一、潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算公式
熟悉潔凈室空調(diào)負(fù)荷計(jì)算的朋友應(yīng)該都知道,凈化空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算和普通空調(diào)負(fù)荷計(jì)算有著本質(zhì)的不同,它屬于工藝性空調(diào)計(jì)算范疇,計(jì)算起來更復(fù)雜,更全面。其中包含夏季的冷負(fù)荷、再熱負(fù)荷,冬季的熱負(fù)荷、預(yù)熱負(fù)荷、加濕負(fù)荷(也就是加濕量)以及組合式空調(diào)機(jī)組的風(fēng)壓,水泵的水流量等等。這篇文章就一次性把這些重要的公式再次分享給大家。
1、冷負(fù)荷:冷負(fù)荷=(送風(fēng)量x1.2x△h)/3600其中:△h為焓差(室外狀態(tài)點(diǎn)或者混合點(diǎn)狀態(tài)點(diǎn)與露點(diǎn)之間的焓差) 注意單位要帶入正確1.2-空氣密度,kg/m3送風(fēng)量-m3/h△h-kJ/kg空氣冷負(fù)荷-Kw 2、熱負(fù)荷、再熱負(fù)荷:熱負(fù)荷、再熱負(fù)荷=(送風(fēng)量x1.2x△t)/3600其中:△t為溫差(室外狀態(tài)點(diǎn)或者混合點(diǎn)狀態(tài)點(diǎn)與送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)溫差,或者露點(diǎn)溫度與送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)溫差)
講到這里,就要多提一句,在很多教材中關(guān)于熱負(fù)荷的計(jì)算是將△t換成△h,其實(shí)那是因?yàn)楹芏嗳苏J(rèn)為在加熱或者再熱過程中存在潛熱負(fù)荷,這里作者認(rèn)為也并不無道理,但是經(jīng)過作者和很多朋友的反復(fù)計(jì)算,我們發(fā)現(xiàn)不管是任何工程,當(dāng)采用△t計(jì)算時(shí)與采用△h計(jì)算時(shí)二者幾乎差異不大,這是因?yàn)樵诩訜岷驮贌徇^程中潛熱量很小,幾乎可以忽略不計(jì),所以也有大量教材就直接寫成了△t,希望大家能夠明白。
3、電預(yù)熱:
電預(yù)熱電量=(送風(fēng)量x1.2x△t)/3600x0.9其中:△t為溫差(室外狀態(tài)點(diǎn)與預(yù)熱后空氣狀態(tài)點(diǎn)溫差) 4、蒸發(fā)器預(yù)熱:預(yù)熱量=(送風(fēng)量x1.2x△t)/3600其中:△t為溫差(室外狀態(tài)點(diǎn)與預(yù)熱后空氣狀態(tài)點(diǎn)溫差)此計(jì)算和熱負(fù)荷計(jì)算、再熱負(fù)荷計(jì)算公式相同。 5、電再熱量:電再熱量=(送風(fēng)量x△t)/3000x0.9其中:△t為溫差(露點(diǎn)干球溫度與送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)干球溫度溫差) 6、加濕量:加濕量=(送風(fēng)量x1.2x△d)/1000其中:△d為含濕量差(露點(diǎn)與室外狀態(tài)點(diǎn)或者混合點(diǎn)狀態(tài)點(diǎn)含濕量差)
這里需要給剛剛進(jìn)入凈化行業(yè)的小伙伴提個(gè)醒,一般情況下加濕量是相對于冬季工況計(jì)算的。 7、7℃、12℃水流量估算: 水流量=冷量x0.1723注意:此估算數(shù)值僅針對7℃、12℃系統(tǒng)適用,并且還比較準(zhǔn)確,有利于人員快速選擇水泵。
8、組合式空調(diào)機(jī)組的風(fēng)壓計(jì)算:關(guān)于組合式空調(diào)機(jī)組風(fēng)壓的計(jì)算,就要進(jìn)行風(fēng)系統(tǒng)阻力計(jì)算了,在凈化工程中風(fēng)系統(tǒng)阻力的計(jì)算不僅僅包含管道延長阻力、局部阻力,還有各種過濾器的阻力需要計(jì)算在內(nèi),關(guān)于過濾器的初阻力、終阻力值問題,作者在之前講述空氣過濾器的文章中有著重講述,大家可以參考相關(guān)文章。
針對于上面負(fù)荷計(jì)算公式,有一些參數(shù)有必要為大家進(jìn)一步做出解釋。首先就是混合點(diǎn)焓值h:hc=(QAhw+QBhN)/(QA+QB)≈(Qhwx 新風(fēng)比+QhNx 回風(fēng)比)/Q =新風(fēng)比 x hw+回風(fēng)比 x hN其次就是混合點(diǎn)含濕量d:dc=(QAdw+QBdN)/(QA+QB)≈(Qdwx 新風(fēng)比+QdNx 回風(fēng)比)/Q =新風(fēng)比 x dw+回風(fēng)比 x dN其中:Q -- 送風(fēng)量 QA-- 新風(fēng)量 QB-- 回風(fēng)量 hw--新風(fēng)焓值 hN-- 回風(fēng)焓值 dw--新風(fēng)含濕量 dN-- 回風(fēng)含濕量
以上就是潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)幾乎所有的負(fù)荷計(jì)算公式,希望能夠幫助到大家。
二、組合式空調(diào)箱詳解
三、組合式空調(diào)的設(shè)計(jì)選型及注意事項(xiàng)
組合式空調(diào)機(jī)組是以不同功能段為組合單元,在中央空調(diào)系統(tǒng)中處理空氣熱濕度和清潔度的重要設(shè)備。它本身沒有冷熱源,只是一個(gè)終端設(shè)備。
組合式空調(diào)機(jī)組設(shè)計(jì)選型要點(diǎn)。
組合式空調(diào)機(jī)組組的設(shè)計(jì)和選擇中,根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷和風(fēng)系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)確定所需的風(fēng)量、壓力、冷熱、加濕、除濕等技術(shù)參數(shù),實(shí)現(xiàn)不同空氣處理的功能段和組合模式。組合式空調(diào)機(jī)組最常用的功能段主要包括進(jìn)氣段、過濾段、表面冷卻段、加熱段、加濕段、風(fēng)機(jī)段、均流段和送風(fēng)段。各功能段的合理設(shè)計(jì)和選擇是整機(jī)性能優(yōu)越的保證,對機(jī)組的安全節(jié)能運(yùn)行具有重要意義。以下作者分別總結(jié)了機(jī)組各功能段的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
(1)確定送風(fēng)量和送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。
供氣量和供氣狀態(tài)點(diǎn)的確定應(yīng)在焓濕圖上進(jìn)行。對于舒適的空調(diào),為了降低能耗,機(jī)器露點(diǎn)通常被用作供氣狀態(tài)點(diǎn)。理論上,熱濕比δ與相對濕度φ=95%之間的交點(diǎn)是理論上的供氣狀態(tài)點(diǎn)。在選擇供氣狀態(tài)點(diǎn)時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1)為避免空氣在送風(fēng)口結(jié)露滴落,送風(fēng)溫度T0不得低于室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)狀態(tài)點(diǎn)N對應(yīng)的露點(diǎn)溫度TND,即T0≥TND;
2)室內(nèi)溫度與送風(fēng)溫度之間的溫差不過10℃;
3)對于整個(gè)空氣系統(tǒng)的舒適空調(diào),考慮到室內(nèi)氣流組織的合理分布,房間通風(fēng)次數(shù)不應(yīng)小于8次/h,從而確定空調(diào)系統(tǒng)的最小送風(fēng)量,并根據(jù)室內(nèi)熱濕負(fù)荷、室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)點(diǎn)和送風(fēng)量進(jìn)一步確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。需要特別注意的一點(diǎn)是,在工程設(shè)計(jì)中,風(fēng)量的設(shè)計(jì)余量不應(yīng)低于理論計(jì)算值的15%。這主要是基于以下考慮:機(jī)組漏氣,由于人員操作不當(dāng)和環(huán)境限制,送風(fēng)管道的密封質(zhì)量往往較差;目前大部分空調(diào)機(jī)組都選擇變頻控制來達(dá)到節(jié)能效果,而機(jī)組變頻器在大多數(shù)情況下一開始不會滿載50Hz,一般初始頻率控制在35~45Hz。
(2)箱體的選擇。
組合式空調(diào)機(jī)組箱體的保溫、強(qiáng)度、密封是機(jī)組機(jī)械性能的關(guān)鍵指標(biāo),也是影響機(jī)組能耗的重要因素。為防止箱體外表面冷凝影響用戶正常使用,造成不必要的能量損失,選擇時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1)根據(jù)機(jī)組風(fēng)量、室外環(huán)境參數(shù)和運(yùn)行壓力選擇合適的箱體厚度。箱板厚度不足會導(dǎo)致保溫層熱阻小。在機(jī)組運(yùn)行過程中,冷熱通過箱板傳遞,導(dǎo)致能量浪費(fèi)。箱板越薄,剛度越差,相同風(fēng)量和壓力下的變形越大,造成機(jī)組風(fēng)量和冷量的額外損失;如果箱板厚度較大,機(jī)組初始投資將增加,經(jīng)濟(jì)性較差。
2)應(yīng)盡量選擇具有防冷橋設(shè)計(jì)的單元。由于冷橋現(xiàn)象的存在,當(dāng)冷橋部分的表面溫度低于機(jī)組外表面的露點(diǎn)溫度時(shí),表面會產(chǎn)生冷凝水。隨著時(shí)間的推移,表面最終會水滴,導(dǎo)致冷熱交換,導(dǎo)致能量損失。
(3)盤管的選擇。
線圈是組合式空調(diào)機(jī)組中最重要的熱濕處理設(shè)備,其選擇直接決定了機(jī)組是否能滿足設(shè)計(jì)要求。由于高效的換熱能力,翅片管換熱器結(jié)構(gòu)形式緊湊,已成為機(jī)組中最常用的換熱部件。對于組合式空調(diào)機(jī)組的線圈設(shè)計(jì),由于整體框架尺寸的限制,部分結(jié)構(gòu)參數(shù)受到限制,因此需要特別注意面部風(fēng)速的確定。目前,為了減少箱體尺寸,降低成本,市場上少數(shù)制造商設(shè)計(jì)了線圈的面部風(fēng)速過大,機(jī)組在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)漂流問題。一般來說,在選擇設(shè)計(jì)應(yīng)將面部風(fēng)速控制在2.5m/s左右。
此外,《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對空調(diào)冷(熱)水系統(tǒng)耗電冷(熱)比[EC(H)R-a]有嚴(yán)格規(guī)定。合理選擇線圈壓降是降低[EC(H)R-a]的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。因此,根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),表面冷卻器內(nèi)的水壓降不得超過60kPa,加熱線圈內(nèi)的水壓降不得超過30kPa。考慮到機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后線圈內(nèi)外表面積垢,線圈換熱能力下降,線圈換熱能力設(shè)計(jì)選擇余量不得低于計(jì)算冷熱負(fù)荷的10%。
(4)過濾器的選擇。
對于舒適的空調(diào),一般在進(jìn)氣段后配置初級過濾器,防止表面冷卻器積灰。對于空氣質(zhì)量要求高或清潔場所,必須在風(fēng)機(jī)段后配置中等效率、高效過濾器,甚至增加消毒滅菌裝置。
過濾效率、粉塵容量、迎面風(fēng)速和風(fēng)阻是過濾器選擇的主要技術(shù)參數(shù)。如果風(fēng)阻過高,相應(yīng)的風(fēng)機(jī)能耗就會增加。因此,在選擇過濾器時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇低阻力、高性能的產(chǎn)品。此外,為了便于以后的維護(hù)和更換,過濾器兩端應(yīng)設(shè)置壓差表。當(dāng)壓差值達(dá)到過濾器的最終阻力時(shí),應(yīng)及時(shí)更換過濾器。
(5)除濕段的選擇。
隨著電子、制藥、食品、化纖等行業(yè)的發(fā)展,以及博物館、實(shí)驗(yàn)室、高級儲藏室等特殊場合對相對濕度提出了更高的要求,普通空調(diào)機(jī)組難以實(shí)現(xiàn),大多數(shù)項(xiàng)目采用輪式除濕機(jī)除濕方案,以滿足相對濕度較低的要求。
轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)利用涂在旋轉(zhuǎn)多孔輪或環(huán)載體上的吸濕劑通過轉(zhuǎn)輪的濕空氣吸收水蒸氣分子。吸濕劑可在高溫下脫水再生,恢復(fù)吸濕能力。
采用先進(jìn)的固體吸附技術(shù),可連續(xù)穩(wěn)定,空氣除濕操作負(fù)荷大,特別是在低溫低濕條件下,可實(shí)現(xiàn)-70℃的超低空氣露點(diǎn),水冷法只能將空氣露點(diǎn)降至10℃。在除濕過程中,吸附轉(zhuǎn)盤在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下緩慢旋轉(zhuǎn)。當(dāng)吸附轉(zhuǎn)盤在處理空氣區(qū)域的吸附水分子達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),高溫空氣進(jìn)入再生區(qū)域進(jìn)行脫附再生。這一過程一次又一次地進(jìn)行。干燥空氣經(jīng)溫度調(diào)節(jié)后送入指定空間,實(shí)現(xiàn)高精度溫濕度控制。表冷器應(yīng)安裝在轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的前后部分。前表冷器將處理后的空氣溫度降低到10℃,以提高轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的效率。當(dāng)空氣含濕度不變時(shí),進(jìn)入轉(zhuǎn)輪的空氣溫度越低,除濕效果越好;轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)處理后的干空氣溫度將上升20~30℃,安裝后表冷器的目的主要用于冷卻。
目前,輪式除濕機(jī)有兩種回收方式,即電加熱和蒸汽加熱,蒸汽加熱的蒸汽壓力不小于0.4MPa。當(dāng)項(xiàng)目有蒸汽源時(shí),蒸汽加熱回收優(yōu)先,耐高溫電磁閥或氣動(dòng)PID調(diào)節(jié)閥,有利于節(jié)能,延長除濕機(jī)的使用壽命。
(6)加濕器的選擇。
加濕器有多種類型,干蒸汽加濕器、電極加濕器、電熱加濕器屬于等溫加濕器、濕膜加濕器和高壓微霧加濕器屬于等焓加濕器。干蒸汽加濕器加濕量大,調(diào)節(jié)快,但蒸汽源穩(wěn)定;電極加濕器體積小,價(jià)格低,安裝維護(hù)方便,廣泛應(yīng)用于組合空調(diào)機(jī)組,但加濕過程啟動(dòng)時(shí)間長;濕膜加濕器結(jié)構(gòu)簡單,能耗低,運(yùn)行噪音低,加濕效率低,易結(jié)垢。
組合式空調(diào)機(jī)組在選擇加濕器時(shí),應(yīng)遵循以下原則:充分考慮安裝尺寸、加濕效率、加濕投資,合理選擇加濕器類型。
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