集中式空调系统中的空气来源分类

3.1　封闭式空调系统

经过处理的空气全部来自空调房间，没有室外空气补充，因此，空调室和空调机之间形成了一个全封闭式环路。见图10.19 。

这种系统冷热消耗量最节省，但卫生条件差，工作人员不宜于长时间在这种环境中工作，此系统适用于战争状态下的隐蔽部位及防空战备工程或很少有人进入的仓库工程等。

图10.19　封闭式系统

3.2　直流式空调系统

经过处理的空气全部来自室外，与封闭式系统比较，其特点完全相反，见图10.20。室外空气经处理后送入室内，消除室内的余热、余湿后全部排至室外。

图10.20　直流式空调系统

直流式空调系统耗能、空气品质好。送风房间中的空气全部排出，不循环使用的系统。通常用于有污染物或高温的房间。直流系统通常能耗较高，但通风换气效果好。

这种系统适用于不允许采用回风的场合，如放射性实验室、核工厂和散发大量有害物的车间等。为了回收排出空气的热量和冷量来预处理室外新风，可在系统中设置热回收装置。

3.3　混合式系统

从上述两种系统可见，封闭式系统不能满足卫生要求，直流式系统在经济上不合理，所以两者只能在特殊条件下使用。对于大多数场合，往往需要综合这两者的利弊，经过处理的空气由室内空气和室外空气两部分组成，即室外新风和室内部分回风混合。全空气混合式系统指所处理的空气来自室外空气和室内回风，两者混合并经处理后送入室内，该系统既能满足卫生要求，又经济合理。

根据新风、回风混合过程的不同，工程上常见的有以下两种形式。

3.3.1　一次回风

在集中处理空气过程中，室内回风和室外新风混合后，经过表冷器冷却降湿后，直接送入空调房间或者加热后再送入空调房间称为一次回风。回风与新风在喷水室（或表冷器）前混合并经热湿处理后，回风与新风在喷水室（或表冷器）前混合并经热湿处理后，空调系统的回风与室外新风在喷淋室（或空气冷却器）前混合一次。

一次回风系统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，由于从室内抽回的空气通常比室外空气更接近送风状态，因此可减少加热或冷却空气所需的能量，运行费用较少，是一种广泛采用的系统形式。一次回风系统有以下优点。

①设备简单，节省最初投资。

②可以严格的控制室内温度。

③可以充分进行通风换气，室内卫生条件好。

④空气处理机组集中在机房内，维修管理方便。

⑤可以实现全年多工况节能运行调节。

⑥使用寿命长。

⑦可有效的采取消声和隔振措施。

图10.21　一次回风系统

3.3.2　二次回风系统

与经过喷水室或空气冷却器处理之后的空气进行混合的空调房间回风，叫第二次回风，具有第一次和第二次回风的空调系统称为一、二次回风系统，简称二次回风式系统。二次回风系统以回风代替再热器对空气的在加热。虽然理论上节能，但实际效果不太好。过程比较复杂，不容易控制。见图10.22。

图10.22　二次回风系统

图10.23所示为二次回风式空调系统图。图中的设备与部件与一次回风系统相同。一次回风系统虽然比全新风系统节能，但是仍然需要再热器加热来解决送风温差受限的问题，再热能耗造成冷热能量抵消。

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图10.23　二次回风集中式空调系统

二次回风系统是在喷水室前后两次引入回风，以喷水室后的回风代替再热量对空气进行再加热，可节省热量和冷量。由于采用了两次回风，所以称为二次回风系统。如将回风量Gh以G1和G2分两次引入空气处理设备，就构成了二次回风空调系统。

夏季处理方案：由图10.20可以看出，O点是由N与L状态的空气混合而得到的，故这三点必在一条直线上，因此，第二次混合的风量比例很容易确定，然而第一次混合点C必须先确定表冷器处理风量后才能确定。

3.3.3　回风量的确定

（1）确定二次回风量G2和通过喷水室（或表冷器）的风量GL

根据N，O与L三点是在一条直线（热湿比线）上，且送风状态点O是通过喷水室（或表冷器）的风量GL和二次回风量G2的混合点，因而，二次回风的比例是个确定的值。由混合定理有：

则可得出二次回风量G2为：

可得通过喷水室（或表冷器）的风量：

（2）确定一次回风量

因为通过喷水室（或表冷器）的风量GL是一次回风量和室外新风量之和，也就是：

则可得：

（3）确定一次回风混合点C

由新风GW和通过喷水室（或表冷器）的风量GL的比例关系，则一次回风量，这样C点的位置可由混合空气焓与NW线的交点所确定：

从上式可解出一次回风混合点C 的焓值为：

冷量的确定：

从C点到L点的连线便是空气经过表冷器的冷却减湿过程，它所消耗的冷量为：

如果分析二次回风式系统的冷量，可以证明它同样是由室内冷负荷和新风冷负荷构成的，在相同的条件下，二次回风式系统比一次回风式系统节省了“再热负荷”，但所需机器露点温度较低，制冷机效率有所下降。

以上对一次回风系统和二次回风系统的冬夏季设计工况进行了分析，可以看出：前者处理流程简单，操作管理方便，故对可以直接用机器露点送风的场合均可采用。当送风温差有限制时，为了夏季节省再热量可采用二次回风系统。但因二次回风系统的处理流程复杂，给运行管理带来了不便。

3.4　按照空气流速分类

3.4.1　高速空调系统

高速空调系统主风道中的流速可达20～30 m/s，由于风速大，风道断面可以减少许多，故可用于层高受限，布置风道困难的建筑物中。

3.4.2　低速空调系统

低速空调系统风道中的流速一般不超过8～12 m/s，风道断面较大，需要占较大的建筑空间。