全空气空调系统实验指导书(1-8).docVIP

THPZKC-1型 全空气空调系统 实 验 指 导 书 实验一 全新风空调系统冬季工况实验 一、实验目的 1、了解全空气空调实验系统的基本结构与工作原理； 2、掌握全新风空调系统的基本概念和系统型式； 3、模拟全新风空调系统冬季运行工况，观测不同参数条件下空气状态的变化过程，掌握其热工测量和工况调节方法； 4、掌握全新风空调系统主要过程段的热工计算与数据分析方法。 二、实验原理 全空气空调系统通常根据房间送风参数的需求，将空气在空气处理装置中进行处理之后，通过风道输送到房间中，又称集中空调系统。全空气系统是完全由空气来负担房间内的冷负荷、热负荷或湿负荷的系统。空气处理设备通常集中设在专门的空调机房内，一般包括冷却、加热、加湿、过滤、风机等设备。 根据处理的空气来源不同，全空气空调系统可分为全新风系统、再循环式系统和回风式系统三大类。全新风系统又称直流式系统，处理的空气全部来自室外新鲜空气（新风），即新风经处理后送入室内，消除室内的冷、热负荷后排出室外。再循环式系统又称封闭式系统，处理的空气全部来自室内再循环空气，即室内空气经处理后再送回室内消除室内冷、热负荷。回风式系统又称混合式系统，处理的空气通常是一部分新鲜空气和室内回风的混合空气，即新风和回风混合并经处理后，送入室内消除室内冷、热负荷。混合式空调系统通常可分为一次回风系统和二次回风系统两大类。一次回风系统是将从房间抽回的空气与室外空气混合、处理后再送入房间中。二次回风系统是将从房间抽回的一部分空气与室外新风混合、处理，另外一部分回风与冷却处理后的空气进行二次混合后再送入房间中。 循环空气的质量流量、空气处理过程中得到（或失去）的热量、表面式换热器提供的冷（热）量以及热平衡误差可以根据公式（1-1）～（1-4）计算。 （1-1） 式中： ——循环空气的质量流量（kg/h）； ——空气的密度（kg/m3）； ——空气的流速（m/s）； ——风管横截面积（m2）。 （1-2） 式中： ——空气处理过程中得到（或失去）的热量（W）； ——空气处理前后的焓差（kJ/kg）。 （1-3） 式中： ——表面式换热器提供的冷（热）量（W）； ——冷媒水系统的水流量(kg/h)； ——冷媒水的平均比热(kJ/kg·oC)； ——冷媒水进口温度（oC）； ——冷媒水出口温度（oC）。 （1-4） 式中： ——热平衡误差（%）； ——表面式换热器、电加热器等提供的冷（热）量（W）； ——空气经过散热设备得到（或失去）的热量（W）。 三、实验装置 图１－１ 1—排风调节阀；２—一次回风调节阀；３—二次回风调节阀； ４—新风调节阀；５—新风过滤器；６—预热器；７—表面式换热器； ８—蒸汽喷管；９—再热器；10—送风机；11—电热源；12—沉浸式换热器； 13—水泵；14—风冷热泵模块机；15—蒸汽发生器。 本实验装置如图1－1所示。该装置主要由空气循环系统、风冷热泵系统、冷（热）媒水系统和蒸汽系统四部分组成。空气循环系统由空气处理机组、模拟房间和回（排）风管三大部分组成，空气处理机组内包括预热器（6）、表面式换热器（7）、蒸汽喷管（8）、再热器（9）和送风机（10）等，主要实现对空气的热质处理过程；模拟房间内设电热源（11），用于夏季工况时辅助模拟室内外综合冷负荷；回（排）风管引出一次回风口、二次回风口和排风口。热泵系统由风冷热泵模块机（14）和沉浸式换热器（12）连接组成，夏季工况时可提供处理循环空气所需的冷量，冬季工况时可提供处理循环空气所需的部分热量。冷（热）媒水系统由沉浸式换热器（12）通过水泵（13）连接表面式换热器（7）组成，主要给表面式换热器提供冷（热）量。蒸汽系统由蒸汽发生器（15）连接蒸汽喷管（8）组成。 全空气空调系统实验装置采用半透明设计，整体固定在机架上，可以模拟封闭式系统、直流式系统、混合式系统（含一次回风和二次回风系统）等全空气空调系统冬（夏）季工况的切换运行，并能在不同空气流动模式下实现对空气的加热、冷却、加湿、除湿等单独及组合处理过程，同时通过对相关参数的科学测定，可以进行空气处理过程的有关理论分析。 四、实验步骤 1、检查实验装置各运转部位有无障碍，保证蒸汽发生器供水正常。 2、关闭一次回风调节阀（2）和二次回风调节阀（3），打开新风调节阀（4）和排风调节阀（1）。 3、开启风机（10）运行至稳定，记录下风道内空气的流速和温湿度。 4、给沉浸式换热器（12）水箱内加满洁水，开启水泵（13），开启风冷热泵模块机（14）为制热工况，等设备启动运行稳定后，记录下A、C、G点的温度和湿