暖通工程師資料:空氣系統(tǒng)中的氣流組織

空氣系統(tǒng)中的氣流組織與溫度效果

1.前言

近代，由于我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人民的生活水平的不斷提高，工作與生產(chǎn)環(huán)境的不斷改善，無論在舒適空調(diào)和工業(yè)生產(chǎn)用空調(diào)工程中空氣系統(tǒng)[俗稱空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)]得到廣泛的應(yīng)用。空氣系統(tǒng)中的溫度效果如何、是否節(jié)能，都與所采用的氣流組織是否合理，有著直接的關(guān)系，還與風(fēng)口設(shè)置的位置，風(fēng)口的送風(fēng)方式，單位面積的冷負(fù)荷和循環(huán)風(fēng)量的大小，氣流有無短路循環(huán)和有無死角存在等有關(guān)。文中以實(shí)用性為主，介紹了五種常用的、并是行之有效的氣流組織的使用情況和節(jié)能的“排熱降溫法”，供同行們在工作中參考，并共同進(jìn)一步研討。

2.五種氣流組織的應(yīng)用情況

2.1 辦公室與客房：層高在3.60m左右時(shí)，室內(nèi)吊頂上采用雙層百葉風(fēng)口側(cè)送，在風(fēng)機(jī)盤管下設(shè)回風(fēng)口，上回風(fēng)與新風(fēng)在風(fēng)機(jī)盤管后的回風(fēng)箱內(nèi)混合后送入室內(nèi)，簡稱“側(cè)送上回”方式。這樣形成了一個(gè)空氣對流圈，使室內(nèi)兩米以下人的活動(dòng)范圍內(nèi)溫度隨氣流均布，使環(huán)境達(dá)到舒適溫度范圍(25-28℃)，參見圖1。

2.2 大餐廳與大會(huì)議室：當(dāng)?shù)蹴敻叨仍?.5-4.5m時(shí)，可采用自動(dòng)溫控風(fēng)口，因其在夏季送風(fēng)為擴(kuò)散形，冬季可向下直送風(fēng)，能使暖風(fēng)送下來，效果很好。該風(fēng)口位于室內(nèi)吊頂?shù)闹胁肯蛳滤惋L(fēng)，在兩側(cè)分別設(shè)回風(fēng)口上回風(fēng)，構(gòu)成中部下送，兩側(cè)

上回的循環(huán)方式，這樣在室內(nèi)就形成兩個(gè)從中上部再向下，分別向兩側(cè)上回的空氣對流圈，從一端到另一端，整個(gè)室內(nèi)溫度隨氣流均勻分布，無死角存在，可確保整個(gè)室內(nèi)舒適，溫度效果好，參見圖2。如果吊頂高度在5m-8m時(shí)，則中間的自動(dòng)溫控風(fēng)口應(yīng)改成旋流風(fēng)口，出口風(fēng)速應(yīng)≥5m/s，回風(fēng)口同上，此時(shí)，室內(nèi)的環(huán)境溫度可同樣的舒適，尤其是到了冬季時(shí)可順利地將暖風(fēng)送下來，確保供暖溫度效果好。根除了冬季暖風(fēng)送不下來的”通病”。[如南通市科協(xié)報(bào)告廳和華能電廠職工大餐廳空調(diào)的氣流組織就是如此。]

2.3 服裝生產(chǎn)車間：吊頂高度在4m左右時(shí)，可以從吊頂?shù)闹胁糠謩e向兩邊側(cè)送風(fēng)，中間設(shè)回風(fēng)口上回風(fēng)，這樣在室內(nèi)就形成了兩個(gè)空氣對流圈，從一端至另一端氣流均勻地不斷循環(huán)，無死角存在，只要冷負(fù)荷指標(biāo)確當(dāng)，室內(nèi)溫度可在25-27℃的舒適范圍內(nèi)，參見圖3。[如南通市三友服裝公司的生產(chǎn)車間空調(diào)。]

2.4 門廳與大堂：吊頂高度達(dá)8-9m左右時(shí)，長度約30m左右，進(jìn)深為18m左右的大堂，宜在中部吊頂上采用變流態(tài)遙控旋流風(fēng)口下送風(fēng)，出口風(fēng)速宜≥6m/s，在兩側(cè)中間層的吊頂內(nèi)分別設(shè)鼓型噴口向中部相對地側(cè)送，再在吊頂上周邊的死角處設(shè)回風(fēng)口回風(fēng)。這樣才能使高大空間下面2m高的、人們活動(dòng)范圍內(nèi)的環(huán)境溫度舒適到冬暖夏涼。防止了冬季暖風(fēng)送下不來，造成上暖下不暖的“通病”，參見圖4。

2.5 排熱降溫法的氣流組織：適用于大空間[進(jìn)深與長度相當(dāng)?shù)腯發(fā)熱的高溫[T=45℃左右]車間，無吊頂，層高4m左右。在這樣的情況下，為了節(jié)能，可以分以下兩步處理。[如南通江電容器廠生產(chǎn)車間的空調(diào)。]

2.5.1 排熱處理：即從一側(cè)[如南側(cè)]將一定數(shù)量的并經(jīng)過降溫處理過的新風(fēng)通過橫百葉風(fēng)口向另一側(cè)[如北側(cè)]以45°向下壓送，由于生產(chǎn)產(chǎn)生的熱量使室內(nèi)的空氣升溫變成熱空氣，它比冷空氣質(zhì)量輕上升向另一側(cè)移動(dòng)，再在另一側(cè)墻的上方設(shè)一排全金屬大排量低噪聲的排氣扇[帶風(fēng)壓、噪聲低、耗電省]將上升的熱空氣抽出室外。這樣將生產(chǎn)所產(chǎn)生的熱量形成的熱空氣直接排出室外，免除了用同等的冷量去置換熱量，因此，可以大大地節(jié)能。

2.5.2 降溫處理：在車間的中部2.5m高處，安裝一定數(shù)量的四吹吸頂卡式風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)機(jī)組，在夏季用來對循環(huán)風(fēng)作降溫處理，可使室內(nèi)溫度達(dá)到規(guī)定的，生產(chǎn)環(huán)境所需要的溫度，參見圖5。

2.6 空氣系統(tǒng)共有三種基本系統(tǒng)，各有各的作用：

2.6.1 新風(fēng)系統(tǒng)―是按室內(nèi)總的人數(shù)和每人每小時(shí)健康所需要的新風(fēng)量[25-30M3/h]計(jì)算而得，為的是使室內(nèi)空氣品質(zhì)提高，保障人體健康。

2.6.2 排風(fēng)系統(tǒng)―是將室內(nèi)由人體、生產(chǎn)和衛(wèi)生間等處所產(chǎn)生的污染空氣，從室內(nèi)排出室外，確保室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生和良好的空氣品質(zhì)。排風(fēng)量可據(jù)環(huán)境不同的要求，為新風(fēng)量的90%-80%。

2.6.3 循環(huán)風(fēng)系統(tǒng)―是將新風(fēng)與回風(fēng)形成的混合風(fēng)進(jìn)行[夏季]降溫、[冬季]加溫，再經(jīng)不斷循環(huán)處理得到的空氣品質(zhì)好的風(fēng)，稱為循環(huán)風(fēng)。主要作用是使室內(nèi)的環(huán)境溫度保持在恒定的舒適范圍內(nèi)。循環(huán)風(fēng)量可據(jù)不同環(huán)境所需的換氣次數(shù)計(jì)算來確定。

3.結(jié)語：

因空調(diào)工程是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，凡要“創(chuàng)優(yōu)″的空調(diào)工程皆應(yīng)確保溫度效果好，要在設(shè)計(jì)和施工中解決好影響空調(diào)質(zhì)量和溫度效果的幾個(gè)主要問題：

3.1 選用的氣流組織要合理，無死角存在，要使室內(nèi)一年四季的溫度效果都能達(dá)到理想的運(yùn)行工況。

3.2 空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)在環(huán)保、節(jié)能的條件下運(yùn)行，水冷式系統(tǒng)的能效系數(shù)COP≥5，風(fēng)冷式的系統(tǒng)COP≥3為佳。

3.3 制冷劑[R]應(yīng)優(yōu)先選用環(huán)保節(jié)能型，且性能穩(wěn)定的新冷媒，如：R134a、R410a和R407c等。

3.4 送風(fēng)口與回風(fēng)口、排風(fēng)口不能都位于一起，且很近，為的是避免剛送出的冷風(fēng)就被抽回來或被排走了，不但在吊頂下形成大面積的死角，即風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生了短路循環(huán)，溫度效果不會(huì)好，也不節(jié)能。

3.5 當(dāng)?shù)蹴敒橐粋€(gè)平面時(shí)，宜采用“下送上回”的方式，即回風(fēng)口位于送風(fēng)口的另一側(cè)，使人們的工作位置處于在溫度舒適的氣流之中。

3.6 在風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的系統(tǒng)中，風(fēng)機(jī)盤管的出風(fēng)口為側(cè)送時(shí)，回風(fēng)口設(shè)在盤管的后下方，稱為“側(cè)送上回方式”。這樣不但氣流組織合理，且溫度效果好。

3.7 排風(fēng)口主要是為了排除室內(nèi)被污染了的空氣而設(shè)置的，宜位于吊頂?shù)乃澜翘帲粍t便于引入新風(fēng)：二則可以使死角的氣流變活，消滅了死角。

3.8 衛(wèi)生間內(nèi)應(yīng)成為負(fù)壓區(qū)，只宜設(shè)排風(fēng)口，防止污染的空氣散發(fā)到空調(diào)區(qū)內(nèi)：衛(wèi)生間的排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，不應(yīng)與其它風(fēng)管連通，嚴(yán)防串味污染。尤其不能與餐廳的排風(fēng)連通。