3.7 空调房间送风状态的确定及送风量的计算
在已知空调区冷(热)、湿负荷的基础上，确定消除室内余热、余湿，维持室内所要求的空气参 数所需的送风状态及送风量，是选择空气处理设备的重要依据。
3.7.1 空调房间送风状态的变化过程
在空调设计中，经常采用空气质量平衡和能量守恒定律来进行空调系统的一些能量问题分析 图 3-10 表示一个空调房间的热湿平衡示意图，房间余热量(即房间冷负荷)为 Q(kW)，房间余 湿量(即房间湿负荷)为 W(kg／s)，送入 qm (kg/s)的空气，吸收室内余热余湿后，其状态由 O(hO，
dO)变为室内空气状态 N(hN，dN)，然后排出室外。
图 3-10
空调房间的热湿平衡
当系统达到平衡后，总热量、湿量均达到了平衡，即
qm hO ? Q ? qm hN ?
?
总热量平衡 ? qm ?
qm dO ? W ? qm d N ?
?
湿量平衡 ? qm ?
； 式中 qm ——送入房间的风量（kg/s）
Q ——余热量（kW）；
W ——余湿量（kg/s）；
； hO , dO ——送风状态空气的比焓值（kJ/ kg）和含湿量（kg/kg）。 hN , d N ——室内空气比焓值（kJ/ kg）和含湿量（kg/kg）
同理，可利用空调区的显热冷负荷和送风温差来确定送风量。
Q
qm ?
C p (t N ? tO ) 式中
(3-45)
Q ——显热冷负荷（kW）；
Cp ——空气的定压比热容[ 1.01 kJ/ (kg?K)]。
上述公式均可用于确定消除室内负荷应送入室内的风量，即送风量的计算公式。图 3-11 为送 入室内的空气(送风)吸收热、湿负荷的状态变化过程在 h-d 图上的表示。图中 N 为室内状态点，O 为送风状态点。热湿比或变化过程的角系数为 Q (hN ? hO ) (3-46) ? ? ?
W d R ? d s
由 上 可 得 ， 送 风 状 态 O 在 余 热 Q， 余 湿 W 作 用 下 ， 在 h-d 图 上 沿 着 过 室 内 状 态 点 N 点 且 ? ? Q /W 的过程线变化到 N 点。
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图 3-11 送风状态的变化过程
3.7.2 夏季送风状态的确定及送风量的计算
在系统设计时，室内状态点是已知的，冷负荷与湿负荷及室内过程的角系数?也是已知的，待 确定量是 qm 和 Ox 的状态参数。从图 3-10 上可以看到，送风状态点在通过室内点 Nx、角系数为?x 的线段上。如果预先选定送风温度，则送风状态点的其他参数就可以确定，继而可根据公式（3- 43）或公式（3-44）确定送风量。
工程上常根据送风温差 ?tO ? t N x ? tOx 来确定 Ox 点。送风温差对室内温、湿度效果有一定影 响，是决定空调系统经济性的主要因素之一。在保证既定的技术要求的前提下，加大送风温差有突 出的经济意义。送风温差加大一倍，系统送风量可减少一半，系统的材料消耗和投资（不包括制冷 系统）约减少 40％，而动力消耗则可减少 50％；送风温差在 4℃～8℃之间，每增加 1℃，风量可 减少 10％～15％。所以在空调设计中，正确的决定送风温差是一个相当重要的问题。但送风温度 过低，送风量过小则会使室内空气温度和湿度分布的均匀性和稳定性受到影响。因此，对于室内 温、湿度控制严格的场合，送风温差应小些。对于舒适性空调和室内温、湿度控制要求不严格工艺 性空调，可以选用较大的送风温差。根据《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）和《采暖通 风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）中的规定，当送风口高度≤5m 时，5℃≤ ?tO ≤10℃； 当送风口高度＞5m 时，10℃≤ ?tO ≤15℃。送风温差的大小与送风方式关系很大，对于不同送风方 式的送风温差不能规定一个数字。所以确定空调系统的送风温差时，必须和送风方式联系起来考 虑。对混合式通风可加大送风温差，但对置换通风方式，送风温差不受限制。目前，对于舒适性空 调或夏季以降温为主的工艺性空调，工程设计中经常采用“露点”送风，即取空气冷却设备可能把 空气冷却到的状态点，一般为相对湿度 90％?95％的“机器露点”Lx(见图 3-10)。工艺性空调的送 风温差宜按表 3-30 确定。
表 3-30 工艺性空调的送风温差和换气次数
室温允许波动范围／℃ 送风温差／℃ 每小时换气次数 n／（次/h） ??1.0 ?15 ?1.0 ?0.5 ?0.1?0.2 6?9 3?6 2?3 5（高大空间除外） 8 12（工作时间不送风的除外） 空调区的换气次数是通风和空调工程中常用来衡量送风量的指标。其定义是：该空调区的总风
量（m3/h）与空气调节区体积（m3）的比值。用符号 n（次/h）表示。换气次数和送风温差之间有 一定的关系。对于空调区来说，送风温差加大，换气次数即随之减小。采用推荐的送风温差所算得 的送风量折合成换气次数应大于表 3-30 推荐的 n 值。表中所规定的换气次数是和所规定的送风温 差相适应的。
另外《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）上还规定，对于舒适性空调系统每小 时的换气次数不应小于 5 次；但高大空间的换气次数应按其冷负荷通过计算确定。实践证明，在一 般舒适性空调和室温允许波动范围??1.0℃工艺性空调区中，换气次数的多少，不是一个需要严格 控制的指标，只要按照所取的送风温差计算风量，一般都能满足室内要求，当室温允许波动范围≤ ?1.0℃时，换气次数的多少对室温的均匀程度和自控系统的调节品质的影响就需考虑了。对于通常 所遇到的室内散热量较小的空调区来说，换气次数采用规范中规定的数值就已经够了，不必把换气 次数再增多，不过对于室内散热量较大的空调区来说，换气次数的多少应根据室内负荷和送风温差 大小通过计算确定，其数值一般都大于规范中规定的数值。
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选定送风温差之后，即可按以下步骤确定送风状态和送风量（见图 3-12）： 1） 在 h-d 图上找出室内空气状态点 Nx。
2） 根据算出的余热 Q 和余湿 W 求出热湿比 Q ，并过 Nx 点画出过程线?。
W
3） 根据所选定的送风温差 ?tO ，求出送风温度 tO x，过 tO x 的等温线和过程线?x 的交点 Ox 即为 送风状态点。
4） 按式(3-43)或(3-44)计算送风量。
图 3-12 确定夏季送风状态的 h-d 图
【例 3-3】 某空调区夏季总余热量 Q ＝3906W，总余湿量 W ＝0.310?10?3 kg/s，要求室内全年保 持空气状态为：tNx＝（22?1） ℃，?Nx ＝（55?5）％，当地大气压力为 101325Pa，求送风状态和 送风量。 【解】
? x ? Q ? 3906 ? 12600 (1) 求热湿比
W 0.310
(2) 在 h-d 图上(图 3-13)确定室内状态点 N，通过该点画出?x ＝12600 的过程线。取送风温差 ?tO ＝8℃，则送风温度 tOx ＝22℃?8℃=14℃，得送风状态点 Ox。
在 h-d 图上查得：
hOx = 35.6 kJ/ kg；dOx = 8.5 g/kg；hNx = 45.7 kJ/ kg；dNx = 9.3 g/kg (3) 计算送风量
按消除余热即式（3-43）计算：
Q
? 3.906 kg/s ? 0.387 kg/s qm ?
hNx ? hO x 45.7 ? 35.6
按消除余湿即式（3-44）计算：
图 3-13 例 3-3 h ? d 图
qm ?
W 0.310
? kg/s ? 0.387kg/s
d Nx ? dOx 9.3 ? 8.5
按消除余热和余湿所求送风量相同，说明计算无误。
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