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        對(duì)于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題分析

        2017-05-18 08:26:07蘇炳超
        科技視界 2016年19期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題

        蘇炳超

        [摘要]如今空調(diào)對(duì)于很多家庭來(lái)說(shuō)已經(jīng)非常普遍,變風(fēng)量空調(diào)是現(xiàn)今空調(diào)行業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向。目前,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中存在著一些問(wèn)題,其會(huì)直接影響到變風(fēng)量空調(diào)的控制效果以及增加變風(fēng)量空調(diào)的能耗等。本研究會(huì)對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道特征以及變風(fēng)量末端裝置的可調(diào)比性等做出簡(jiǎn)單闡述,并針對(duì)其中的問(wèn)題做出簡(jiǎn)要分析。

        [關(guān)鍵詞]變風(fēng)量空調(diào);系統(tǒng)設(shè)計(jì);問(wèn)題

        0前言

        相對(duì)于傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢(shì),變風(fēng)量空調(diào)的噪音低,即使夜間開(kāi)放也不會(huì)影響到休息,并且其并不如傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)一般,需要維修保養(yǎng),即可維持室內(nèi)的良好空氣,基于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有較大的優(yōu)勢(shì),其在多種建筑中被廣泛的使用。對(duì)于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),其中的風(fēng)道設(shè)計(jì)是決定變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)性能好壞的關(guān)鍵之處,因此,本研究將會(huì)針對(duì)此方面做出重點(diǎn)的分析和探討。

        1變風(fēng)量系統(tǒng)簡(jiǎn)單介紹

        變風(fēng)量系統(tǒng)誕生于20世紀(jì)60年代的美國(guó),由于定風(fēng)量系統(tǒng)越來(lái)越不能滿足消費(fèi)者的需求,變風(fēng)量系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。變風(fēng)量系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)就是能根據(jù)周圍環(huán)境的各種參數(shù)改變風(fēng)量,并在送風(fēng)過(guò)程中保持空調(diào)的送風(fēng)溫度,同時(shí)調(diào)節(jié)空調(diào)的送風(fēng)量,使空調(diào)的消費(fèi)者能夠得到舒適的溫度和風(fēng)量,因此,變風(fēng)量系統(tǒng)提高了消費(fèi)者的滿意度。不僅如此,變風(fēng)量系統(tǒng)相對(duì)于其他系統(tǒng)來(lái)說(shuō),降低了能源的消耗,其原因就在于變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)大部分時(shí)間都在部分負(fù)荷下運(yùn)作,使空調(diào)送的風(fēng)量減少,從而降低了空調(diào)能源的消耗。70年代后,美國(guó)主要使用的是VAV系統(tǒng),并在美國(guó)得到廣泛的應(yīng)用,VAV系統(tǒng)的所追求的就是使用更少的能耗,從而滿足室內(nèi)的溫度等的要求。VAV系統(tǒng)經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展,使用范圍更加廣泛,并未其他國(guó)家也得到推廣。

        2變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)道的特征

        相對(duì)于定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)并沒(méi)有得到更多的創(chuàng)新,而是在定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,因此,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)道的特征與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)道特征基本相似,在對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),就需要遵守定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道的設(shè)計(jì)方法。具體來(lái)說(shuō),就是不能讓變風(fēng)量末端裝置承擔(dān)風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況下的阻力平衡功能,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)道設(shè)計(jì)的特征之一就是,其設(shè)計(jì)風(fēng)量可以通過(guò)測(cè)量變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的風(fēng)量所獲得。因此,工作人員在對(duì)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)收時(shí),就可以通過(guò)打開(kāi)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的風(fēng)閥全部打開(kāi),直接測(cè)量變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的風(fēng)量,從而得到變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)風(fēng)量,判斷該變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)工程是否合格,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的風(fēng)道系統(tǒng)的另外兩個(gè)特征分別為維持變風(fēng)量末端裝置的行程不變:變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)在進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí)可以不考慮使用參數(shù)。有些人認(rèn)為變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道可以不作阻力平衡設(shè)計(jì),因?yàn)樗麄冋J(rèn)為變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端就具有風(fēng)量調(diào)節(jié)的功能,這其實(shí)是一種誤解,應(yīng)該指出的是,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端具有的風(fēng)量調(diào)節(jié)功能僅是在非設(shè)計(jì)工況下可以使用的。除此之外,變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)工程存在的問(wèn)題有部分設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí),并沒(méi)有進(jìn)行管道阻力平衡設(shè)計(jì),僅僅是在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置中安裝手動(dòng)門閥,這種做法是不可取的,當(dāng)風(fēng)道出現(xiàn)吸風(fēng)現(xiàn)象時(shí),手動(dòng)門閥并不能起到實(shí)質(zhì)性作用。

        3變風(fēng)量空調(diào)末端的可調(diào)比性

        變風(fēng)量空調(diào)末端的可調(diào)比性是衡量變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效果的主要參數(shù),同時(shí)其也是衡量空調(diào)性能的主要參數(shù),其主要是指變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)最大的可以控制的風(fēng)量與最小的可以控制的風(fēng)量的比值,可以說(shuō),變風(fēng)量空調(diào)末端的可調(diào)比性越大,此變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越節(jié)能。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),選擇更大型號(hào)的變風(fēng)量空調(diào)末端裝置,就可以降低該變風(fēng)量空調(diào)末端的可調(diào)比性。在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,變風(fēng)量空調(diào)末端的可調(diào)比性與其末端的壓差也具有一定的關(guān)系,一般來(lái)說(shuō),變風(fēng)量空調(diào)末端裝有風(fēng)速計(jì),風(fēng)速計(jì)是用來(lái)測(cè)量系統(tǒng)的風(fēng)速的,并且,所有的系統(tǒng)所能達(dá)到的各種風(fēng)速都在此風(fēng)速計(jì)的計(jì)量范圍內(nèi),末端壓差雖然可以影響到風(fēng)閥的開(kāi)度,但是并不能影響到風(fēng)速計(jì)的工作范圍。一般來(lái)說(shuō),裝置上標(biāo)簽的最小可控風(fēng)量并不是實(shí)際使用過(guò)程中的最小可控風(fēng)量,其取決于裝置中的風(fēng)速傳感器有關(guān),更與DDC控制器有關(guān)。近幾年來(lái),由于各國(guó)修改了標(biāo)準(zhǔn),變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置設(shè)計(jì)也得到了一些改變,與傳統(tǒng)的末端裝置的設(shè)計(jì)有了很大的不同,空調(diào)末端所需的可調(diào)比性則越來(lái)越大,因此,末端裝置也顯得越來(lái)越重要。

        4變風(fēng)量空調(diào)末端裝置的風(fēng)量測(cè)量能力決定變風(fēng)量末端裝置的類型

        變風(fēng)量末端裝置的可調(diào)比性可以通過(guò)改變變風(fēng)量空調(diào)末端裝置的風(fēng)量測(cè)量能力實(shí)現(xiàn),第一代變風(fēng)量末端裝置是通過(guò)使用皮托管測(cè)量其喉口動(dòng)壓,從而計(jì)算變量空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以得出,皮托管風(fēng)速計(jì)本身并不能影響變風(fēng)量末端裝置的可調(diào)比性,影響變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)末端裝置的可調(diào)比性的主要因素為DDC控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,研究報(bào)告得出。使用八位模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí),讀數(shù)誤差可達(dá)到10%,因此,DDC控制器不宜再使用8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。第二代變風(fēng)量末端裝置該換風(fēng)速計(jì)來(lái)測(cè)量風(fēng)速,克服了第一代變風(fēng)量空調(diào)末端裝置使用皮托管所帶來(lái)的劣勢(shì),提高了變風(fēng)量空調(diào)末端裝置的調(diào)節(jié)性能。而第三代末端裝置采用脈沖信號(hào),因此,DDC控制器在接收信號(hào)不再采用模擬轉(zhuǎn)換器,直接讀取數(shù)字信號(hào),避免了因讀數(shù)而引起較大的誤差。

        5變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道設(shè)計(jì)中的分流三通

        在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道設(shè)計(jì)時(shí),常常使用分流三通,在國(guó)外,分流三通有兩種,分別是彎頭組合式分流三通和單側(cè)45度斜接T形分流三通。當(dāng)主風(fēng)管風(fēng)速較大時(shí),可以使用彎頭組合式分流三通,其可以獲得到較大的靜壓復(fù)得,從而避免主風(fēng)管會(huì)因?yàn)槠滹L(fēng)速較大的緣故而出現(xiàn)的吸風(fēng)現(xiàn)象。如果在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程中,主風(fēng)管的高度與支風(fēng)管的高度相差較大時(shí),就不宜使用彎頭組合式分流三通,此時(shí),彎頭組合式分流三通不容易制作,只能采用單側(cè)45度斜接T形分流三通,并且這時(shí),可以考慮在裝置上安裝上分流調(diào)節(jié)風(fēng)閥,從而避免出現(xiàn)因主風(fēng)管的風(fēng)速過(guò)大而吸風(fēng)的現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得知,T形分流三通的局部阻力因數(shù)會(huì)隨著支風(fēng)管與主風(fēng)管的風(fēng)速比的改變而改變,并且,T形分流三通的局部阻力因數(shù)越大,越容易造成吸風(fēng)現(xiàn)象。相對(duì)于單側(cè)45度斜接T形分流三通來(lái)說(shuō),彎頭組合式分流三通的局部阻力因數(shù)變化較小,相對(duì)來(lái)說(shuō)的影響也比較小。因此,所變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的主風(fēng)管風(fēng)速較大,就不宜使用T形分流三通,適宜使用彎頭組合式分流三通。如果出現(xiàn)不能使用彎頭組合式分流三通,使用T形分流三通時(shí),可以在裝置中添加分流調(diào)節(jié)風(fēng)閥,從而降低吸風(fēng)現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。

        6結(jié)語(yǔ)

        變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是在定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),因此,其不僅具有定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特征,同時(shí)也具有自己獨(dú)特的特征,相對(duì)于定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢(shì)。然而變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中也存在著一些問(wèn)題。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道的阻力平衡設(shè)計(jì),變風(fēng)量空調(diào)末端裝置的可調(diào)比性,測(cè)量風(fēng)量的裝置,分流三通的使用等,都是能夠影響變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)性能,節(jié)能能力的因素,因此,設(shè)計(jì)人員需要在此方面多下功夫,努力研究,優(yōu)化變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì),從而推動(dòng)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)工程的發(fā)展。

        [責(zé)任編輯:楊玉潔]

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