蓄热特性决定了该负荷的衰减和延迟; 空调房间冷(热)、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。 第五节空调房间送风状态及送风量的确定 空调房间夏季送风状态和平送风量确定的基本步骤 1)首先根据前面介绍的方法,求得空调房间的冷(热)、湿负荷: 2)确认要消除的室内余热、余湿及维持空调房间要求的空气参数; 根据热湿平衡原理,建立 送风气流所吸收的热量=室内的冷负荷 送风气流所吸收的湿量=室内的湿负荷 的热湿平衡方程式,由此确定送风量; 4)由热湿比线ε及由空调精度确定的送风温差Δt确定送风状态 换气次数——房间送风量L(m/h)和房间体积V(m3)的比值 L/V (次/h) 换气次数是通风和空调工程中常用来衡量送风量的指标。换气次数越大,送风量也越大,房间 空调精度也越高 洁净室的换气次数较普通空调大很多 空调房间冬季送风状态和送风量确定 基本步骤同夏季 内容要点: 冬季通过围护结构的温差传热往往是由内向外传递,只有室内热源向室内散热,故冬季室内余热 通常比夏季少得多,有时甚至是负值 余湿量冬夏一样; 送热风时送风温差4t可比送冷风时大,但必须满足最小换气次数的要求,同时送风温度不应超过 45℃ 空调送风量是先确定夏季送风量,冬季的送风量可与夏季同,也可低于夏季 送风温差Δt大,送风量就小,处理和输送空气的设备也相应减少,系统运行费和初投资都可小。 送风量过小,会导致室内空气温度和湿度分布的均匀性和稳定性
16 蓄热特性决定了该负荷的衰减和延迟； 空调房间冷（热）、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。 第五节 空调房间送风状态及送风量的确定 空调房间夏季送风状态和平送风量确定的基本步骤： 1） 首先根据前面介绍的方法，求得空调房间的冷（热）、湿负荷； 2） 确认要消除的室内余热、余湿及维持空调房间要求的空气参数； 3） 根据热湿平衡原理，建立 送风气流所吸收的热量= 室内的冷负荷 送风气流所吸收的湿量= 室内的湿负荷 的热湿平衡方程式，由此确定送风量； 4） 由热湿比线ε及由空调精度确定的送风温差Δt 确定送风状态。 换气次数——房间送风量 L（m 3 /h）和房间体积 V（m 3）的比值。 n = L / V （次/h） 换气次数是通风和空调工程中常用来衡量送风量的指标。换气次数越大，送风量也越大，房间 空调精度也越高； 洁净室的换气次数较普通空调大很多。 空调房间冬季送风状态和送风量确定 基本步骤同夏季。 内容要点： 冬季通过围护结构的温差传热往往是由内向外传递，只有室内热源向室内散热，故冬季室内余热 通常比夏季少得多，有时甚至是负值； 余湿量冬夏一样； 送热风时送风温差Δt 可比送冷风时大，但必须满足最小换气次数的要求，同时送风温度不应超过 45℃； 空调送风量是先确定夏季送风量，冬季的送风量可与夏季同，也可低于夏季； 送风温差Δt 大，送风量就小，处理和输送空气的设备也相应减少，系统运行费和初投资都可小。 送风量过小，会导致室内空气温度和湿度分布的均匀性和稳定性
第三章空气的热湿处理 参考资料 门]薛殿华主编,空气调节,清华大学出版社,2000年3月
17 第三章 空气的热湿处理 参考资料: [1] 薛殿华 主编，空气调节，清华大学出版社，2000年 3月
[2]清华大学暖通教研组,空气调节基础,中国建筑工业出版社,1991年7月 [3]郑爱平编著,空气调节工程,科学出版社,2002年8月 [4]章熙民等编,传热学(第二版),中国建筑工业出版社,1984年7月 ]连之伟等主编,热质交换原理与设备,中国建筑工业出版社,2001年9月 第一节空气热湿处理的途径及使用设备的类型 1.空气热湿处理的各种途径 对于空气调节系统来说,一个空气调节全过程是由空气处理全过程及送入房间的空气状态变化过 程组成的。 每一个空气处理全过程都包含着几个空气处理过程 通常夏季需要对空气进行冷却减湿处理,而冬季则需加热加湿 2.空气热湿处理设备的类型 为了实现空气处理过程,需要采用不同的空气处理设备,如 加热设备、冷却设备、加湿设备、减湿设备 与空气进行热湿交换的介质,有 水、水蒸汽、冰、各种盐类及其水溶液、制冷剂及其它物质 直接接触式热湿交换设备(第一类热湿交换设备)—与空气进行热湿交换的介质与被处理的空 气直接接触,即让空气流经热湿交换介质的表面或将热湿介质喷淋到空气中间去。 喷水室(插入东方305—卧式喷水室) 蒸汽加湿器(插入拍摄1) 局部补充加湿装置(喷水加湿装置)(插入拍摄2) 使用液体吸湿剂的装置 表面式热湿交换设备(第二类热湿交换设备)——与空气进行热湿交换的介质不与被处理的空气 直接接触,即空气与介质间的热湿是通过设备的金属表面来进行的。 光管式和肋片管式空气加热器(热水及蒸汽做热媒)(插入东方315—肋管式换热) 空气冷却器(冷水或制冷剂做冷媒)(插入拍摄3·表面冷却器) 3.常用热湿交换设备 喷水室、表面式换热器
18 [2] 清华大学暖通教研组，空气调节基础，中国建筑工业出版社，1991年 7月 [3] 郑爱平 编著，空气调节工程，科学出版社，2002年 8月 [4] 章熙民等 编，传热学（第二版），中国建筑工业出版社，1984年 7月 [5] 连之伟等 主编，热质交换原理与设备，中国建筑工业出版社，2001年 9月 第一节 空气热湿处理的途径及使用设备的类型 1．空气热湿处理的各种途径 对于空气调节系统来说，一个空气调节全过程是由空气处理全过程及送入房间的空气状态变化过 程组成的。 每一个空气处理全过程都包含着几个空气处理过程。 通常夏季需要对空气进行冷却减湿处理，而冬季则需加热加湿。 2．空气热湿处理设备的类型 为了实现空气处理过程，需要采用不同的空气处理设备，如 加热设备、冷却设备、加湿设备、减湿设备 与空气进行热湿交换的介质，有 水、水蒸汽、冰、各种盐类及其水溶液、制冷剂及其它物质 直接接触式热湿交换设备（第一类热湿交换设备）——与空气进行热湿交换的介质与被处理的空 气直接接触，即让空气流经热湿交换介质的表面或将热湿介质喷淋到空气中间去。 喷水室（插入东方3-05——卧式喷水室） 蒸汽加湿器（插入拍摄1） 局部补充加湿装置（喷水加湿装置）（插入拍摄2） 使用液体吸湿剂的装置 表面式热湿交换设备（第二类热湿交换设备）——与空气进行热湿交换的介质不与被处理的空气 直接接触，即空气与介质间的热湿是通过设备的金属表面来进行的。 光管式和肋片管式空气加热器（热水及蒸汽做热媒）（插入东方 3-15——肋管式换热） 空气冷却器（冷水或制冷剂做冷媒）（插入拍摄 3——表面冷却器） 3. 常用热湿交换设备 喷水室、表面式换热器
第二节空气与水直接接触时的热湿交换 1.当空气遇到敞开的水面或飞溅的水滴时,根据水温的不同,会与水面之间发生显热交换、湿交 换,在湿交换的同时,还将伴随潜热交换。 显热交换—一由于空气与水之间存在温差,因导热、对流和辐射作用而进行换热的结果。 潜热交换——是空气中的水蒸汽凝结(或蒸发)而放出(或吸收)汽化潜热的结果。 总热交换量=显热交换量+潜热交换量 空气与水直接接触时的热湿交换理论是直接接触式热湿交换设备的理论基础,同时也有助于表 面式热湿交换设备的研究。 2.空气与水直接接触时的热湿交换原理 根据质交换理论, 空气与水直接接触时 在贴近水表面的地方或水滴周围, 形成了一个温度等于水表面温度的饱和空气边界层 (由于水分子作不规则运动的结果) 在边界层周围,水蒸汽分子仍作不规则运动, 有一部分水分子→边界层, 也有一部分水蒸汽分子由边界层→水中 传热机理, 传热 当边界层内饱和空气温度>周围未饱和空气温度,边界层→未饱和空气 传热 当边界层内饱和空气温度<周围未饱和空气温度,边界层←未饱和空气 传湿机理 当边界层内饱和空气水蒸汽分子浓度>周围未饱和空气的水蒸汽分子浓度, 蒸发 边界层水分→未饱和空气 当边界层内饱和空气水蒸汽分子浓度<周围未饱和空气的水蒸汽分子浓度, 凝结
19 第二节 空气与水直接接触时的热湿交换 1. 当空气遇到敞开的水面或飞溅的水滴时，根据水温的不同，会与水面之间发生显热交换、湿交 换，在湿交换的同时，还将伴随潜热交换。 显热交换——由于空气与水之间存在温差，因导热、对流和辐射作用而进行换热的结果。 潜热交换——是空气中的水蒸汽凝结（或蒸发）而放出（或吸收）汽化潜热的结果。 总热交换量= 显热交换量+ 潜热交换量 空气与水直接接触时的热湿交换理论是直接接触式热湿交换设备的理论基础，同时也有助于表 面式热湿交换设备的研究。 2．空气与水直接接触时的热湿交换原理 根据质交换理论， 空气与水直接接触时 ↓ 在贴近水表面的地方或水滴周围， 形成了一个温度等于水表面温度的饱和空气边界层 （由于水分子作不规则运动的结果） ↓ 在边界层周围，水蒸汽分子仍作不规则运动， 有一部分水分子→边界层， 也有一部分水蒸汽分子由边界层→水中 传热机理， 传热 当边界层内饱和空气温度> 周围未饱和空气温度, 边界层 → 未饱和空气 传热 当边界层内饱和空气温度< 周围未饱和空气温度, 边界层 ← 未饱和空气 传湿机理 当边界层内饱和空气水蒸汽分子浓度 > 周围未饱和空气的水蒸汽分子浓度, 蒸发 边界层水分 → 未饱和空气 当边界层内饱和空气水蒸汽分子浓度 < 周围未饱和空气的水蒸汽分子浓度, 凝结
边界层←未饱和空气中的水蒸气 在蒸发过程中,边界层中减少了的水蒸汽分子由水面跃出的水分子补充 在凝结过程中,边界层中过多的水蒸汽分子将回到水面 由此,也说明了在空气与水之间 未饱和空气与边界层内饱和空气水蒸汽的浓度(分压力)差 空气与水之间的湿交换以及由它引起的潜热交换的推动力 未饱和空气与边界层内饱和空气温度差 空气与水之间的显热交换的推动力 当然,边界层内水蒸汽分子的浓度(分压力)取决于边界层的饱和空气温度 空气与水直接接触时的总热交换量: dQz=dQx+ dQq =la ( t-tb)+r o(d-db )ldF w 换热扩大系数毛——反映了由于湿交换的存在,导致了总换热量的增加。 5=dOz/dOx 从水侧看,dQz=Wct 在稳定工况下,dQz=dQx+dQq=Wcdt 3.空气与水直接接触时的状态变化过程 空气与水直接接触时, 分子扩散 水表面形成的饱和空气边界层 未饱和的主流空气 紊流扩散 边界层的饱和空气与主体空气不断混掺 主流空气状态发生变化
20 边界层 ← 未饱和空气中的水蒸气 在蒸发过程中，边界层中减少了的水蒸汽分子由水面跃出的水分子补充， 在凝结过程中，边界层中过多的水蒸汽分子将回到水面。 由此，也说明了在空气与水之间， 未饱和空气与边界层内饱和空气水蒸汽的浓度（分压力）差 ↓ 空气与水之间的湿交换以及由它引起的潜热交换的推动力 未饱和空气与边界层内饱和空气温度差 ↓ 空气与水之间的显热交换的推动力 当然，边界层内水蒸汽分子的浓度（分压力）取决于边界层的饱和空气温度 空气与水直接接触时的总热交换量： dQz =dQx+dQq =[α（t -t b）+r σ(d - db )]dF W 换热扩大系数ξ—— 反映了由于湿交换的存在，导致了总换热量的增加。 ξ=dQz / dQx 从水侧看，dQz= W cdtw 在稳定工况下， dQz = dQx+dQq =W cdtw 3. 空气与水直接接触时的状态变化过程 空气与水直接接触时， 分子扩散 水表面形成的饱和空气边界层 → 未饱和的主流空气 紊流扩散 ↓ 边界层的饱和空气与主体空气不断混掺 ↓ 主流空气状态发生变化