第二节
空调的送风量和送风参数
12-2-1舱室的显热负荷
? 显热负荷
? 单位时间内渗入舱室并能引起室温变化的热量
? 单位 kJ／ h,用 Qx表示
? 主要包括：
? (1)渗入热 — 因室内外温差而由舱室壁面渗入的热量
? (2)太阳辐射热 — 因太阳照在舱室外壁而传入的热量
? (3)人体热 — 人员散发的热量，平均每入 210kJ／ h
? (4)设备热 — 室内照明和其它电气设备散发的热量
? 夏季舱室显热负荷为正值
? 冬季舱室显热负荷为负值
12-2-1 舱室的湿负荷
?湿负荷
? 舱室在单位时间内所增加的水蒸气量
? 单位为 g／ h,用 W表示
?舱室的湿负荷主要来自室内人员和某些潮
湿物品所散发的水汽
?根据气温和劳动强度的不同，每个人产生
的湿负荷约为 40～ 200g／ h
?湿负荷一般都为正值
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
? 图示为舱室热、湿平衡的示意图
? 稳定时，送风量和室内排出空气量相等，换气带
走的热量和湿量分别与舱室的热负荷和湿负荷相
等
? 即 Qx = Vρcp(tr-ts) kJ／ h
W = Vρ(dr-ds) g／ h
式中,V— 送风的体积流量,m3／ h；
ρ— 空气密度，常温常压下约为 1.2kg／ m3
cp — 空气定压比热，约为 1 kJ／ kg·℃ '
tr,ts— 室内温度及送风温度,℃
dr,ds— 室内空气及送风含湿量,g/kg
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
? 式 (12— 1),(12-2)分别为舱室的显热平衡式及湿平衡式
? 在空调设计时
? 室内要保持的温度 tr和相对湿度 φr预先给定
? 由湿空气焓湿图可查得室内要求的含湿量 dr
? 根据舱室具体条件，按设计手册提供的经验数据，计
算出舱室的显热负荷 Qx和湿负荷 W
? 根据所用舱室布风器的型式来选定送风温差 (tr-ts)
? 于是送风温度 ts便可确定
? 由式 (12— 1)即可求出送风量 V
? 由式 (12— 2)求出送风含湿量 ds
? 利用湿空气焓湿图查得所要求的送风相对湿度 φ
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
? 夏季室外气温较高
? 舱室显热负荷为正值,空调应按降温工况工作
? 送风温度 ts应低于室内温度 tr
? 冬季室外气温较低
? 舱室显热负荷是负值,空调应按取暖工况工作
? 送风温度 ts应高于室内温度 tr
? 如能提高送风温差 (tr-ts)
? 即可减少送风流量,风机和风管尺寸均可减小
? 但送风温差又取决于布风器的型式
? 若取得过大将难以保证室内温度的均匀
? 根据显热平衡式求出的送风量超过 (30～ 50m3/h),因
而可用部分回风来减少空调器的热负荷
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
? 船舶各空调舱室的热负荷各不相同
? 同一舱室热负荷也会变化
? 各舱室入员对气候条件的要求也不同
? 因此，希望对各舱室空气温度进行单独调节：
? 改变送风量，即变量调节
? 改变布风器风门开度
? 可能影响风管中的风压，干扰其它舱室的送风量
? 会影响室温分布的均匀性，调节性能不如变质调节好
? 改变送风温度，即变质调节
? 在布风器中进行再加热、再冷却或用双风管系统
? 当热负荷超过设计值，送风量又达设计限度时
? 只能靠减少新风量、增大回风量的方法来解决
12-2-2舱室的热湿比和空调分区
? 1．舱室的全热负荷和热湿比
? 由工程热力学可知
? 1kg湿空气的焓 h大致为 1kg干空气的焓 ha与其所含水蒸
气的焓 0.001dha之和，即
h＝ ha+0.001dha kJ／ kS
其中，干空气的焓 ha=cpt,
? 式 (12— 3)又可改写为
h?cpt +2.5d kJ／ kg
? 即：舱室湿负荷 W(g／ h)会使空气的含湿量 d增加
（湿空气焓值增加），即可视为潜热负荷
12-2-2-1 舱室全热负荷和热湿比
? 潜热负荷用 Oq(kJ／ h)表示，由上式可知
Qq=2.5W kJ／ h (12— 5)
? 舱室的全热负荷
? 是单位时间内加入舱室使空气焓值变化的全部热量，
它应为显热负荷与潜热负荷之和，用 Q表示，即
Q=Qx+Qq kJ／ h (12— 6)
? 可导出稳定状态时空调舱室的全热平衡式；
Q=Vρ(hr-hs) (12— 7)
? 舱室的热湿比
? 舱室的全热负荷和湿负荷之比可称为，用 s表示。即
ε＝ Q／ 0.001W kJ／ kg (12 — 8)
12-2-2-1 舱室全热负荷和热湿比
?船上不同舱室
? 不仅热负荷和湿负荷可能不同
? 而且热湿比也可能不同
? 位置相近和大小相同的舱室，热负荷相近
? 住的入越多，湿负荷越大,ε的绝对值就越小
? 公共舱室 (餐厅 )湿负荷一般较大,ε比船员住舱要小
? 例如
? 夏季船员住舱 ε约为 12560～ 25120kJ／ kg
? 而餐厅 ε则约为 6280 ～ 12560kJ／ kg
? 冬季 Q<0,ε为负值
? 夏季 Q>0,ε为正值
12-2-2- 2 空调的分区
? 中央空调器的送风量不宜过大
? 合适的送风量约在 3000～ 7500m3/h范围
? 空调舱室较多的船舶
? 一般都分为若干独立空调区
? 每区设置各自的空调器和送风系统
? 在划分空调分区时
? 应将热湿比相近的舱室划在同一分区内
? 为当舱室的热湿比相差较大时
? 同样参数的送风
? 单靠调节风量，不能使各舱室内空气参数同时保持在适宜的范围
12-2-2- 2 空调的分区
? 具体分析如下：
? 当舱室在稳定状态时
? 换气带走热量和湿量
? 等于舱室热负荷和湿负荷
W = Vρ(dr - ds) g／ h
Q = Vρ(hr - hs)
? 排气参数
? 等于室内空气参数 (tr,dr,和
hr )
? 送风参数 (ts,ds和 hs)转变
到 tr,dr,和 hr的过程中，吸
收了相当于舱室热负荷和
湿负荷的热量和湿量
12-2-2- 2 空调的分区
? 这一过程在图示焓湿图上
可用点 G(送风点 )到点
a(室内点 )的过程线来表
示
? 由式
W = Vρ(dr - ds) g／ h
Q = Vρ(hr - hs) kJ／ h
相除可得
ε = Q／ 0.001 W
=1000 (hr - hs) / (dr - ds)
? 上述过程的热湿比也就是
舱室的热湿比
12-2-2- 2 空调的分区
? 如果送风参数和舱室的热湿比已经确定
? 送风点 G及其送入室内后变化过程线方向即确定
? 若舱室的热、湿负荷 Q,W已知
? 选择了某一送风量 V后，则室内空气参数即可求出
即
hr = hs+Q／ (Vρ)
dr = ds+W／ (Vρ)
? 由于送风量 V不同，室内空气状态点 a的位置就不
同，但均沿既定的 ε线移动
? 送风量越小,a点离送风状态点 G越远 (如 a’)
? 反之则越近 (如 a”)
12-2-2- 2 空调的分区
? 当舱室的 ε相近 (图中 A和
B)时
? 合适的送风量
? 可使各舱室内的参数处于
h— d图上的舒适区域内
? 如果舱室间的 ε相差太远
(如 A与 C)
? 无论怎样调节送风量
? 也不可能使各舱室的空气
参数同时舒适区域内
? 只有向 ε小的 C舱送入 d小
的风 (点 G’),才能使该舱
室空气参数进入舒适区域
12-2-2- 2 空调的分区
? 上述分析指不再对舱室送风进行分区 (或末端 )再处理
? 如对某些舱室送风进行再处理 (如等湿加热或冷却 )，则
上述困难可以克服
? 在货船上
? 将左、右舷分为两个空调区
? 全船只分为一个空调区
? 较大的船将艇甲板以上舱室单独设区，即全船设
三个空调区
? 客船，空调分区较多
? 考虑热湿比差异
? 避免风管穿过船上的防火隔墙或水密隔墙
空调的送风量和送风参数
12-2-1舱室的显热负荷
? 显热负荷
? 单位时间内渗入舱室并能引起室温变化的热量
? 单位 kJ／ h,用 Qx表示
? 主要包括：
? (1)渗入热 — 因室内外温差而由舱室壁面渗入的热量
? (2)太阳辐射热 — 因太阳照在舱室外壁而传入的热量
? (3)人体热 — 人员散发的热量，平均每入 210kJ／ h
? (4)设备热 — 室内照明和其它电气设备散发的热量
? 夏季舱室显热负荷为正值
? 冬季舱室显热负荷为负值
12-2-1 舱室的湿负荷
?湿负荷
? 舱室在单位时间内所增加的水蒸气量
? 单位为 g／ h,用 W表示
?舱室的湿负荷主要来自室内人员和某些潮
湿物品所散发的水汽
?根据气温和劳动强度的不同，每个人产生
的湿负荷约为 40～ 200g／ h
?湿负荷一般都为正值
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
? 图示为舱室热、湿平衡的示意图
? 稳定时，送风量和室内排出空气量相等，换气带
走的热量和湿量分别与舱室的热负荷和湿负荷相
等
? 即 Qx = Vρcp(tr-ts) kJ／ h
W = Vρ(dr-ds) g／ h
式中,V— 送风的体积流量,m3／ h；
ρ— 空气密度，常温常压下约为 1.2kg／ m3
cp — 空气定压比热，约为 1 kJ／ kg·℃ '
tr,ts— 室内温度及送风温度,℃
dr,ds— 室内空气及送风含湿量,g/kg
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
? 式 (12— 1),(12-2)分别为舱室的显热平衡式及湿平衡式
? 在空调设计时
? 室内要保持的温度 tr和相对湿度 φr预先给定
? 由湿空气焓湿图可查得室内要求的含湿量 dr
? 根据舱室具体条件，按设计手册提供的经验数据，计
算出舱室的显热负荷 Qx和湿负荷 W
? 根据所用舱室布风器的型式来选定送风温差 (tr-ts)
? 于是送风温度 ts便可确定
? 由式 (12— 1)即可求出送风量 V
? 由式 (12— 2)求出送风含湿量 ds
? 利用湿空气焓湿图查得所要求的送风相对湿度 φ
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
? 夏季室外气温较高
? 舱室显热负荷为正值,空调应按降温工况工作
? 送风温度 ts应低于室内温度 tr
? 冬季室外气温较低
? 舱室显热负荷是负值,空调应按取暖工况工作
? 送风温度 ts应高于室内温度 tr
? 如能提高送风温差 (tr-ts)
? 即可减少送风流量,风机和风管尺寸均可减小
? 但送风温差又取决于布风器的型式
? 若取得过大将难以保证室内温度的均匀
? 根据显热平衡式求出的送风量超过 (30～ 50m3/h),因
而可用部分回风来减少空调器的热负荷
12-2-1-2 送风量和送风参数确定
? 船舶各空调舱室的热负荷各不相同
? 同一舱室热负荷也会变化
? 各舱室入员对气候条件的要求也不同
? 因此，希望对各舱室空气温度进行单独调节：
? 改变送风量，即变量调节
? 改变布风器风门开度
? 可能影响风管中的风压，干扰其它舱室的送风量
? 会影响室温分布的均匀性，调节性能不如变质调节好
? 改变送风温度，即变质调节
? 在布风器中进行再加热、再冷却或用双风管系统
? 当热负荷超过设计值，送风量又达设计限度时
? 只能靠减少新风量、增大回风量的方法来解决
12-2-2舱室的热湿比和空调分区
? 1．舱室的全热负荷和热湿比
? 由工程热力学可知
? 1kg湿空气的焓 h大致为 1kg干空气的焓 ha与其所含水蒸
气的焓 0.001dha之和，即
h＝ ha+0.001dha kJ／ kS
其中，干空气的焓 ha=cpt,
? 式 (12— 3)又可改写为
h?cpt +2.5d kJ／ kg
? 即：舱室湿负荷 W(g／ h)会使空气的含湿量 d增加
（湿空气焓值增加），即可视为潜热负荷
12-2-2-1 舱室全热负荷和热湿比
? 潜热负荷用 Oq(kJ／ h)表示，由上式可知
Qq=2.5W kJ／ h (12— 5)
? 舱室的全热负荷
? 是单位时间内加入舱室使空气焓值变化的全部热量，
它应为显热负荷与潜热负荷之和，用 Q表示，即
Q=Qx+Qq kJ／ h (12— 6)
? 可导出稳定状态时空调舱室的全热平衡式；
Q=Vρ(hr-hs) (12— 7)
? 舱室的热湿比
? 舱室的全热负荷和湿负荷之比可称为，用 s表示。即
ε＝ Q／ 0.001W kJ／ kg (12 — 8)
12-2-2-1 舱室全热负荷和热湿比
?船上不同舱室
? 不仅热负荷和湿负荷可能不同
? 而且热湿比也可能不同
? 位置相近和大小相同的舱室，热负荷相近
? 住的入越多，湿负荷越大,ε的绝对值就越小
? 公共舱室 (餐厅 )湿负荷一般较大,ε比船员住舱要小
? 例如
? 夏季船员住舱 ε约为 12560～ 25120kJ／ kg
? 而餐厅 ε则约为 6280 ～ 12560kJ／ kg
? 冬季 Q<0,ε为负值
? 夏季 Q>0,ε为正值
12-2-2- 2 空调的分区
? 中央空调器的送风量不宜过大
? 合适的送风量约在 3000～ 7500m3/h范围
? 空调舱室较多的船舶
? 一般都分为若干独立空调区
? 每区设置各自的空调器和送风系统
? 在划分空调分区时
? 应将热湿比相近的舱室划在同一分区内
? 为当舱室的热湿比相差较大时
? 同样参数的送风
? 单靠调节风量，不能使各舱室内空气参数同时保持在适宜的范围
12-2-2- 2 空调的分区
? 具体分析如下：
? 当舱室在稳定状态时
? 换气带走热量和湿量
? 等于舱室热负荷和湿负荷
W = Vρ(dr - ds) g／ h
Q = Vρ(hr - hs)
? 排气参数
? 等于室内空气参数 (tr,dr,和
hr )
? 送风参数 (ts,ds和 hs)转变
到 tr,dr,和 hr的过程中，吸
收了相当于舱室热负荷和
湿负荷的热量和湿量
12-2-2- 2 空调的分区
? 这一过程在图示焓湿图上
可用点 G(送风点 )到点
a(室内点 )的过程线来表
示
? 由式
W = Vρ(dr - ds) g／ h
Q = Vρ(hr - hs) kJ／ h
相除可得
ε = Q／ 0.001 W
=1000 (hr - hs) / (dr - ds)
? 上述过程的热湿比也就是
舱室的热湿比
12-2-2- 2 空调的分区
? 如果送风参数和舱室的热湿比已经确定
? 送风点 G及其送入室内后变化过程线方向即确定
? 若舱室的热、湿负荷 Q,W已知
? 选择了某一送风量 V后，则室内空气参数即可求出
即
hr = hs+Q／ (Vρ)
dr = ds+W／ (Vρ)
? 由于送风量 V不同，室内空气状态点 a的位置就不
同，但均沿既定的 ε线移动
? 送风量越小,a点离送风状态点 G越远 (如 a’)
? 反之则越近 (如 a”)
12-2-2- 2 空调的分区
? 当舱室的 ε相近 (图中 A和
B)时
? 合适的送风量
? 可使各舱室内的参数处于
h— d图上的舒适区域内
? 如果舱室间的 ε相差太远
(如 A与 C)
? 无论怎样调节送风量
? 也不可能使各舱室的空气
参数同时舒适区域内
? 只有向 ε小的 C舱送入 d小
的风 (点 G’),才能使该舱
室空气参数进入舒适区域
12-2-2- 2 空调的分区
? 上述分析指不再对舱室送风进行分区 (或末端 )再处理
? 如对某些舱室送风进行再处理 (如等湿加热或冷却 )，则
上述困难可以克服
? 在货船上
? 将左、右舷分为两个空调区
? 全船只分为一个空调区
? 较大的船将艇甲板以上舱室单独设区，即全船设
三个空调区
? 客船，空调分区较多
? 考虑热湿比差异
? 避免风管穿过船上的防火隔墙或水密隔墙
