变风量空调系统设计设计与节能.pptx
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1、变风量空调系统设计与变风量空调系统设计与节能节能【暖通鉴】065-1第一部分、变风量空调系统设计1.2.与传统的风机盘管或定与传统的风机盘管或定风量系统比较风量系统比较3.2.13.2.1 优点优点1)区域温度可控2)空气过滤等级高,空气品质好3)部分负荷时风机可实现变频调速节能运行 4)可变新风比,利用低温新风节能3.2.23.2.2 缺点缺点1)初投资大2)设计、施工、和管理较复杂3.2.33.2.3 适用适用1)区域温度控制要求高2)空气品质要求高3)高等级办公、商业场所4)大、中、小各类空间3.2.43.2.4 应用应用1)国外大部分办公楼采用变风量空调系统 2)国内省会以上城市在逐步
2、推广1.1.变风量空调系统特点变风量空调系统特点1.1变风量空调系统基本构成变风量空调系统基本构成1 1)变风量末端装置)变风量末端装置 3 3)风)风管系统管系统2 2)空气处理及输送设备)空气处理及输送设备 4 4)自动控制系统)自动控制系统自动控制装置变风量末端装置变频装置 送风空气处理及输送设备DDC风管系统新风回风TTPT2.2.变风量空调系统分类变风量空调系统分类2.1.单风道型单风道型2.1.12.1.1 单风道单风道变风量末端变风量末端1)箱体单、双层保温/消声2)流量传感器皮托管/超声波/热线/风车3)风量调节阀单板/多叶/对开消声2.1.22.1.2 单风道系统单风道系统1
3、)单冷单风道系统变风量单供冷2)再热单风道系统变风量供冷供热(100w/m200w/m200w/m)外区外 区 末 端 装 置 内 区 末 端 装 置外 区 末 端 装 置 内 区 末 端 装 置冷热单风道再热单风道单冷单风道外 区 末 端 装 置外 区外 区内 区内 区2.1.32.1.3 组合式组合式单风道系统单风道系统1)1)风机盘管风机盘管+单风道系统单风道系统变风量供冷独变风量供冷独立供热立供热(200w/m200w/m)2)2)散热器散热器+单风道系统变风量供冷独立供热单风道系统变风量供冷独立供热(电热电热100w/m100w/m,热水,热水1 100-200w/m00-200w/
4、m)3 3)多联机)多联机/水环热泵水环热泵+单风道单风道系统系统-变风量供冷独立供热变风量供冷独立供热(200w/m200w/m)风机盘管风机盘管+单风道系统单风道系统(环球金融、高宝金融环球金融、高宝金融)散热器散热器+单风道系统单风道系统(花旗银行、平安保险)(花旗银行、平安保险)回风 或排 风窗帘低矮 式风机盘 管多联机多联机/水环热泵水环热泵+单风道系统单风道系统空调 器变 频 装 置外区散 热 器b.低 矮 式 风 机 盘 管a.立 式风机盘管c.卧式风机盘 管单 风 道 型 末 端立式 风机 盘管卧式 风机 盘管回风 或排 风送 风新 风回风内区窗帘窗帘2.2.风机动力型风机动力
5、型2.2.12.2.1串联型变风串联型变风量末端量末端1)箱体双层保温/消声2)流量传感器皮托管3)风量调节阀单板4)风机一次风量130%/130%/连续运转5)加热器热水/电热出风温度()冷负荷总风量二次风量 一次风量双位加热开比例加热双位加热关风机送风一次风变 化供冷风机送风一次风最 小再热一次风最小一次风变 化供冷供热工况过渡工况供冷工况供热工况过渡工况供冷工况一次风最 小再热300一次风最小风 量(%)冷负荷热负荷热负荷1002.2.22.2.2并联型变风并联型变风量末端量末端1)箱体双层保温/消声2)流量传感器皮托管3)风量调节阀单板4)风机一次风量60%/60%/加热时运转5)加热
6、器热水/电热总 风 量 二 次 回 风(风 机)风 量一 次 风 量双 位 加 热 开比 例 加 热双 位 加 热 关供 热 工 况过 渡 工 况供 冷 工 况供 热 工 况过 渡 工 况供 冷 工 况 风 机 送 风 风 机 送 风一 次 风 变 化 供 冷一 次 风 变 化 供 冷一 次 风 最 小 再 热一 次 风 最 小 再 热出风温度()一 次 风 最 小一 次 风 最 小风 量(%)冷 负 荷冷 负 荷热 负 荷热 负 荷100603002.2.32.2.3 风机动力型系统风机动力型系统1 1)串联式风机动力系统串联式风机动力系统 外区再热型串联式变风量末端外区再热型串联式变风量末
7、端 内区串联式变风量末端内区串联式变风量末端 区域变风量区域变风量 夏季内、外区供冷夏季内、外区供冷 冬季内区供冷冬季内区供冷 冬季外区最小冷风再热冬季外区最小冷风再热(200w/m200w/m)风机连续、有二次回风风机连续、有二次回风(连续/提高送风温度/气流组织/新风效率)2 2)并联式风机动力系统)并联式风机动力系统 外区再热型并联式变风量末外区再热型并联式变风量末端端 内区并联式变风量末端或单内区并联式变风量末端或单风道末端风道末端 区域变风量区域变风量 夏季内外区供冷夏季内外区供冷 冬季内区供冷冬季内区供冷 冬季外区最小冷风再热冬季外区最小冷风再热(200w/m200w/m)风机小风
8、量及再热时二风机小风量及再热时二次回风次回风(间歇改善气流组织/新风效率)串联式风机动力型串联式风机动力型(金茂大厦、浦发银行)(金茂大厦、浦发银行)并联式风机动力型并联式风机动力型(国际航运国际航运)2.3 压力相关与压力无关压力相关与压力无关 末端风量受开度和静压双重影响 根据室温控制开度,风量受静压波动压力相关 根据室温偏差计算设定风量;检测风量并根据风量偏差控制开度;静压变化可以得到修正压力无关压力无关性压力无关性压力相关性压力相关性变风量末端装置变风量末端装置 新风系统新风系统排风系统排风系统风管系统风管系统上海国际航运金融大厦标准层上海国际航运金融大厦标准层 并联式风机动力型系统并
9、联式风机动力型系统空气处理及输送设备空气处理及输送设备内、外分区内、外分区2.4 实例实例自控系统自控系统3.3.变风量空调系统选择变风量空调系统选择3.1.3.1.外区加热量分析外区加热量分析3.1.13.1.1 每米外窗热负荷每米外窗热负荷宽宽1m;1m;高高4.3m;4.3m;窗墙窗墙比比0.70.7;夏热冬冷地区传热系数;夏热冬冷地区传热系数2.2w/m2.2w/m2 2/Q Q=K*F*(=K*F*(tntn-twtw)=2.2*1*4.3*0.7*20-(-2.2)=2.2*1*4.3*0.7*20-(-2.2)=147w/m147w/m3.1.23.1.2 末端加热量末端加热量1
10、 1)计算条件:)计算条件:外区宽1m;进深4 m;净高3.0 m;热风送风温差T8(200w/m 3)换气次数不变外区:串联式风机动力型末端 (带加热器);内区:串联式 风机动力型末端串联末端耗电大1)常温送风2)加热量200w/m 3)换气次数可变1)外区:并联式风机动力型末 端(带加热器);内区:单风道末端。2)风机盘管+单风道末端;3)外区:冷热单风道末端;内区:单冷单风道末端。外区末端装置 内区末端装置外区风机盘管1)并联末端耗电较 大;2)冷热单风道系统 要分朝向;3)风机盘管+单风 道有冷水管1)常温送风2)加热量100-200w/m3)换气次数可变热水散热器+单风道系统外区末端
11、 装置 内区末 端装置有热水管1)常温送风2)过冷再热加热 3)换气次数可变内区:热水/电热再热单风道系 统外 区 末 端 装 置 内 区 末 端 装 置外 区 内 区1)有热水管2)电热有节能、安 全问题新排风定风量单风道末端3.2.3.2.系统选择因素系统选择因素散热外区 器 内区内区RNS4.4.变风量末端选型变风量末端选型4.1.4.1.一次风最大风量一次风最大风量根据房间最大显热负荷采用显热温差法计算iHN iG=1.01根 -ts)=NS(tQHNHStNtSHN-HSHN-HSdN-dS tN-tStN-StNdNtSdSNiHStLLSii4.24.2 一次风最小风量一次风最小
12、风量4.2.14.2.1最小风量不是按最小显热负荷确定1)风速传感器限制2)新风分配需求3)气流组织需求4)加热风量需求5)最小风量 GmGm=VmVm*A*A为最大风量的30-40%)4.2.24.2.2风速传感器限制的最小风速250 175 400 350 300 150 125 100 200225PmPm=7.6=7.6PaPa(0-3750-375PaPa气电转换器/8位模数转换器)PmPm=1.0=1.0PaPa (0-370-375 5PaPa气电转换器/10位模数转换器)2)放大系数产品样本给出各末端装置在250250PaPa动压下的风量,求得该末端装置风速传感器的放大系数F
13、F1)可测动压 pm =F v2m皮托管最小可测动压:7000(11900)3665(6231)2806(4770)2062(3505)1432(2434)1160(1972)916(1557)702(1193)515(876)358(609)229(389)(25)(250)风速传感器动压信号 in.W.g.(Pa)1英寸水柱(250Pa)动压时风量 cfm(m 3/h)进口尺寸(mm)450 风量 cfm(m 3/h)10(17)0.01 1000 (1700)100 (170)(17000)(2.5)100000.112)非气压型风速传感器:超声波、小风车、热线、热膜可测最小风速达1m/
14、s1m/s4.34.3 风机风量风机风量 GF =tR 一 tS1 G 串联风机100-130%100-130%tR 一 tS2 并联风机 60%60%GF =2 一t G 加热温度校核 Q SHt =+t4.4.4.4.末端余量末端余量!SH 1.01 G R N 末端风量不可随意放大,会减小风量调节范围末端风量由2000-600M2000-600M3 3/h/h放大到2400-720M2400-720M3 3/h/h调节范围由2000-600M2000-600M3 3/h/h减小到2000-720M2000-720M3 3/h/h 空调箱出风温度可比设计温度低0.5-1.00.5-1.02
15、S1StRSttF =(|(20 .4 理论上13/2.25=17.3%,13/2.25=17.3%,v =2 25m/sm F.p 2.5*1.2 .工程上取30-40%30-40%2.pm 2*7.6GF tS2GF tS2G tS1=2.5G ttRtRS12低速末端装置低速末端装置高速末端装置高速末端装置常用型式单风道单冷型、单冷再热型和冷热型单风道单冷型、再热型和冷热型、风 机动力串/并联型风速传感器类型超声波、热线热膜、风车等各种非压 力型皮托管一次风最大风速(m/sm/s)8-108-1013-1513-15一次风最小风速(m/sm/s)1 13-53-5最小静压降 (PaPa)
16、30-5030-505050最小全压降 (PaPa)125150125150适用中、小型系统,空调箱机外部静压小 于375Pa375Pa的低压系统大、中型系统,空调箱机外静压大于 375375 PaPa的中压系统4.54.5 高速与低速末端高速与低速末端风量减少时回风负压风量减少时回风负压值值P减小,减小,H 2 2TD 3通过新排风定风量装通过新排风定风量装置风阀调节,维置风阀调节,维 持稳定的新排风量,故称持稳定的新排风量,故称“定新风量定新风量 方式方式”集中新排风系统定风量装集中新排风系统定风量装 置风阀调节,维持稳定的置风阀调节,维持稳定的 系统新排风量系统新排风量新风 P空气处理及
17、输送设备风量减少时,回风管阻力变化,新回风量减少时,回风管阻力变化,新回风混合段负压值风混合段负压值P减小,系统新风量相减小,系统新风量相应减少,故称应减少,故称“不定新风量方式不定新风量方式”T TP T送 风变 风 量 末 端空 调 器送 风变 风 量 末 端空 调 器定 风 量 末 端回 风定 风 量 末 端回 风5.5.新风系统设计新风系统设计不定新风量不定新风量/系统定新风量系统定新风量/集中集中/系统定新风量系统定新风量分散分散/系统定新风量系统定新风量5.25.2分配方式:分配方式:5.15.1处理方式:处理方式:末端定新风量末端定新风量变 频 器新 风T3P分散分散/集中集中变
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