空调房间送风状态的确定及送风量的计算.doc
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2、⼯艺性空调的室内空⽓计算参数⼯艺性空调根据⼯艺要求,并考虑必要的卫⽣条件来确定。
具体情况可以参考《空⽓调节设计⼿册》电⼦部第⼗设计研究院编。
室外空⽓计算参数空调⼯程设计与运⾏中所⽤的⼀些室外⽓象参数⼈们习惯称之为室外空⽓计算参数。
室外⽓象参数就某⼀地区⽽已,有随季节变化、昼夜变化或者时刻在不断变化着,如全国各地⼤多数在7~8⽉份⽓温最⾼,⽽1⽉份⽓温最低;⼀天当中,⼀般在凌晨3~4点⽓温最低,⽽在下午14~15点⽓温最⾼。
室外空⽓计算参数的取值,直接影响室内空⽓状态和设备投资。
如果按当地冬、夏最不利情况考虑,那么这种极端最低、最⾼温、湿度要若⼲年才出现⼀次⽽且持续时间较短,这将使设备容量庞⼤⽽造成投资浪费。
因此,设计规范中规定的室外计算参数是按全年少数时候不保证内温、湿度标准⽽制定的。
当室内温、湿度必须全年保证时,应另⾏确定空⽓调节室外计算参数。
1、夏季室外空⽓计算参数(1)夏季空调室外计算⼲、湿球温度夏季空调室外计算⼲球温度采⽤历年不保证50h的⼲球温度;夏季空调室外计算湿球温度采⽤历年平均不保证50h的湿球温度。
(2)夏季空调室外计算⽇平均温度和逐时温度夏季在计算通过围护结构的传热量时,采⽤的是不稳定传热过程,因此必须知道设计⽇的室外平均温度和逐时温度。
夏季空调室外设计⽇平均温度采⽤历年平均不保证5天的⽇平均温度。
2、冬季空调室外计算温、湿度的确定冬季空调室外计算温度采⽤历年平均不保证1天的⽇平均温度;当冬季不使⽤空调设备送热风,⽽使⽤采暖设备时,计算围护结构的传热应采⽤采暖室外计算温度。
由于冬季室外空⽓含湿量远⼩于夏季,⽽且变化也很⼩,因此不给出湿球温度,只给出冬季室外计算相对湿度。
规定冬季空调室外计算相对湿度采⽤历年最冷⽉平均相对湿度。
空调房间负荷计算。
送风状态的确定和送风量的计算(制冷论文)送风状态的确定和送风量的计算(制冷论文)空调房间的冷负荷与湿负荷,分别就是由空调系统通过送风消除的室内余热和余湿。
在计算出空调房间的冷负荷与湿负荷后,就已知道室内的余热和余湿了。
进一步要解决的问题应该是向空调房间送入什么状态的空气,才恰好消除室内的余热和余湿以维持室内所需的空气状态。
4.1 夏季送风状态的确定如下图所示,送风状态是借助湿空气的h-d图来确定的。
送风状态示意图按照设计要求,室内所需的温度和相对湿度是已知的。
据此,可以在h-d图上确定室内空气的状态点N。
设送风状态点为O,因为送入室内的空气是在吸收室内的余热和余湿D后,由状态点O变化到状态点N的,所以,O点在过点N且热湿比的过程线上。
室内余热等于房间算出的空调冷负荷,余湿D等于算出的房间空调湿负荷,都是2016-全新公文范文-全程指导写作–独家原创已知的。
要确定O点还必须知道送风状态的某一参数才可以。
采用露点送风,利用机器露点可得送风点的温度,从而可确定送风点O。
舒适性空调对空调精度没有特殊严格要求,并且商场用建筑的散湿量一般都很小,热湿比。
因此,商用建筑的舒适性空调在确定送风状态点时,一般都可不精确计算热湿比,而是采用“机器露点”送风。
在本设计中采用露点送风。
《设计规范》要求在满足舒适和工艺要求的条件下,应尽量加大送风温差。
因为送风温差越大,系统经济性越高。
用允许的最大送风温差。
(对于舒适性空调,当送风高度小于5m时送风温差不宜大于10℃)确定送风温度,即取t= 的等温线与=90%~95%的等线的交点作为送风状态点O,如下图所示:“机器露点”送风(等d)线4.2 送风量的计算在h-d图上确定室内空气设计状态点N和送风状态点O 后,就可以查出这两点的焓值,和含湿量,。
(- )和(- )是送风状态为O的(1+d×)kg湿空气送入房间后变至状态点N时可吸收的余热和余湿。
由于d很小,工程上可以忽略,于是,要吸收余热和余湿D所需的送风量(kg/h)为:2016= /(- )=D/(- )×或体积流量(/h)= /1.2 (4-1)算出送风量后,校核空调房间的换气次数是否符合“设计规范”的规定。
第三章 空调房间的冷(热)、湿负荷与送风量的确定为了使空调房间的温度和相对湿度维持在生产工艺和人体热舒适所要求的范围内,必须向空调房间送入具有一定温度和相对湿度的空气,用以消除房间的热、湿负荷。
空调房间的热、湿负荷来源于外部和内部两个方面,主要包括有以下几部分:(1)室内外温差传热和太阳辐射热;(2)设备散热散湿;(3)人体散热散湿;(4)照明灯具的散热等。
由外部干扰源所造成的热、湿负荷与室内外空气的状态参数有关,因此,在讨论热、湿负荷计算之前,首先要了解一下确定空调设计计算用的室内外气象参数的原则和方法。
第一节 人体热舒适与室内计算参数的确定一、空调基数和空调精度与负荷计算有关的室内空气计算参数通常用空调基数和空调精度两组指标来规定。
空调基数是指室内空气所要求的基准温度和基准相对湿度;空调精度是指在空调区内温度和相对湿度允许的波动范围。
例如,n t =(22±1)℃和n ϕ=(50±10)%中,22℃和50%是空调基数,±1℃和±10%是空调精度。
工艺性空调的室内空气计算参数主要是根据生产工艺对温度、湿度的特殊要求来确定,同时兼顾人体的卫生要求。
而用于民用建筑的舒适性空调,则主要是从满足人体热舒适要求的方面来确定室内空气的计算参数,对精度无严格的要求。
二、人体热平衡和舒适感 (一)人体热平衡和舒适感人体是靠食物的化学能来补偿肌体活动所消耗的能量。
人体新陈代谢过程所产生的能量以热量的形式释放给环境,使体温维持在36.5℃左右。
人体的热平衡可用式(3-1)来表示:ch f z d W M q q q q q q +++=- (3-1) 式中 M q ——人体新陈代谢过程所产生的热量(W/m 2);W q ——人体所作的机械功(W/m 2);d q ——人体的对流散热量(W/m 2),空气温度低于人体表面平均温度时,q d 为正;反之,q d 为负;z q ——人体由汗液蒸发和呼出的水蒸气带走的热量(W/m 2); f q ——人体与周围物体表面之间的辐射换热量(W/m 2);ch q ——蓄存在人体内的热量(W/m 2)。
空调新风量.送风量.回风量的定量标准.计算分析.应用及其若干问题探讨主要包括如下内容: (1)舒适性空调系统根据室内负荷或室内除湿要求进行送风量计算?(2)舒适性、洁净性空调系统根据国家标准和室内压力、排风量要求进行新风量计算? (3)洁净性空调系统根据室内洁净度要求的换气次数或截面风速进行送风量计算? (4)洁净空调气流组织如何进行分析?1、舒适性空调系统根据室内负荷或室内除湿要求进行送风量计算? (1)空调房间的送风量L 根据夏季最大的室内冷负荷进行计算:(m 3/h) ;(m 3/h) ;T Q :全热负荷,单位kcal ;h ∆:焓差,单位kcal/kg(DA);ρ:空气的密度,近似取1.204 kg/m 3(20℃)s Q :显热负荷,单位kcal ;t ∆:温差,单位℃;P C :空气比热,取0.24kcal/kg. ℃。
注:从上式可以看出,送风温差t ∆(n s t t -)数值的大小,对送风量及空调系统的投资和运行费有显著的影响。
因此,在满足舒适和工艺要求的条件下,应尽量加大送风温差,具体可按下表选取。
表1.1 送风温差表注:室温允许波动范围较小(±0.1~±0.2℃)的空调房间,当四周设置套间或空调房间邻接,且室内维护结构和局部热源的热扰量小于5.8W/(m 2·h),送风扰量在整个热扰中占较大比重时,可对空调房间采用不送风或减少送风量,只对套间送风的方法。
(2)空调房间如以除湿为主,送风量通常按照夏季最大室内散湿量(含湿量差)进行计算:L Q :潜热负荷,单位kcal ;x ∆:含湿量差,单位kg/kg(DA);2500:水的汽化潜热,即2500KJ/kg 。
(3)空调房间一般按照夏季最大的室内冷负荷计算确定送风量,由于春、秋季从围护结构传入的热量减少,而冬季不但不传入热量,反而要传出热量,因此,春、秋、冬季所需送风量比夏季可以减少,但不能影响室内气流组织,一般可减少20%~50%。
空调负荷计算与送风量空调房间冷(热)、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。
在室内外热、湿扰量作用下,某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。
当得热量为负值时称为耗(失)热量。
在某一时刻为保持房间恒温恒湿,需向房间供应的冷量称为冷负荷,相反,为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷,为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。
得热量通常包括以下几方面:1.由于太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经围护结构传入的热量,2.人体、照明设备、各种工艺设备及电气设备散入房间的热量。
得湿量主要为人体散湿量和工艺过程与工艺设备散出的湿量。
房间冷(热)、湿负荷量的计算必须以室外气象参数和室内要求维持的气象条件为依据。
第一节室内外空气计算参数一、室内空气计算参数空调房间室内温度、湿度通常田两组指标来规定,即温度湿度基数和空调精度。
室内温、湿度基数是指在空调区域内所需保持的空气基准温度与基准相对湿度,空调精度是指在空调区域内,在工件旁一个或数个测温(或测相对湿度)点上水银温度计(或相对湿度计)在要求的持续时间内,所示的空气温度(或相对湿度)偏离室内温(湿)度基数的最大差值。
例如,to=20±0.5℃和φo=50±5%,这样两组指标便完整地衷达了室内温湿度参数的要求。
根据空调系统所服务对象的不同,可分为舒适性空调和工艺性空调。
前者主要从人体舒适感出发确定室内温、湿度设计标准,一般不提空调精度要求,后者主要满足工艺过程对温湿度基数和空调精度的特殊要求,同时兼顾人体的卫生要求。
(一)人体热平衡和舒适感人体靠摄取食物(糖、蛋白质等碳水化合物)获得能量维持生命。
食物在人体新陈代谢过程中被分解氧化,同时释放出能量。
其中一部分直接以热能形式维持体温恒定(36.5℃)并散发到体外,其它为机体所利用的能量,最终也都转化为热能散发到体外。
人体为维持正常的体温,必须使产热和散热保持平衡,人体热平衡可用下式表示:S=M-W-E-R-C(2—1)式中S——人体蓄热率,W/m2,第20页M--人体能量代谢率,决定于人体的活动量大小,w/m2,W--人体所作的机械功,W/m2,E--汗液蒸发和呼出的水蒸汽所带走的热量,W/m2,R--穿衣人体外表面与周围表面间的辐射换热量,W/m2,C——穿衣人体外表面与周围环境之间的对流换热量,W/m2。
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。
一、室内风管风速选择表1、低速风管系统的推荐和最大的流速m/s2、低速风管系统的最大允许速m/s注:民用住在≤35dB(A),商务办公≤45dB(A)二、室内风口风速选择表1、送风口风速2、以噪音标准控制的允许送风流速m/s3、推荐的送风口流速m/s4、送风口之最大允许流速m/s5、回风口风速6、回风格栅的推荐流速m/s7、百叶窗的推荐流速m/s8、逗留区流速与人体感觉的关系三、通风系统设计1、送风口布置间距回风口应根据具体情况布置一般原则:(1)人不经常停留的地方;(2)房间的边和角;(3)有利于气流的组织2、标准型号风盘所接散流器的尺寸表-办公室注:办公室推荐送风口流速:2.5~4.0 m/s风机盘管接风管的风速:通常为1.5~2.0 m/s,不能大于2.5 m/s,否则会将冷凝水带出来.3、散流器布置散流器平送时,宜按对称布置或者梅花形布置,散流器中心与侧墙的距离不宜小于1000mm;圆形或方形散流器布置时,其相应送风范围(面积)的长宽不宜大于1:1.5,送风水平射程与垂直射程()平顶至工作区上边界的距离)的比值,宜保持在0.5~1.5之间.实际上这要看装饰要求而定,如250×250的散流器,间距一般在3.5米左右,320×320米在4.2米左右.四、风管、风口分类1、风管分类1)按风管材料A、镀锌钢板风管:常用在空调送、回风管道(优点:使用寿命较长,摩擦阻力小,制作快速方便,可工厂预制也可现场临时制作;缺点:受加工设备限制,厚度不宜超过1.2mm)B、普通钢板风管:常用在厨房炉具排油烟以及防油烟风道上(要求2mm上只能采用普通钢板焊接而成,对焊接技术有一定要求)C、无机玻璃钢风管:常用于消防防排烟系统(优点:具有耐腐蚀、使用寿命长,强度较高的优点,造价与钢板风管基本相同;缺点:质量不稳定,某些厂商生产的材料质量比较差,强度和耐火性达不到要求,现场维修较困难)D、硅酸盐板风管:常用排烟管道(优点与无机玻璃钢板相类似,显著特点是防火性能较好;缺点:综合造价较高)E、复合保温板风管:常用有:上海万博(铝箔聚氨酯)、湖南中野(酚醛树脂)、北京百夏(BBS)、铝箔玻璃绵保温风管等F、软风管:常用有铝箔型软管、铝制波纹型半软管、波纤管(在工程上具有施工简单、灵活方便等特点,但其风管阻力比较大,且对施工管理要求比较高)G、其他风管:土建、砖茄、布风管等2)按风管作用分:送风、回风、排风、新风管等3)按风管内风速分:低速、高速风2、风口分类:1)按风口材料分:铝合金风口、铸钢风口、塑料风口、木制风口等2)按风口形状及功能分:A、百叶风口:门铰式百叶风口、单层百叶、双层百叶、防雨百叶等B、散流器:方形散流器、矩形散流器、圆形散流器、圆盘散流器、三面吹型散流器、线槽型散流器等C、旋流风口:具有送出旋转达射流,诱导比大,风俗衰减快等特点D、球型喷口:送风距离大,适合送风距离较大的地方,如各种大厅、展厅及大型装配车间等E、其他风口:球形排风口、栅格形风口、装饰板风口等五、风管、风口设计流程流程一:风系统的划分→流程二:系统风量计算→流程三:确定送风方式→流程四:确定风管布置→流程五:计算风管尺寸→流程六:风口设计选型→流程七:阻力平衡计算机气流组织校核流程一:风系统的划分一个完整的风系统至少应包括:送风段、送风口、回风口、回风段、设备装置根据空调房间的功能、类型、空间等情况进行空调系统划分:分几个系统?每个系统在扫描区域?………在水系统中的大面积区域,一般设有机房,则个根据机房情况进行系统划分,而对于多联机系统来说,内机风量有限,且型号比较固定,根据已有型号进行合理的系统划分即可流程二:系统风量计算送风量计算的依据:空调房间的送风量G通常按照夏季最大的室内冷负荷,由下公式计算确定:公式: G = 3600Q q/ρ(h n-h s) = 3600Q x/ρc(t n-t s) (m³/h)Q q、Q x —室内总全冷负荷和总显冷负荷(KW)H n —室内空气焓值(KJ/Kg)H s —送风焓值(KJ/Kg)t n —室内温度(℃)t s —送风温度(℃)c —空气定压比热[KJ/(Kg. ℃)] ,可取1.01 KJ/(Kg. ℃)ρ—空气密度(Kg/m³),在标准大气压下,空气稳定20℃时,取1.2 Kg/m³舒适型空调和工艺空调的送风温度差可参考下表选取:注:一般在多联机设计中,一般是根据室内冷负荷确定室内机的选择,因此室内的风系统可查相关产品手册确定,根据空调房间的区域面积确定风口个数,根据送风距离选择中或高静压的机型,从而主管及各支管的风量就已经确定.流程三:确定送风方式根据房间功能及装修要求等情况去顶送风方式:侧送侧回、侧送上回、侧送下回、上送上会、上上送下回流程四:确定风管布置根据房间面积、层高及装修要求等情况确定风管的布置:主管走向、支管布置、送/回风管位置流程五:计算风管尺寸采用嘉定流速计算风管截面积,确定风管尺寸1、公式: S=G/3600V确定主风管及各分支管截面积S —风管截面积(㎡)G —风管内风量(m³/h)V —风管内风速(m/h),一般做设计时候,空调送风主管风速不宜大于6 m/h,支管风速不宜大于3 m/h,具体风速可参照下表:低速风管内的风速m/s高速风管内的风速2、根据风管截面积参照风管常规尺寸表选择合适的风管尺寸:圆形常用规格(mm):Φ100、Φ120、Φ140、Φ160、Φ180、Φ200、Φ220、Φ250、Φ280、Φ320、Φ360、Φ400、Φ450、、Φ500、、Φ560、、Φ630、、Φ700、、Φ800、、Φ900、、Φ1000、、Φ1120、、Φ1250、Φ1400、Φ1600、、Φ1800、、Φ2000矩形常用规格(mm):120×120、160×120、200×120、250×120、160×160、200×160、250×160、320×160、200×200、250×200、320×200、400×200、500×200、250×250、320×250、400×250、500×250、630×250、320×320、400×320、500×320、630×320、800×320、1000×320、400×400、500×400、630×400、800×400、1000×400、1250×400、500×500、630×500、800×500、1000×500、1250×500、1600×500、630×630、800×630、1000×630、1250×630、1600×630、800×800、1000×800、1250×800、1600×800、2000×800、1000×1000、1250×1000、1600×1000、2000×1000、1600×1250、2000×1250流程六:风口设计选型1、根据房间功能及气流组织选择合适的风口类型A、在离吊顶高度为2~4米的顶部送风中选择什么样的风口比较合适:双层百叶、圆形(方形)散流器、单层百叶、旋流风口B、在一般的侧送风的系统中选择什么样的风口比较合适:双层百叶、单层百叶C、在空间比较大的展厅、体育馆、多功能厅、大堂等一般选择什么样的风口比较合适:双层百叶、圆形(方形)散流器、单层百叶、旋流风口、球形喷口各种不同的风口的特点和使用范围◇双层百叶风口:1调节式百叶送风口、2可直接与风机盘管配套使用、3用于集中空调系统的末端,调节叶角度,可得到相应送风距离和扩散角、4前排叶片平行于短边为A型,叶片平行于长边为B型◇单层百叶风口:1可用于回风系统、2调节式百叶风口、3可以配过滤器和多叶对开调节阀叶片平行于短边为A型,叶片平行于长边为B型◇侧壁格栅风口:1可用做回风和新风口、2装在墙壁上比较美观,看不见后面的东西、3作为新风口时,后面加铝板网或过滤网、4不注明时,叶片平行于长边◇可开式风口:1适用于做回风口、2还可兼做检修口、3此风口不宜做的太大,但B尺寸也不宜≤170mm、4此风口也称铰链式风口◇矩形(方形)散流器:1气流型式为贴附型(平送型)、2适用于底层吊顶送风系统、3按送风距离确定颈部的风速、4中间叶片芯为可拆卸,便于安装,调试、5送风加调节阀,回风可加过滤器、6天花板开洞尺寸为颈尺寸加75mm,即为(A+75)×(B+75)◇三面吹散流器:1气流型式为贴附型(平送型)、2适用于顶棚的靠墙一侧或局部送风、3中间叶片芯为可拆卸,便于安装,调试◇条形直片式散流器:1突了线性设计特点、2用于室内和环形分布的送,回风、3可根据装饰要求做各种造型、4风口后面可配黑色铝板网,可看不见里面,起遮挡作用、5多个风口并接使用,并缝处有插接板◇条缝活叶型风口:1有其独特设计、2可根据装饰要求做各种造型、3每一组槽内存两个可调叶片,可调制气旋方向和大小、4可根据要求做多组,但不宜做的太宽,最多不得超过十组◇自垂百叶式风口:1用于正压的空调房间的启动排气、2用于新风口处和排风口处、3靠风口百叶自然下垂,隔绝室内外空气交换,当室内气压大于室外时,气流将百叶吹开而向外排气室外空气又不能流入室内、4本风口有单向止回作用、5订货时需说明吹出的方向,即A型或B型◇地送风固定百叶风口:1此风口型材刚性好,并斜向送风、2此风口有单向(A)和双向(B)型两种形式、3此风口用于地面送回风,所以不宜做的过大◇遮光百叶风口:1此风口用于暗室通风且遮光、2可用于门上或墙上、3此风口不宜做的过大◇弧形风口:1可用于吊顶安装时的侧弯弧形亦可为侧面安装的内弯随向弧形、2最好根据工地现场弧形板弯制、3弯曲半径不宜做得过小,R>1.5米为宜◇网式回风口:1结构简单、2可用室外和室内自然通风、3中间用瓦楞铝板网做为通风过滤材料◇可拆卸式风口:1此风口后可配过滤网、2可以方便拆装、3可做检查门使用◇风口多叶对开调节阀:1其调节方案是摘下风口的中心叶片在用螺刀调节中心螺杆◇圆形散流器:1用于冷暖送风,常安装在顶棚上、2吹出气流呈贴附(平送)型、3可以供给较大的风量、4可于圆形对开调节阀配套使用◇圆盘式散流器:1用于冷暖送风,常安装在顶棚上、2出口风速大,射程远、3气流特性属于散流下送型、4能以较小的风量供应较大的地面面积、5可与圆形对开调节阀配套使用◇小圆形散流器:1用于冷暖送风安装在顶棚上、2气流特性属于下送型、3此风口造型别致,小巧玲珑、4用于顶棚较低的较小房间送风,其中Φ126. Φ205叶片密度大,其余规格叶片单边间距为25mm◇圆形斜叶片散流器:1适用于在外墙上作新风口、2适用于墙上做回风口、3叶片倾斜24´◇圆环形叶片散流器:1送风距离远、2适用于较高的顶棚、3造型新颖美观◇球形风口:1是一种喷口型送风口,风口流速高、2可以在顶角为35°的圆锥形空间内随意转动调节,按指定方向送风、3适用于高大屋顶高速送风或局部供冷的场合◇球形排气罩:1可安装于室内墙壁的排气罩、2适用于厨房、厕所的排气、3其外观美观◇防水百叶风口:1其叶片设计成特殊形状、2只有防雨溅入内部的功能,一般安装在外墙上做新风口、3风口后面可以加铝板网,以防鸟或虫进入◇可开式单层百叶风口:1回风口可开与送风口单双百叶相对应装饰效果好、2便于安装,清洗过滤网、3适宜宽度120-200之间◇可开式方形散流器:1回风口与送风方型散流器相对应适合于大厅等宽大的客厅房间装饰,使造型风格上得到完美的统一、2便于安装,清洗过滤网、3可加工成方型和矩形两个规格的可开型矩形散流器◇外墙口风:1此风口安装在外墙上,即通风又防雨水流入、2用一种装饰型材粘贴在外框四周、3外框于叶片较一般通风风口型材刚性好,因而可以做成较大尺寸、4风口后面可以装拼接式过滤器◇文丘里式(变风量)喷口:1风口出口段采用特形曲线,使之喷射距离更远、2喷口内一般调节芯可以轴向移动、3可以调节出风而积达到射程,风量的控制,适用于大型厅展,以达到侧向吹出距离远,并扩展其流向下扩展◇带灯箱,静压箱的条缝送风口2、根据风量确定风口尺寸(假定流速法)风口的风速选择卡参考下表流程七:阻力平衡计算机气流组织校核1、计算最不利环路的压力损失并校核各支管阻力平衡1)简单计算最不利环路的压力损失A、摩擦压力损失值:Pm为0.8~1.5Pa/mB、P=Pm×L×(1+K)L为风管总长度弯头三通多时,K=3~5弯头三通少时,K=1~22)校核各支管阻力平衡,如分支管比较多时,需在各分支管上装风量调节阀2、室内气流组织校核校核各空调风系统的气流组织是否出现短路校核室内空气循环是否合理,避免空调四区的出现校核新风系统与排风系统是否合理风口的距离是否合理风量风管计算方法风管:风管尺寸=风量/风速风量=房间面积*房间高*换气次数例:风量40000m³/h,风速9m/s,得风管尺寸=40000m³/h除以9m/s除以3600s=1.23㎡=1.5m*0.82 风管尺寸:1500×800mm,而根据矩形常用规格只有:1600×800 mm风速需要根据噪音要求调整的通风工程以假定流速法为例,其计算步骤和方法如下:1、绘制通风或空调系统轴测图,对各管段进行编号,标注长度和风量段长度一般按两管件间中心线长度计算,不扣除管件(如三通、弯头)本身的长度2、确定合理的空气流速风管内的空气流速对通风、空调系统的经济性有较大的影响.流速高,风管断面小,材料耗用少,建造费用小;但是系统的阻力大,动力消耗增大,运用费用增加.对除尘系统会增加设备和管道的磨损,对空调系统会增加噪声.流速低,阻力小,动力消耗少;但是风管断面大,材料和建造费用大,风管占用的空间也增大.对除尘系统流速过低会使粉尘沉积赌塞管道.因此,必须通过全面的技术经济比较选定合理的流速.根据经验总结,风管内的空气流速可按表6-2-1、表6-2-2及表6-2-3确定.除尘器后风管内的流速可对比表6-2-3中的数值适当减小.表6-2-1 一般通风系统中常用空气流速(m/s)表6-2-2 空调系统低速风管内的空气流速表6-2-3 除尘风管的最小风速(m/s)3、据各风管的风量和选择的流速,按式(6-2-1)计算各管段的断面尺寸,并计算摩擦阻力和局部阻力.定风管断面尺寸时,应采用规范统一规定的通风管道规格,以利于工业化工制作.风管断面尺寸确定后,应按管内实际流速计算阻力.阻力计算应从最不利环路(即阻力最大的环路)开始.袋式除尘器和静电除尘器后风管内的风量应把漏风量和反吹风量计入.在正常运行条件下,除尘器的漏风率应不大于5%.4、并联管路的阻力平衡调节了保证各种、排风点达到预期的风量,两并联支管的阻力必须保持平衡.对一般的通风系统,两支管的阻力差应不超过15%,除尘系统应不超过10%.若超过上述规定,可采用下述方法调节其阻力平衡.(1)调整支管管径这种方法是通过改变支管管径改变支管的阻力,达到阻力平衡.调整后的管径按下式计算:(6-2-2)式中 D´—调整后的管径mmD —原设计的管径mm△P —原设计的支管阻力Pa△P´—要求达到的支管阻力Pa应当指出,采用本方法时,不宜改变三通的支管直径,可在三通支管上先增设一节渐扩(缩)管,以免引起三通局部阻力的变化(2)增大风量当两支管的阻力相差不大时,例如在20%以内,可不改变支管管径,将阻力小的那段支管的流量适当加大,达到阻力平衡.增大后的风量按下式计算:(6-2-3式中 L´—调整后的支管风量m³/hL —原设计的支管风量m³/h采用本方法会引起后面干管内的流量相应增大,阻力也随之增大;同时风机的风量和风压也会相应增大(3)阀门调节通过改变阀门开度,调节管道阻力,从理论上讲是一种最简单易行的方法.必须指出,对一个多支管的通风空调系统进行实际调试,是一项复杂的技术工作.必须进行反复的调整、测试才能完成,达到预期的流量分配.5、计算系统的总阻力。
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 q m (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q m h O Q q m h N总热量平衡q mQ (3-43)h N h Oq m d O Wq m d N湿量平衡q mW (3-44)d Nd O式中q m ——送入房间的风量(kg/s );Q ——余热量( kW );W ——余湿量( kg/s );h O , d O ——送风状态空气的比焓值( kJ/ kg )和含湿量( kg/kg ); h N , 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 mQ(3-45)C p (t N t O )式中Q ——显热冷负荷( kW );p ——空气的定压比热容[ 1.01 kJ/ (kgK)] 。
C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 (h N h O ) (3-46)Wd R d s由上可得, 送风状态 O在余热 ,余湿 作用下, 在h-d 图上沿着过室内状态点N 点且Q / WQW的过程线变化到 N 点。
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x 3-10 上可以看到,送风状态点在通过室内点x x 的线q m和 O 的状态参数。
从图N、角系数为段上。
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t O tN xxt Ox来确定O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℃≤t O≤ 10℃;当送风口高度> 5m 时, 10℃≤t O≤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)1.0 151.0 6 9 5(高大空间除外)0.5 3 6 80.1 0.2 2 3 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。
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 N x 。
2) 根据算出的余热 Q 和余湿 W 求出热湿比Q,并过 N x 点画出过程线 。
W3) 根据所选定的送风温差 xx的等温线和过程线xxt O ,求出送风温度 t O,过 t O的交点 O 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10 3 kg/s ,要求室内全年保【例 3-3 】 某空调区夏季总余热量Q = 3906W ,总余湿量 W = 0.310 持空气状态为: t=( 22 1) ℃,Nx =( 55 5)%,当地大气压力为101325Pa ,求送风状态和送Nx风量。
【解】(1) 求热湿比x Q 390612600W0.310(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 t O = 8℃,则送风温度 t Ox = 22℃ 8℃ =14℃,得送风状态点 O 。
x在 h-d 图上查得:h Ox = 35.6 kJ/ kg ; d Ox = 8.5 g/kg ; h Nx = 45.7 kJ/ kg; d Nx = 9.3 g/kg(3) 计算送风量按消除余热即式( 3-43 )计算:Q 3.9060.387kg/sq m45.7 kg/sh Nx h O x35.6按消除余湿即式( 3-44 )计算:图 3-13 例 3-3 h d图q mW 0. 310 kg/s 0.387kg/sd NxdOx9.3 8.5按消除余热和余湿所求送风量相同,说明计算无误。
送风温度确定后,不用查 h-d 图的办法,通过联解以下三个方程式也可以求出 OxOxq m 、h 、d 三个Qq mhNxhOxq m1000W ( 3-47 )d Nx d OxdO xhOx1.01tOx2500 1.84t Ox1000上式的已知参数为: Q 、W 、h Ox 、d Ox 、 t Ox ,未知参数为 q m 、h Ox 、 d Ox 。
读者可利用该方程式重新计算例 题 3-3 。
3.7.3 冬季送风状态的确定及送风量的计算在冬季,通过围护结构的温差传热往往是由室内向室外传递,只有室内热源向室内散热。
因此 冬季室内余热量往往比夏季少得多,常常为负值,而余湿量则冬夏一般相同。
这样 冬季房间的热湿 比值一般小于夏季,甚至出现负值, 所以冬季空调送风温度 t Od 大都高于室温 t Nd 。
由于送热风时送风温差值可比送冷风时的送风温差值大,所以冬季送风量可以比夏季小,故空 调送风量一般是先确定夏季送风量,冬季既可采取与夏季相同风量,也可少于夏季风量。
这时只需要确定冬季的送风状态点。
全年采取固定送风量的空调系统称为定风量系统。
定风量系统调节比较 方便,但不够节能。
若冬季采用提高送风温度、 加大送风温差的方法,可以减少送风量,节约电能, 尤其对较大的空调系统减少风量的经济意义更突出。
但送风温度不宜过高 ,一般以不超过 45℃为宜,送风量也不宜过小,必须满足最少换气次数的要求。
【例 3-4 】 仍按上题基本条件,如冬季余热量=1298.9 W ,余湿量= 0.310 kg/s,试确定QW冬季送风状态及送风量。
【解】(1) 求冬季热湿比ddQ1298.9 4190kJ/kgW0.310(2)全年送风量不变,计算送风参数d = 8.5 g/kg 。
由于冬夏室内散湿量基本上相同,所以冬季送风含湿量取与夏季相同。
即Od在 h-d 图上过 N 点作 d =4190 kJ/kg 的过程线 ( 图 3-14) ,该线与 Od = 8.5 g/kg 的等含湿量线; td的交点 O 即为冬季送风状态点。
由 h-d 图查得: h = 49 kJ/kg Od =27.1 ℃。
dOd图 3-14 例 3-4h d 图另一种解法是,全年送风量不变,则送风量为已知,送风状态参数可由计算求得,即:h Od h NdQ 45.71.2989kJ/kg 49kJ/kgW0.387此时,在 h-d 图上作 h 49 kJ/kg 的等焓线与 d Od= 8.5 g/kg 的等含湿量线,两线的交点即为冬Od h Od 49 kJ/kg 和 d = 8.5g/kg 代入比焓的定义式季送风状态点O 。
或者将d Odh Od 1.01t Od 2500 1.84t Od d Od ,即可求出 t=27.1 ℃。
Od3.8 新量的确定和量平衡新量的多少,是影响空荷的重要因素之一。
新量少了,会使室内生条件化,甚至成“病建筑”;新量多了,会使空荷加大,造成能量浪。
期以来,普遍“人”是室内有的染源。
因此,新量的确定一直沿用每人每小所需最小新量个概念。
近年来人建筑内有其他染源。
因,随着化学工的速展,越来越多的新型化学建材、装璜材料、家具⋯⋯入了建筑物内,并在室内散大量的染物。