三项之和,而二次回风系统就省去了再热这一过程,这一节省量正好等于已能节省的相当于一次回风系统的再热量。
7-14 如题7-11中的空调房间,冬季房间热负荷12570KJ/h,余湿量5kg/h,冬季室外空气状态参数为tW=-6℃,?W=80%,设计采用一次回风与二次回风的集中式空调系统,绘制空气处理过程线,计算空调系统耗热量,并作比较。
【解】 Ⅰ.一次回风冬季工况:
① 计算冬季热湿比并确定冬季送风状态点:
??=QW=?12570kJ/h5kg/h=?2514 kJ/kg
冬季采用与夏季相同的送风量,室内点(N)、夏季送风点(O)、露点(L1)与夏季相同,题7-11已确定,iN?43.0 kJ/kg,iL1?34.3 kJ/kg,iW1?-1.4 kJ/kg。在焓湿图上,L1点所在的等湿线与冬季热湿比线的交点即为冬季送风状态点O?,查得iO??43.7 kJ/kg
② 确定混合状态点C1: 由iC1=(1-m)iN+ m iW得
1N ?? ??95%??100á1 C22 C1 C2L2O L1
iC1=(1-0.25)?43 kJ/kg+ 0.25?(-1.4kJ/kg)
=31.9kJ/kg则iC1?iL1,需要对混合空气预加热。 预热量为:Qyr?G(iC11?iC1)
?4.751kg/s?(34.3kJ/kg?31.9kJ/kg)?11.40 kWW1 iL2=iC22iOiL1=iC11
图7.9 一、二次回风系统冬季处理过程
过C1作等湿线与L1点所在的等焓线相交与C11点,则可确定冬季处理全过程。参看图7.9。
③ 计算系统耗热量 再热量:Qzr?G(iO??iL1)
?4.751kg/s?(43.7kJ/kg?34.3kJ/kg)?44.66 kW
系统所需总加热量:QZ?Qyr+Qzr=11.40 kW+44.66 kW=56.06 kW
Ⅱ 二次回风冬季工况:
冬季采用与夏季相同的送风量,室内点(N)、夏季送风点(O)、露点(L2)与夏季相同,题7-12已确定,iN?43.0 kJ/kg,iL2?33.1 kJ/kg,iW1?-1.4 kJ/kg。
① 确定第二、第一次混合过程:由于冬季与夏季第二次混合过程完全相同,冬季的送风量和夏季也相同,所以两次混合过程的混合比均相同。题7-12中夏季二次回风系统第一次混合比为:
m1?G新GL2=1.188 kg/s=50.5%
2.351 kg/s即冬季一次混合比也为50.5%,则一次混合点C2的焓值为:
iC2=(1-m1)iN+ m1 iW=(1-0.505)?43 kJ/kg+ 0.505?(-1.4kJ/kg)=20.58 kJ/kg
1即可确定C2点。
由于iC2?iL2,需要对混合空气预加热。
预热量为:Qyr?GL2(iL2?iC2)=2.351kg/s?(33.1kJ/kg?20.6kJ/kg)=29.39 kW ② 过C2作等湿线与L2点所在的等焓线相交与C22点,则可确定冬季处理全过程。 ③ 计算再加热量
Qzr?G(iO??iO)=4.751kg/s?(43.7kJ/kg?38.1kJ/kg)=26.61 kW
④ 冬季所需总热量为
QZ?Qyr+Qzr=26.61 kW+19.39kW=56.00 kW
⑤ 与一次回风系统比较:在焓湿图中,二次回风系统的机器露点沿??95%曲线将略有下降,而一次混合状态点则会向左下方有所偏移。从能源消耗方面看,二者中的耗热量却是相等的。
7-15 概述一次回风与二次回风集中空调系统的区别并分析其适用性。
【答】 二次回风空调系统与一次回风空调系统的区别就在于二次回风空调系统采用了在喷水室或空气冷却器后与回风再混合一次来代替再热器(夏季工况)或减少再热量(冬季工况)的系统形式,直接导致其机器露点偏低。从能源消耗方面来看,夏季工况下二次回风系统比一次系统节省冷量,节省的部分正好等于一次系统中的再热量;冬季工况二次回风系统节省了部分再热量,但总的耗热量却是相等的,即二次回风系统在冬季并无节能效果。
相对而言,一次回风空调系统处理流程简单,操作管理方便,机器露点较高,有利于冷源选择与运行节能;不利之处在于采用了再热过程——若非确保N,O状态所必需,则将造成能量浪费。但是,对于室内状态和送风温差并无严格要求的工程,完全可以取消人为的再加热(采用露点送风),采用一次回风系统将收到良好的综合效益。正因如此,一次回风系统极其广泛地应用于各种建筑物,尤其是大量以舒适要求为主的空凋场所。二次回风空调系统则不同,它以二次混合取代再热过程,带来显著节能效益,但其设备、管理趋于复杂,且机器露点偏低,这不仅导致制冷系统运转效率变差,还可能限制天然冷源的利用。因此,它只适合用于对室内温湿度参数要求严格、送风温差小而送风量大的恒温恒湿或净化空调之类的工程。
7-16 将风机盘管加新风系统与全空气系统进行比较,指出其优缺点。
【答】 优点:① 使用方便,能进行局部区域的温度控制,且手段简单。② 根据房间负荷调节运行方便,如果房间不用时,可停止风机盘管运行,有利全年节能管理。③ 风、水系统占用建筑空间小,机房面积小,风机盘管机组体积较小,结构紧凑,布置灵活,适用于改、扩建工程。④水的密度比空气大,输送同样能量时水的容积流量不到空气流量的千分之一,水管比风管小得多。
缺点:① 末端设备多且分散,运行维护工作量大。② 风机盘管运行时有噪声,通常机组余压甚小,气流分布受到限制。③ 对空气中悬浮颗粒的净化能力、除湿能力和对湿度大控制能力比全空气系统弱。
7-17 当采用风机盘管机组系统时,在焓湿图上绘制下述四种情况下的夏季空气处理过程,并写出它们的空气处理流程: (1)新风靠渗透进入室内; (2)室外空气直接引入风机盘管; (3)处理后的新风直接进入室内; (4)处理后的新风送入风机盘管。 【解】 (1)第一种情况:
夏季空气处理过程图: 空气处理流程为:
W
N
M W
O
N ε M O ε ??90%??100%N
(2)第二种情况:
夏季空气处理过程图: 空气处理流程为:
C N ε L W
W N
C
L
ε N
??90%??100%
(3)第三种情况:
夏季空气处理过程图: 空气处理流程为:
W N ε M O L 空气处理流程为:
7-18风机盘管的新风供给方式有哪几种?各W L N
ε O L 自的应用特点如何? N
【解】 风机盘管的新
W N
L M
O
ε ??90%??100%
N
(4)第四种情况:
夏季空气处理过程图:
N W C ε ??90%??100%
C
O 风供给方式可分为两大类:① 不对新风进行预处理,较简单的方式是靠浴厕机械排风引导新风渗入室内和从墙洞用短管将新风引入空调机组。这两种方式属于分散式系统,对新风未进行预处理,其风系统是很简单的,从而难于保证入室新风的质量或品质,室内参数会受新风状态变化的较大干扰,因此仅适用于室内人少或环境要求不高的场合。② 对新风进行处理,另行设置相对独立的集中新风系统。新风处理之后又有两种方式:方式一,直接将新风送到风机盘管吸入段,与房间的回风混合后,再被风机盘管冷却(或加热)后送入室内。这