N B ??100% C1 W1
图7.6 混合点在雾区
C
W N ?to ε O ??95%??100% iCLiWiNiLiO
图7.7 一次回风系统夏季处理过程
7-10 试证明在具有再热器的一次回风系统中，空调系统冷量等于室内冷负荷、新风负荷和再热负荷之和(不考虑风机和风管温升)。 【解】 如图7-7中的一次回风系统中，
室内冷负荷为：Q?G(iN?iO) (1) 新风负荷：QW?GW(iW?iN) (2) 再热负荷：QZR?G(iO?iL) (3) 新风比：m?GWiC?iN= (4) GiW?iN系统冷量：Q0?G(iC?iL) (5)
由式(4)将GW表达成G的关系式，并代入到式(2)中得
Q?QW?QZR?G(iN?iO)?=G（iC-iL）G(iC?iN)?(iW?iN)?G(iO?iL)
iW?iN即空调系统冷量等于室内冷负荷、新风负荷和再热负荷之和，得证。
7-11 某空调房间，室内设计空气参数为tN＝20℃，?N＝60%；夏季室外空气计算参数为tW＝37℃，ts＝27.3℃，大气压力B＝98659Pa（740mm）。室内冷负荷Q＝83800kJ/h，
湿负荷W＝5kg/h。若送风温差?to＝4℃，新风比m为25%，试设计一次回风空调系统，作空调过程线并计算空调系统耗冷量及耗热量。 【解】 ① 计算热湿比ε并作空调过程线：
? ＝QW?83800kJ/h5kg/h?16760 kJ/kg
根据送风温差?to＝4℃得送风温度为16℃，在相应大气压力的i-d图上，过N点作?线，与16℃等温线交点即为送风状态点O；再由O点作等湿线，交?＝95％线于L点；在图上作
出W点，在NW线上由新风比为10％作出C点，连接各点即得空调过程线，如图7.7。 各点状态参数：
tN＝20℃，iN?43.0 kJ/kg；
tW＝37℃，iW?88.3 kJ/kg； tO＝16℃ ，iO?38.1 kJ/kg； tL=12.3℃，iL?34.3 kJ/kg ② 计算空调送风量：
G?Q83800 kJ/h??4.751 kg/s iN?iO3600(43.0 kJ/kg?38.1 kJ/kg) ③ 求混合点C的焓值：
由iC=（1-m）iN+ m iW，得iC?54.3 kJ/kg ④计算系统再热量：
QZr?G(iO?iL)?4.751kg/s?(38.1kJ/kg?34.3kJ/kg)?18.05 kW
⑤计算系统耗冷量：
Q0?G(iC?iL)?4.751kg/s?(54.3kJ/kg?34.3kJ/kg)?95.02 kW
室内冷负荷： Q=83800kJ/?s23.28 k W3600新风负荷：QW?mG(iW?iN)?0.25?4.751kg/s?(88.3kJ/kg?43.0kJ/kg)?53.81 kW 室内冷负荷、新风负荷、再热量三者之和应该等于系统冷量。
N C?C W ?t0?O 7-12 条件同7-11题，要求设计二次回风空调系统，作空调过程线，并计算空调系统耗冷量。
【解】 二次回风式空调系统的空调过程线如图7.8中实线部分：
① 确定露点参数
由题7-11得：空调送风量G=4.751 iW?88.3 kJ/kg，iN?43.0 kJ/kg，iO?38.1 kJ/kg，kg/s。
ε线与相对湿度95%线相交于L点，查得iL2?33.1 kJ/kg
② 求第一次混合风量与回风量
新风量G新=mG=25%×4.751 kg/s =1.188 kg/s， 第一次混合总风量：
GL2?NONLG?iN?iOiN?iL2QG
?43.0 kJ/kg?33.1 kJ/kg?4.751 kg/s = 2.351 kg/s 第一次混合回风量：
G回1=GL2?G新=2.351 kg/s–1.188 kg/s =1.163 kg/s
③ 求一次混合点的焓值 由GL2iC=G回1iN+G新iW得，iC=④ 求系统耗冷量
Q0?GL2(iC?iL2)
=2.351 kg/s?(65.9kJ/kg-33.1kJ/kg) =77.1 kW
7-13 试比较7-11及7-12题两种系统的能耗量，并分析形成这种差别的原因
【答】 7-11题中的一次回风系统能耗量为95.02 kW，与7-22题中的二次回风系统能耗量77.11 kW相比，多消耗18 kW，基本等于一次回风系统中的耗热量。造成这种差别的原因是二次回风系统并未设再热过程，而是以回风的第二次混合来取代了一次回风系统的再热过程，通过系统热量平衡和风量平衡可知系统能耗量等于室内冷负荷、新风负荷、再热负荷
G回1iN+G新iWGL2= 65.9 kJ/kg
三项之和，而二次回风系统就省去了再热这一过程，这一节省量正好等于已能节省的相当于一次回风系统的再热量。
7-14 如题7-11中的空调房间，冬季房间热负荷12570KJ/h，余湿量5kg/h，冬季室外空气状态参数为tW＝-6℃，?W=80%，设计采用一次回风与二次回风的集中式空调系统，绘制空气处理过程线，计算空调系统耗热量，并作比较。
【解】 Ⅰ.一次回风冬季工况：
① 计算冬季热湿比并确定冬季送风状态点：
??=QW=?12570kJ/h5kg/h=?2514 kJ/kg
冬季采用与夏季相同的送风量，室内点（N）、夏季送风点(O)、露点（L1）与夏季相同，题7-11已确定，iN?43.0 kJ/kg，iL1?34.3 kJ/kg，iW1?-1.4 kJ/kg。在焓湿图上，L1点所在的等湿线与冬季热湿比线的交点即为冬季送风状态点O?，查得iO??43.7 kJ/kg
② 确定混合状态点C1： 由iC1=（1-m）iN+ m iW得
1N ?? ??95%??100á1 C22 C1 C2L2O L1
iC1=（1-0.25）?43 kJ/kg+ 0.25?(-1.4kJ/kg)
=31.9kJ/kg则iC1?iL1，需要对混合空气预加热。 预热量为：Qyr?G(iC11?iC1)
?4.751kg/s?(34.3kJ/kg?31.9kJ/kg)?11.40 kWW1 iL2=iC22iOiL1=iC11
图7.9 一、二次回风系统冬季处理过程
过C1作等湿线与L1点所在的等焓线相交与C11点，则可确定冬季处理全过程。参看图7.9。
③ 计算系统耗热量 再热量：Qzr?G(iO??iL1)
?4.751kg/s?(43.7kJ/kg?34.3kJ/kg)?44.66 kW
系统所需总加热量：QZ?Qyr+Qzr=11.40 kW+44.66 kW=56.06 kW
Ⅱ 二次回风冬季工况：
冬季采用与夏季相同的送风量，室内点（N）、夏季送风点(O)、露点（L2）与夏季相同，题7-12已确定，iN?43.0 kJ/kg，iL2?33.1 kJ/kg，iW1?-1.4 kJ/kg。
① 确定第二、第一次混合过程：由于冬季与夏季第二次混合过程完全相同，冬季的送风量和夏季也相同，所以两次混合过程的混合比均相同。题7-12中夏季二次回风系统第一次混合比为：
m1?G新GL2=1.188 kg/s=50.5%
2.351 kg/s即冬季一次混合比也为50.5%，则一次混合点C2的焓值为：
iC2=（1-m1）iN+ m1 iW=（1-0.505）?43 kJ/kg+ 0.505?(-1.4kJ/kg)=20.58 kJ/kg
1即可确定C2点。
由于iC2?iL2，需要对混合空气预加热。
预热量为：Qyr?GL2(iL2?iC2)=2.351kg/s?(33.1kJ/kg?20.6kJ/kg)=29.39 kW ② 过C2作等湿线与L2点所在的等焓线相交与C22点，则可确定冬季处理全过程。 ③ 计算再加热量
Qzr?G(iO??iO)=4.751kg/s?(43.7kJ/kg?38.1kJ/kg)=26.61 kW
④ 冬季所需总热量为
QZ?Qyr+Qzr=26.61 kW+19.39kW=56.00 kW
⑤ 与一次回风系统比较：在焓湿图中，二次回风系统的机器露点沿??95%曲线将略有下降，而一次混合状态点则会向左下方有所偏移。从能源消耗方面看，二者中的耗热量却是相等的。
7-15 概述一次回风与二次回风集中空调系统的区别并分析其适用性。
【答】 二次回风空调系统与一次回风空调系统的区别就在于二次回风空调系统采用了在喷水室或空气冷却器后与回风再混合一次来代替再热器（夏季工况）或减少再热量（冬季工况）的系统形式，直接导致其机器露点偏低。从能源消耗方面来看，夏季工况下二次回风系统比一次系统节省冷量，节省的部分正好等于一次系统中的再热量；冬季工况二次回风系统节省了部分再热量，但总的耗热量却是相等的，即二次回风系统在冬季并无节能效果。