风量中选出一个最大值作为房间（或系统）所需的设计新风量。

3-7 对旅馆客房等的卫生间，当其排风量大于民用建筑的最小新风量时，新风量该如何取值？

【答】 新风量应该取两者中的较大值，即按排风量进行取值。

3-8 某空调房间有10人从事轻体力劳动，室内允许空气含CO2的体积浓度为0.1%，室外空气中CO2的体积浓度为0.04%，求室内每人所需新风量。

【解】 由有关资料表5-17[3]查得从事轻体力劳动时，CO2发生量为0.023m3/(h?人)（CO2的密度为1.977kg/ m3），即12.6mg/s，房间内共有十人，共产生的CO2为126mg/s，空气密

度为1.2kg/m3。 解法1：

室内允许的CO2的体积浓度为0.1％=0.1×104 ×44/22.4，即c2=1964.29mg/m3 室外空气中的CO2的体积浓度为0.04％，即c0=785.71 mg/m3 由公式：L?M126mg/s?3600??385 m3/h 33c2?c01964.29mg/m?785.71mg/m110故，平均室内每人所需新风量为L1? 解法2：

L?Mc2?c0L?38.5 m3/h

?10?0.023(0.1?0.04)/100?383(m3/h)

故，每人所需新风量为38.3m3/h

注意：单位换算1％=104ppm=10 L/m3，即1m3空气中含有10L CO2。ppm即一百万体积的空气中所含污染物的体积数，温度为25℃，压力为760mmHg时，

1mg/m3=1 ppm?分子量/22.4

3-9 某空调系统服务于三个空调房间，它们的最小送风换气次数、人数、房间空气容积见表3.2：每人最小新风量为30m/h，试确定空调系统的总新风量和新风比。

表3.2 题3-9表

房间 房间容积 最小换气次数 人数 m3 次/h 人 甲 200 8 4 乙 400 5 20 丙 100 5 4 3 【解】 将该空调系统作为集中空调系统进行处理，系统示意图大致如下：