空气调节系统模拟实验指导书

1、实验目的
1.1、演示循环式系统的空气处理过程；
1.2、进行热工测量及计算的训练。
2、实验原理
2.1空气调节系统
2.1.1按空气处理设备的位置情况来分
2.1.1.1集中系统：集中进行空气的处理、输送和分配。其主要的系统形式为：单风道系统、双风道系统。
2.1.1.2半集中系统：除了有集中的中央空调器外，半集中空调系统还设有分散在各被调房间内的二次设备（又称末端装置）。其主要的系统形式为：末端再热式系统、风机盘管机组系统。
2.1.1.3分散系统：每个房间的空气处理分别由各自的整体式空调机组承担。其主要的系统形式为：单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统。
2.1.2按负担室内负荷所用的介质种类来分类
2.1.2.1全空气系统：是指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统。其主要的形式为：一次回风系统、二次回风系统。
2.1.2.2全水系统：空调房间的热湿负荷全靠水作为冷、热介质来负担，这种系统一般不单独使用。其主要的系统形式为：房间盘管机组系统。
2.1.2.3空气－水系统：空调房间的热、湿负荷同时用经过处理的空气和水来负担的空调系统。其主要的系统形式为：新风加冷辐射吊顶空气系统、风机盘管机组加新风空调系统。
2.1.2.4制冷剂系统：是将制冷系统的蒸发器直接设置在室内来承担空调房间热、湿负荷的空调系统。其主要系统形式为：单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统。
2.1.3按集中系统处理的空气来源分类
2.1.3.1封闭式系统：系统所处理的空气全部来自空调房间本身，没有室外空气补充。系统形式为：再循环空气系统。
2.1.3.2直流式系统：系统处理的空气全部来自室外，室外空气经处理后送入室内，然后全部排出室外。系统形式为：全新风系统。
2.1.3.3混合式系统：系统运行时混合一部分回风，这种系统既能满足卫生要求，又经济合理。系统形式为：一次回风系统、二次回风系统。
2.2、空气状态点的确定
由实验装置可测得某点的干球温度Tg和湿球温度Ts，然后就可在焓湿图上确定空气状态，具体方法如下：
分别在焓湿图上找到干球温度Tg和湿球温度Ts所对应的等温线，确定湿球温度Ts等温线与饱和线的交点，通过该点的等比焓线与干球温度等温线的交点即为所要找的空气状态点。
2.3、空气处理过程中热量交换的确定
通过测定空气处理过程始末的干球温度Tg和湿球温度Ts，由前述方法即可在焓湿图上确定对应的空气状态点，然后就可确定对应的比焓值。再由焓差和空气处理量计算出热量。
3、实验装置
本实验台为一次回风空调系统，由制冷压缩机、风冷冷凝器、蒸发器、风机、加湿器、一次电加热和循环风管等组成，可达到加热、冷却、加湿和干燥等空气处理过程的操作和测量。详细系统见下图：

1、风机2、加热器3、干湿温度计4、一次回风风管5、换热器6、喷林口7、加湿喷雾8、电动进风口9、出风口（可调）10、二次回风风管11、膨胀阀12、水箱13、水泵14、流量计15、储液筒16、压缩机17、冷凝器风扇18、冷凝器19、蒸汽煲20、加热器21、毕托管22、二次加热器23、电器控制面板24、冷凝器出口25、喷淋阀26、压力安全阀27、液位信号出口28、温度控制器29、压力控制器
 
4、实验方法及步骤
4.1、实验前准备
预习实验指导书，熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。
4.2、开机
接总电源380V、7kW，三项五线供电，设备外壳必须接地。
用1/2英寸胶管连接电加热器的容器并加满水，并时时观察水位计的水位高低情况，水沸腾情况。
开启水泵、开启风机、最后开启压缩机。系统运行正常后，打开加湿器。
4.3、工况调节
可以通过改变压缩机制冷量（可调节膨胀阀的开度，即改变蒸发压力来实现）；改变换热器进水流量；开启再热器等途径来实现。
4.4、测试
4.4.1待工况调定后，即可开始测试：
4.4.1.1首先测定该工况的风量
风量是风管的截面积和风速的积；风管的截面积是30×27cm，风速的测定由P_动＝P_全－P_静，通过可计算出风速；P_全、P_静由实验装置配带的一只YEJ－101±120Pa微压计和一副毕托管及其切换器来测定，将全压凡接通，微压计所反映的读数是全压值，关闭全压凡而接通静压凡时，微压计所反映的读数是静压值。
全压凡和静压凡切换时，处于全压或处于静压状态的微压计读数会出现归零的过程，为了保证切换后微压计读数的准确性，一定要注意这一点。
 

次数 风压	1	2	3	4	5
静压
全压

 
4.4.1.2测定该工况下的各处理段的干、湿球温度；蒸发器的进出水的流量。
 

空气 处理段	A		B		C		D		E
	干球温度	湿球温度	干球温度	湿球温度	干球温度	湿球温度	干球温度	湿球温度	干球温度	湿球温度
温度（℃）
换热器进水流量

 
4.4.1.3改变工况（改变换热器进水流量），在要求的新工况下重复上述实验，测得新的一组测试结果。

空气 处理段	A		B		C		D		E
	干球温度	湿球温度	干球温度	湿球温度	干球温度	湿球温度	干球温度	湿球温度	干球温度	湿球温度
温度（℃）
换热器进水流量

5、关机
5.1先关闭压缩机，15分钟后再关闭风机、水泵。
5.2切断总电源。
6、实验数据处理
6.1、计算空气各处理过程热量
    ［KW］
式中：－空气处理前后焓值   ［KJ/kg］
G－单位小时吸收和放热物体的质量kg/h
6.2、在i-d图上画出不同工况下各空气的处理过程。
7、分析讨论
比较不同工况下的几组测试结果；讨论影响空调系统性能的因素。