置换通风系统送风设计参数的确定
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中国建筑中广泛应用置换通风1.引言近年来,一种新的通风方式--置换通风在我国日益受到设计人员和业主的关注。
这种送风方式与传统的混合通风方式相比较,可使室内工作区得到较高的空气品质、较高的热舒适性并具有较高的通风效率。
1978年德国柏林的一家铸造车间首次采用了置换通风系统,从这以后,置换通风系统逐渐在工业建筑、民用建筑及公共建筑中得到了广泛的应用。
特别是在北欧斯堪的纳维亚国家,现在大约50%的工业通风系统采用了置换通风系统,大约25%的办公室通风系统采用了置换通风系统。
在中国,也有一些工程开始采用置换通风系统,并取得了一些令人满意的结果。
2.置换通风的原理与特点置换通风以低速在房间下部送风,气流以类似层流的活塞流的状态缓慢向上移动,到达一定高度受热源和顶板的影响,发生紊流现象,产生紊流区。
气流产生热力分层现象,出现两个区域:下部单向流动区和上部混合区。
空气温度场和浓度场在这两个区域有非常明显的不同特性,下部单向流动区存在一明显垂直温度梯度和浓度梯度,而上部紊流混合区温度场和浓度场则比较均匀,接近排风的温度和污染物浓度。
因此,从理论上讲,只要保证分层高度在工作区以上,首先由于送风速度极小且送风紊流度低,即可保证在工作区大部分区域风速低于0.15m/s,不产生吹风感;其次,新鲜清洁空气直接送入工作区,先经过人体,这样就可以保证人体处于一个相对清洁的空气环境中,从而有效地提高了工作区的空气品质。
这种通风形式不再完全受送风的动量控制而主要受热源的热浮升力作用,热污染源形成的烟羽因密度低于周围空气而上升。
烟羽沿程不断卷吸周围空气并流向顶部。
如果烟羽流量在近顶棚处大于送风量,根据连续性原理,必将有一部分热浊气流下降返回。
因此在顶部形成一个热浊空气层。
根据连续性原理,在任一个标高平面上的上升气流流量Qp等于送风量Qs与回返气流流量Qr之和。
因此必将在某一个平面上烟羽流量Qp正好等于送风量Qs,在该平面上回返空气量等于零。
几种不同通风方式的性能比较作者:栾青张秋雨来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2009年第08期摘要:本文介绍了地板送风、工位送风和置换通风的基本原理,分析了影响三种送风方式热舒适性的主要因素,如温度梯度、气流速度及送风口形式等。
对三种送风方式的使用条件、热舒适性及系统运行能耗进行了比较。
关键词:通风原理能耗比较0引言相关研究表明,病态建筑综合症都与不良的通风方式有关。
加大新风量可以明显改善室内空气品质,但能耗也随之增加。
随着空调技术的发展,送风方式也日益多样化。
与传统的顶板送风相比,在某些场合采用地板送风、工位送风和置换通风等空调方式具有通风效率高、运行能耗低等优点。
1三种送风方式的基本原理室内空气品质不仅影响人的舒适感,对人员的工作效率也有一定的影响。
传统的顶板送风属于混合通风,处理后的低温空气通过顶板送风散流器与室内空气混合,消除室内余热余湿,室内温湿度在空间上分布均匀。
但项板送风的室内空气品质较差,能耗较高,使用上也受到限制。
以下分别介绍地板送风、工位送风和置换通风三种送风方式的基本原理。
1.1地板送风地板送风是混合通风的另一种形式,处理后的空气经过地板下的静压箱,由送风散流器送入室内,与室内空气混合。
其特点是洁净空气由下向上经过人员活动区,消除余热余湿,从房问顶部的排风口排出,室内温度均匀一致。
由于地板提升的高度有限,送风量受到限制,地板送风多用于空气一水系统。
近些年,地板送风广泛用于机房、控制中心、办公室和实验室等散热设备多、人员密集的建筑。
1,2工位送风工位送风是一种集区域通风、设备通风和人员自调节为一体的个性化的送风方式。
在核心区域c人的呼吸区)安装送风口,通过软管与地板下的送风装置相连,送风口的位置可以根据室内设施灵活变动。
个人可以根据舒适需要调节送风气流的流量、流速、流向及送风温度。
而在周边区域(会议厅、休息室、走道等)安装一般的地板送风装置,用于控制室内大环境的热湿负荷。
能源学院工业通风作业(论文)论文题目:置换通风的原理及应用专业:安全工程班级:安全1001班小组:混合宿舍、5124电话:153****3176置换通风的原理及应用郑克明(西安科技大学能源学院陕西西安716500)摘要:本文介绍了置换通风的概念、基本原理、基本特征,并简要分析了置换通风的应用前景。
关键词:置换通风全面通风空气湖目录1 置换通风的发展背景 (2)2 置换通风的概念 (2)3 置换通风的原理 (3)4 置换通风的特性 (4)4.1 自然对流 (4)4.2 温度分布 (5)4.3 速度分布 (6)4.4 浓度分布 (7)4.5 热力分层 (8)4.6 置换通风与混和通风的对比 (9)5 置换通风的设计 (10)5.1 置换通风设计时,应符合下列条件: (10)5.2 置换通风的设计参数 (10)5.3 置换通风器的选型,其而风速应符合下列条件: (10)5.4 置换通风器的布置,应符合下列条件: (11)5.5 置换通风末端装置的选择与布置 (11)6 置换通风的应用 (12)6.1 落地式置换通风末端装置在上业厂房的应用 (12)6.2 落地式置换通风在会议厅的应用 (13)6.3 架空式置换通风器在办公室的应用 (13)7 置换通风的应用前景分析 (14)7.1置换通风末端产品的发展历史 (14)7.2我国置换通风末端产品的现状 (15)7.3新一代置换通风末端装置的研究 (15)8 结论 (16)9 参考文献 (16)10参与工作小组成员 (17)1 置换通风的发展背景随科技的发展,人们生活质量的提高,能耗问题已经成为当今社会面临的重要问题之一。
20世纪70年代爆发了席卷全球的能源危机,为节约能源,许多工厂采用间歇通风的方式来降低能耗。
虽然这种方法减少了能源消耗,却使室内空气品质下降,工人长时间工作在空气污浊的环境中,会引发许多疾病,不仅对工人造成了人身伤害,也为企业带来了一定程度的经济损失。
什么是置换通风置换通风的设计计算与节能效果比较置换通风是一种通过建筑物的窗户或通风设备将室内污浊空气替换成新鲜空气的通风方式。
与搅拌通风或换气通风相比,置换通风可以更彻底地清除室内空气中的有害物质,并提供更好的室内空气质量。
置换通风的设计计算涉及到多个因素,包括建筑物的类型、使用率、室内污染物的种类和浓度等,而节能效果的比较需要考虑室内外温差、风速和空调系统的效果等因素。
下面将详细介绍置换通风的设计计算和节能效果比较。
一、置换通风的设计计算1.空气负荷计算:首先需要计算建筑物的空气负荷,即室内空气中的热负荷和湿负荷。
热负荷的计算通常包括人体代谢热、照明负荷、电器设备负荷等,而湿负荷则是通过水分蒸发引起的。
2.换气量计算:根据建筑物的类型、使用率和室内污染物的种类和浓度,可以计算出适宜的换气量。
一般来说,工作场所的换气量应保持在6-12次/小时,而居住场所的换气量可适当降低至3-6次/小时。
3.通风方式选择:根据建筑物的具体情况和需求,选择适当的通风方式。
置换通风可以通过窗户或专门的通风设备进行,需要根据建筑物的结构和使用特点进行设计。
4.设备选择与布置:根据换气量和通风方式,选择适当的通风设备和布置方式。
通风设备可以是自然通风设备,也可以是机械通风设备,需要结合建筑物的特点进行设计。
5.控制系统设计:为了提高通风效果和节能效果,需要设计适当的控制系统。
根据室内外温差、风速和污染物浓度等参数,控制通风设备的开关和风速,以达到最佳的通风效果。
与其他通风方式相比,置换通风的节能效果受到多个因素的影响1.温度差异:置换通风的节能效果受到室内外温差的影响。
在冷季,室内外温差大时,通过置换通风可以减少供暖负荷,降低供暖成本。
而在热季,室内外温差大时,通过置换通风可以提高室内外温度的平衡,降低空调负荷,减少能源消耗。
2.风速与风量:置换通风的节能效果还受到风速和风量的影响。
适当增大风速和风量,可以提高通风效果,促进室内空气的循环和新鲜空气的进入,减少空调系统的运行时间,降低能源消耗。
空调房间送风状态的确定及送风量的计算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m q (kg/s)的空⽓,吸收室内余热余湿后,其状态由O(h O ,d O )变为室内空⽓状态N(h N ,d N ),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,即总热量平衡 ??-==+O N m N m O m h h Q q h q Q h q (3-43) 湿量平衡 ??-==+O N m N m O m d d W q d q W d q (3-44)式中 m q ——送⼊房间的风量(kg/s ); Q ——余热量(kW );W ——余湿量(kg/s );O O d h ,——送风状态空⽓的⽐焓值(kJ/ kg )和含湿量(kg/kg );N N d h ,——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。
)(O N p m t t C Qq -= (3-45)式中 Q ——显热冷负荷(kW );C p ——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sR O N d d h h W Q --==)(ε (3-46) 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 ε=的过程线变化到N 点。