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第5章空调系统(1)试述空调系统的分类及其分类原则,并说明其系统特征及适用性。答:常用空调系统多按下列原则进行分类,如图5-1所示。定风量系统集中式系统全空气系统(一般为单风道式)常温送风系统变风量系统水空气系统低温送风系统空调系统半集中式系统多联机空调系统分散式系统窗式、分体式、框式空调器图5-1****题1附图(1)集中式空调特征:能实现对空气的各种处理过程,可满足各种调节范围和空调精度及洁净度的要求,便于集中管理和维护。适用性:适用于工业建筑中工艺性空调与民用建筑中舒适性空调。(2)半集中式系统特征:这类系统与全空气系统相比较,省去了回风管道,送风管道断面积也大为减小,节省建筑空间。适用性:多层和高层民用建筑。(3)分散式系统特征:不需要单独的机房,使用灵活,移动方便,可满足不同空气调节区不同送风要求。适用性:家用空调及车辆用空调。试述封闭式系统、直流式系统和混合式系统的优缺点,以及克服缺点的方法。答﹕①封闭系统﹕全部利用空气调节区回风循环使用,不补充新风。优点﹕节能。缺点﹕不符合卫生要求。克服方法﹕用于工艺设备内部的空调和很少有人员出入但相对温度、湿度有要求的物资仓库等。②直流式系统:全部使用新风,不使用回风系统。优点:卫生、空气品质好。缺点:能耗大。克服方法:用于有特殊要求的放射性实验室、散发大量有害(毒)物的车间及无菌手术室等场合。增加排风热回收装置。③混合式系统:部分利用回风,部分利用新风。优点:综合了封闭系统和直流式系统的优点。缺点:初次投资大,增加了管道复杂程度。什么叫机器露点?在空调工程中有何意义?答:机器露点有两种定义:(1)空气相应于冷盘管表面平均温度的饱和状态点;(2)空气经喷水室处理后接近饱和状态时的终状态点。经验表明:对于空气冷却器,空气终状态的相对湿度一般取=90%;对于喷水室,空气终状态的相对湿度一般取=90%~95%。而对于双级喷水室,相对湿度可接近=100%。试证明在具有再热器的一次回风系统中,空气处理室内消耗的冷量等于室内冷负荷、新风负荷和再热负荷之和(不考虑风机和风管温升)。由空气处理机的热平衡关系(图5-2)可知:图5-2****题4附图进入空气处理机的热量有:1)新风带入热量qm,WhWx。2)回风带入热量qm,NhNx=(qm-qm,W)hNx。3)热媒带入热量(再加热)Q2=qm(hOx-hLx)。由空气处理机带出热量有:1)送风带走热量qmhOx。2)冷媒带走热量Q0(亦即空气冷却器或喷水室所需冷量)。根据质量守恒定律,则有qm=qm,W+qm,N根据能量守恒定律,则有qm,WhWx+(qm-qm,W)hNx+Q2=qmhOx+Q0Q0=qm(hNx-hOx)+qm,W(hWx-hNx)+qm(hOx-hLx)试用热平衡概念来说明:在冬季,当限定送风温差时二次回风系统比一次回风系统节省热量。答:根据教材180页,可知在冬季设计条件下,二次回风式系统所需要的在热量虽然低于一次回风系统的再热量,但可以证明二次回风式系统的总加热量和一次回风系统相等。在具有一、二次回风的空调系统中,冬季时采用新风先加热再混合的一次回风方案好,还是采用新风和一次回风先混合再加热混合空气的方案好?试说明理由。答:在严寒地区,对于设有预热器的一、二次回风式系统如果将新风与回风直接混合,其混合点有可能处于过饱和区(雾状区)内产生结露现象,对空气过滤器的工作极其不利。另外,由于在纺织厂的回风中含有灰尘和短纤维,空气经加热器加热时,短纤维容易烧焦。因此,应将新风先预热后再与回风混合。如果允许采用最大送风温差送风,这时用二次回风有无意义?答:二次回风式系统代替和取消了再热器以节约热量和冷量。当允许采用最大送风温差送风,这时用二次回风无意义。为什么说个别房间有可能突然产生大量水气(即湿量)的空调系统就不宜采用二次回风系统?除此之外,试述在哪些情况下,用二次回风系统并不有利?答:当室内散湿量大时,热湿比就小,二次回风式的机器露点会更低。机器露点低,说明要求喷水室(或空气冷却器)的冷水温度要低,这样可能影响到天然冷源的使用。若用人工冷源,则制冷机的蒸发温度降低,影响它的制冷能力。因此,仍应采用一次回风式系统(此时夏季采用再热就不可避免了,这是不得已而为之)。对散湿量很小的房间(热湿比接近于∞)采用二次回风式,其优点发挥得更加充分。此外,冬季二次回风系统的总加热量和一次回风式系统相等,并不节能,且控制不易,维管量大,管路复杂,成本高。试在h-d图上画出有送、回风机的一次回风空调系统的空气状态变化过程(应考虑风机和风管的温升,挡水板过水量的影响)。答:既考虑风机、风管温升,又考虑挡水板过水,并使室内空气状态仍能满足设计要求的一次回风系统空调过程在h-d图上的表示见图5-3。图中虚线表示的是不考虑风机、风管温升及挡水板过水的过程。实线是
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