某生產(chǎn)大廳空調(diào)氣流組織分析

續(xù)穎

【摘要】本文借助實(shí)地測試數(shù)據(jù)，對大廳溫度分布特性進(jìn)行了分析，并對大廳空調(diào)系統(tǒng)采用下送上回和上送下回兩種不同氣流組織進(jìn)行比較，說明下送風(fēng)空調(diào)氣流組織方式具有良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)和明顯的節(jié)能效果。

【關(guān)鍵詞】溫度分布特性；氣流組織；下送風(fēng)空調(diào)；節(jié)能

【Abstract】In this paper， by means of field test data， the hall temperature distribution characteristics are analyzed， and the use of air-conditioning systems to send back to the hall and to send the next two different air distribution are compared， the air flows into the air conditioning mode has a good indoor air quality and obvious energy saving effect.

【Key words】The temperature distribution characteristics；Air distribution；The supply air conditioning；Energy saving

1. 工程概況

某生產(chǎn)大廳面積18000平方米，高6.6米。大廳安裝生產(chǎn)設(shè)備，分三層布置，中心高度分別為1.0米、2.5米、3.5米。

2. 大廳設(shè)計(jì)參數(shù)及氣流組織方式

2.1工藝設(shè)計(jì)要求。

大廳室內(nèi)溫度全年要求維持在14～20℃之間，室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度不得高于11℃，大廳最小換氣次數(shù)0.3次/小時。

2.2大廳氣流組織方式.

為滿足大廳溫度參數(shù)的要求，大廳采用帶有一二次回風(fēng)的全空氣定風(fēng)量集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。大廳氣流組織設(shè)計(jì)采用下送上回方式，送風(fēng)由設(shè)在設(shè)備框架下的送風(fēng)分配器送入大廳，回風(fēng)由吊頂散流回風(fēng)口回至空調(diào)機(jī)房，新風(fēng)從室外就地采取經(jīng)空調(diào)機(jī)組送入大廳。

3. 大廳溫度分布特性

現(xiàn)已大廳近期一組溫度測試數(shù)據(jù)為依據(jù)繪制出大廳溫度分布圖進(jìn)行分析，溫度分布如圖1所示。

分析圖1可知，大廳垂直方向存在明顯的溫度分層，且隨著高度的增加溫度在不斷升高；溫度分布軌跡不是直線，說明大廳送風(fēng)口至頂棚的溫度梯度不是定值；1.0～3.5米層溫度梯度變化較平緩，4.5～6.6米溫度梯度有明顯的增加，進(jìn)一步說明了大廳熱源分布不均勻，4.5～6.6米存在較大熱負(fù)荷。

4. 大廳溫度分布產(chǎn)生的機(jī)理及其特點(diǎn)

4.1以測試數(shù)據(jù)為依據(jù)，對大廳進(jìn)行熱平衡分析，計(jì)算過程如下：

4.1.1大廳得熱量Q得。

（1）輔助工藝設(shè)備發(fā)熱量Q1=10.5 KW

（2）電氣、自控設(shè)備發(fā)熱量Q2=535.24 KW

（3）電氣照明設(shè)備發(fā)熱量Q3=178.3 KW

（4）人員發(fā)熱量Q4=3 KW

（5）圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量Q5=308.59KW

Q得=10.5+535.24+178.3+3+308.59=1035.63KW

4.1.2大廳生產(chǎn)設(shè)備吸熱量Q吸=604KW

4.1.3大廳顯熱Q=Q得-Q吸=1035.63-604=431.63 KW

4.2計(jì)算結(jié)果表明大廳室內(nèi)存在余熱，在這種條件下，將一定量處理過的冷空氣送入大廳下部送風(fēng)口，由風(fēng)口水平送出，送出的氣流首先進(jìn)入工作區(qū)，通過誘導(dǎo)作用與室內(nèi)空氣混合，吸收工作區(qū)的熱濕負(fù)荷，然后在室內(nèi)熱源的對流流動帶動下，向上移動。進(jìn)入非工作區(qū)（4.5至6.6米）以后，借助電氣照明設(shè)備的對流作用得以強(qiáng)化，再由設(shè)在吊頂上的回風(fēng)口排除。

4.3大廳這種下送風(fēng)上回風(fēng)的氣流組織符合因空氣密度差所形成的熱氣流上升和冷氣流下沉的原理。因而其室內(nèi)形成溫度分層和濃度分層，所以，下送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)具有較高的通風(fēng)效率。

5. 下送風(fēng)與上送風(fēng)空調(diào)氣流組織的比較

5.1具有良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)。

由于下送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)口位于房間下部，送入的新鮮空氣首先進(jìn)入人的呼吸區(qū)，因而可以提高工作區(qū)的空氣品質(zhì)。據(jù)文獻(xiàn)分析，對于一般混合通風(fēng)，換氣效率為50%，而下送風(fēng)的換氣效率為50%～100%。就通風(fēng)效率而言，傳統(tǒng)的混合式通風(fēng)效率最大為100%，實(shí)際應(yīng)用中只達(dá)到50%～70%，而下送風(fēng)由于室內(nèi)空氣分層，上部區(qū)域污染物濃度要高于下部區(qū)域，因而其通風(fēng)效率要高于100%，通常介于100%～200%之間，甚至更高。

5.2具有較大的節(jié)能潛力與經(jīng)濟(jì)價值。

眼下隨著人們節(jié)能意識的增強(qiáng)，下送風(fēng)空調(diào)重新受到人們的重視，一個最直接的原因就是它具有的節(jié)能性。在下送風(fēng)時僅考慮室內(nèi)工作區(qū)的熱濕負(fù)荷，也只需維持工作區(qū)的環(huán)境參數(shù)，無需顧及房間上部的熱環(huán)境，因此，相當(dāng)于提高了室內(nèi)空氣的平均溫度，使室內(nèi)負(fù)荷減小，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。下面我以大廳為對象，測試數(shù)據(jù)為依據(jù)計(jì)算分

析兩種氣流組織的送風(fēng)量和耗冷量。

5.2.1下送風(fēng)氣流組織方式。

大廳燈具照明發(fā)熱量由對流熱和輻射熱兩部分組成，根據(jù)文獻(xiàn)資料，按一般情況考慮，對流和輻射熱各占50%。

由于大廳燈具照明發(fā)熱量中的對流熱屬于非工作區(qū)熱負(fù)荷，大廳送風(fēng)量計(jì)算時不包括該對流熱負(fù)荷。

5.2.1.1大廳得熱量Q得。

（1）輔助工藝設(shè)備發(fā)熱量Q1=10.5 KW

（2）電氣、自控設(shè)備發(fā)熱量Q2=535.24 KW

（3）電氣照明設(shè)備發(fā)熱量Q3=178.3x0.5=89.15 KW

（4）人員發(fā)熱量Q4=3 KW

（5）圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量Q5=308.59KW

Q得=10.5+535.24+89.15+3+308.59=946.48KW

5.2.1.2大廳生產(chǎn)設(shè)備吸熱量Q吸=604KW

5.2.1.3大廳顯熱Q=Q得-Q吸=946.48-604=342.5 KW

5.2.1.4大廳送風(fēng)量G=3600Q/1.01（tn-to）=（3600x342.5）/（1.01x5）=244158.4Kg/h

5.2.1.5空調(diào)制冷量Q=G（io-il）/3600=244158.4x（43.84-29.59）/3600=966.5KW

5.2.2上送風(fēng)氣流組織方式。

5.2.2.1大廳得熱量Q得。

（1）輔助工藝設(shè)備發(fā)熱量Q1=10.5 KW

（2）電氣、自控設(shè)備發(fā)熱量Q2=535.24 KW

（3）電氣照明設(shè)備發(fā)熱量Q3=178.3 KW

（4）人員發(fā)熱量Q4=3 KW

（5）圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量Q5=308.59KW

Q得=10.5+535.24+178.3+3+308.59=1035.63KW

5.2.2.2大廳生產(chǎn)設(shè)備吸熱量Q吸=604KW。

5.2.2.3大廳顯熱Q=Q得-Q吸=1035.63-604=431.63 KW。

5.2.2.4大廳送風(fēng)量G=3600Q/1.01（tn-to）=（3600x431.63）/（1.01x5）=307696.6Kg/h。

5.2.2.5空調(diào)制冷量Q=G（io-il）/3600=307696.6x（43.84-29.59）/3600=1120KW。

5.3通過上述計(jì)算可以看出，由于上送風(fēng)氣流組織方式要承擔(dān)燈光負(fù)荷中的全部對流熱量，因此它的空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量要比下送風(fēng)氣流組織方式大20.6%，耗冷量要大13.8%，這樣就直接導(dǎo)致了風(fēng)管尺寸的加大，機(jī)組尺寸的加大，工程初投資以及運(yùn)行費(fèi)均會加大，顯然是不經(jīng)濟(jì)、不節(jié)能的。

6. 下送風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（1）根據(jù)室內(nèi)顯熱負(fù)荷及送風(fēng)溫差確定送風(fēng)量。

（2）選擇合適的送風(fēng)口形式。

（3）根據(jù)送風(fēng)量，選擇合理的送風(fēng)風(fēng)速，確定送風(fēng)數(shù)量。

（4）根據(jù)室內(nèi)布局布置風(fēng)口。

7. 結(jié)論

應(yīng)用于某生產(chǎn)大廳中的這種下送風(fēng)空調(diào)氣流組織方式以良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)、明顯的節(jié)能效果、靈活的調(diào)節(jié)方式和與建筑等方便的配合等優(yōu)點(diǎn)，具備了很好的發(fā)展?jié)摿?。隨著人們對該種送風(fēng)方式的有效性和良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)認(rèn)識的逐步加深，其應(yīng)用也會越來越廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1]陸耀慶，實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊.2008.

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