常溫送風(fēng)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)(詳細(xì))

1、常溫送風(fēng)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì),華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 機(jī)電技術(shù)研究與發(fā)展中心 葉大法 2010.3.18,上海市漢口路151號(hào)13816330305,1.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn),1.1變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)基本構(gòu)成 變風(fēng)量末端裝置 空氣處理及輸送設(shè)備,風(fēng)管系統(tǒng) 自動(dòng)控制系統(tǒng),1.2變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)基本原理,1.2變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)基本原理,1.3.與傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤管或定風(fēng)量系統(tǒng)比較 1.3.1 優(yōu)點(diǎn) 區(qū)域溫度可控 空氣過(guò)濾等級(jí)高，空氣品質(zhì)好 部分負(fù)荷時(shí)風(fēng)機(jī)可實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速節(jié)能運(yùn)行 可變新風(fēng)比，利用低溫新風(fēng)節(jié)能 1.3.2 缺點(diǎn) 初投資大 設(shè)計(jì)、施工、和管理較復(fù)雜 1.3.3 適用

2、區(qū)域溫度控制要求高 空氣品質(zhì)要求高 高等級(jí)辦公、商業(yè)場(chǎng)所 大、中、小各類空間 1.3.4 應(yīng)用 國(guó)外大部分辦公樓采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng) 國(guó)內(nèi)省會(huì)以上城市在逐步推廣,上海國(guó)際航運(yùn)金融大廈標(biāo)準(zhǔn)層 并聯(lián)式風(fēng)機(jī)動(dòng)力型系統(tǒng),內(nèi)、外分區(qū),末端選型,系統(tǒng)選擇,新風(fēng)系統(tǒng),排風(fēng)系統(tǒng),自動(dòng)控制,上海高寶金融大廈標(biāo)準(zhǔn)層 風(fēng)機(jī)盤管+單冷單風(fēng)道變風(fēng)量系統(tǒng),系統(tǒng)選擇,末端選型,排風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)系統(tǒng),自動(dòng)控制,末端4D,集中回風(fēng)與消聲,槽內(nèi)FCU,內(nèi)、外分區(qū),2如何進(jìn)行內(nèi)、外分區(qū),2.1.空調(diào)系統(tǒng)的外區(qū)與內(nèi)區(qū) 2.1.1 外區(qū) 直接受外圍護(hù)結(jié)構(gòu)日射得熱、溫差傳熱、輻射換熱和空氣滲透影響的區(qū)域。 外區(qū)空調(diào)負(fù)荷包括外圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷或

3、熱負(fù)荷以及內(nèi)熱冷負(fù)荷。 外區(qū)有時(shí)需要供熱有時(shí)需要供冷。 2.1.2 內(nèi)區(qū) 與建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)有一定距離，具有相對(duì)穩(wěn)定的邊界溫度條件的區(qū)域。它不受外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的日射得熱、溫差傳熱和空氣滲透等影響。 內(nèi)區(qū)全年僅有內(nèi)熱冷負(fù)荷，其隨區(qū)域內(nèi)照明、設(shè)備和人員發(fā)熱量的狀況而變化， 通常全年需要供冷。,2.1.3 現(xiàn)代辦公樓的特點(diǎn) 體量大 進(jìn)深深 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)密閉性好,2.2.外區(qū)與內(nèi)區(qū)的劃分 2.2.1 內(nèi)外區(qū)的形成機(jī)理 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)在日射、溫差和空氣滲透的作用下形成外圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷 顯負(fù)荷由外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面主要以輻射形式傳遞 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)向內(nèi)，在輻射作用可忽略之處為內(nèi)外分區(qū)線，其內(nèi)為內(nèi)區(qū)，其外為外區(qū) 2.2.2 外

4、區(qū)進(jìn)深m,取決于：內(nèi)表面溫度 氣候條件改變內(nèi)表面溫度 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能改變內(nèi)表面溫度 內(nèi)、外區(qū)空調(diào)系統(tǒng)情況； 受風(fēng)口設(shè)置影響的室內(nèi)氣流組織 周邊有否空氣阻擋層改變內(nèi)表面溫度 中空Low-E玻璃 + 簡(jiǎn)易通風(fēng)窗 Air Flow Window (AFW),2.2.3 無(wú)外區(qū)有通風(fēng)窗、雙層皮等新型外圍護(hù)結(jié)構(gòu),2.4 無(wú)內(nèi)區(qū)房間進(jìn)深小于m,2.3.分區(qū)間的混合損失 2.3.1混合損失和混合得益 外區(qū)的部分供熱量成為內(nèi)區(qū)的冷負(fù)荷 內(nèi)區(qū)的部分供冷量成為外區(qū)的熱負(fù)荷,2.3.2混合損失的主要原因 外區(qū)溫度高于內(nèi)區(qū) 外區(qū)空調(diào)設(shè)備過(guò)大 內(nèi)區(qū)空調(diào)換氣過(guò)大 自動(dòng)控制不好,3.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)分類 3.1.單風(fēng)道型

5、,3.1.2 單風(fēng)道系統(tǒng) 單冷單風(fēng)道系統(tǒng)變風(fēng)量單供冷 再熱單風(fēng)道系統(tǒng)變風(fēng)量供冷供熱（200w/m）,單冷單風(fēng)道 再熱單風(fēng)道 冷熱單風(fēng)道,3.1.1 單風(fēng)道變風(fēng)量末端 箱體單、雙層保溫/消聲 流量傳感器皮托管/超聲波/熱線/風(fēng)車 風(fēng)量調(diào)節(jié)閥單板/多葉,3.1.3 組合式單風(fēng)道系統(tǒng) 風(fēng)機(jī)盤管+單風(fēng)道系統(tǒng) 變風(fēng)量供冷獨(dú)立供熱（200w/m） 散熱器+單風(fēng)道系統(tǒng) 變風(fēng)量供冷獨(dú)立供熱 （電熱100w/m，熱水100-200w/m）,風(fēng)機(jī)盤管+單風(fēng)道系統(tǒng) 散熱器+單風(fēng)道系統(tǒng) (環(huán)球金融、高寶金融) （花旗銀行、平安保險(xiǎn)）,3.2.風(fēng)機(jī)動(dòng)力型,3.2.1串聯(lián)型變風(fēng)量末端 箱體雙層保溫/消聲 流量傳感器皮托管

6、 風(fēng)量調(diào)節(jié)閥單板/多葉 風(fēng)機(jī)一次風(fēng)量130%/連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 加熱器熱水/電熱,3.2.2并聯(lián)型變風(fēng)量末端 箱體雙層保溫/消聲 流量傳感器皮托管 風(fēng)量調(diào)節(jié)閥單板/多葉 風(fēng)機(jī)一次風(fēng)量60%/加熱時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn) 加熱器熱水/電熱,3.2.3 風(fēng)機(jī)動(dòng)力型系統(tǒng) 串聯(lián)式風(fēng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng) 區(qū)域變風(fēng)量 內(nèi)外區(qū)供冷 外區(qū)再熱（200w/m） 風(fēng)機(jī)連續(xù)二次回風(fēng)(連續(xù)提高送風(fēng)溫度/ 氣流組織/新風(fēng)效率）,串聯(lián)式風(fēng)機(jī)動(dòng)力型 并聯(lián)式風(fēng)機(jī)動(dòng)力型 （金茂大廈、浦發(fā)銀行） (國(guó)際航運(yùn)),并聯(lián)式風(fēng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng) 區(qū)域變風(fēng)量 內(nèi)外區(qū)供冷 外區(qū)再熱（200w/m） 風(fēng)機(jī)小風(fēng)量及再熱時(shí)二次回風(fēng) (間歇改善氣流組織/新風(fēng)效率）,3.3 壓力相關(guān)與壓力無(wú)關(guān)

7、 末端風(fēng)量受開度和靜壓雙重影響 根據(jù)室溫控制開度，風(fēng)量受靜壓波動(dòng)壓力相關(guān) 根據(jù)室溫偏差計(jì)算設(shè)定風(fēng)量；檢測(cè)風(fēng)量并根據(jù)風(fēng)量偏差控制開度；靜壓變化可以得到修正壓力無(wú)關(guān),室溫控制器,室溫傳感器,設(shè)定溫度,設(shè)定溫度,室溫傳感器,控制風(fēng)閥開度,控制風(fēng)閥開度,末端控制器,檢測(cè)風(fēng)量,計(jì)算需求風(fēng)量,靜壓,靜壓,4.如何選擇變風(fēng)量系統(tǒng),4.1.外區(qū)加熱量分析 4.1.1 每米外窗熱負(fù)荷 寬1m;高4.3m;傳熱系數(shù)2.5w/m2/ Q =K*F*(tn-tw)=2.5*1*4.3*0.7*22-(-4)=196w/m 4.1.2 末端加熱量 條件：外區(qū)寬1m;進(jìn)深5 m;凈高3.0 m；熱風(fēng)送風(fēng)溫差T8 (30)

8、; 換氣次數(shù)8次/h; 每米外區(qū)加熱量 Q =1.01* G *(ts-tn) 單風(fēng)道=1.01*1.2* 0.3 *1*5*3*8/3600*(30-22)= 97 w/m 并聯(lián)=1.01*1.2* 0.9 *1*5*3*8/3600*(30-22)= 290 w/m 串聯(lián)=1.01*1.2* 1.3 *1*5*3*8/3600*(30-22)= 420 w/m,4.2.系統(tǒng)選擇因素,5.如何進(jìn)行末端選型,5.1.一次風(fēng)最大風(fēng)量 根據(jù)房間最大顯熱負(fù)荷采用顯熱溫差法計(jì)算,5.2 一次風(fēng)最小風(fēng)量 5.2.1最小風(fēng)量不是按最小顯熱負(fù)荷確定 風(fēng)速傳感器限制 新風(fēng)分配需求 最小風(fēng)量 Gm=Vm*A為最

9、大風(fēng)量的30-40%) 5.2.2 最小風(fēng)速,皮托管最小可測(cè)動(dòng)壓Pm=7.6Pa (0-375Pa氣電轉(zhuǎn)換器/8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器) Pm=1.0Pa (0-375Pa氣電轉(zhuǎn)換器/10位模數(shù)轉(zhuǎn)換器),氣流組織需求 加熱風(fēng)量需求,可測(cè)動(dòng)壓,放大系數(shù),產(chǎn)品樣本給出各末端裝置在250Pa動(dòng)壓下的風(fēng)量，求得該末端裝置風(fēng)速傳感器的放大系數(shù)F,理論上13/2.25=17.3% 工程上取30-40%,非氣壓型風(fēng)速傳感器 可測(cè)最小風(fēng)速達(dá)1m/s,5.3 風(fēng)機(jī)風(fēng)量 串聯(lián)風(fēng)機(jī)100-130% 并聯(lián)風(fēng)機(jī) 60% 加熱溫度校核 5.4.末端余量! 末端風(fēng)量不可隨意放大,會(huì)減小風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍 末端風(fēng)量由2000-600M3/h放大到2400-720M3/h 調(diào)節(jié)范圍由2000-600M3/h減小到2000-720M3/h 空調(diào)箱出風(fēng)溫度可比設(shè)計(jì)溫度低0.5-1.0,5.5 高速與低速末端,6. 新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),6.1處理方式：分散/集中 6.2分配方式： 不定新風(fēng)量/系統(tǒng)定新風(fēng)量/末端定新風(fēng)量,分散/