基于空调设计中应该注意的几个问题分析与研究
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摘要：本文主要从风冷冷水机组选型、用风机盘管接散流器送风、排烟风机控制设计应注意的问题进行了深入的分析与研究，本文是个人的一些见解，可供同行参考与借鉴。
关键词：风冷冷水机组； 风机盘管； 散流器； 排烟风机； 控制；
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
一、风冷冷水机组选型时应注意的问题分析与研究
设计者以计算冷负荷按照产品样本选择风冷冷水机组时, 常常忽视样本参数是在标准工况(也称名义工况)下测试得出的, 导致所选机组产冷量不能满足实际需要。在需求增加而供给能力下降的情况下, 机组出水温度升高的现象自然会出现。作为舒适性空调系统出现短时间温度不保证是允许的, 如果是工艺性空调系统, 影响就比较大了,设计者对此问题应引起重视。讨论风冷冷水机组选型存在的问题并不是要求设计人员将装机容量加大, 设计人员设计时仍然应严格遵守规范中的计算方法和装机容量选择规定, 只是在按厂家样本选择设备时应注意对实际的室外环境温度下设备的性能参数进行校核和修正, 以满足实际需要。
二、采用风机盘管接散流器顶送风存在的问题分析与研究
以下几点在设计中应予以考虑。
一是 2003 年 12 月颁布的风机盘管机组国家标准 风机盘管机组 ( GB/T 19232 2003) 规定的风量测试条件为:卧式(或立式) 风机盘管机组水平( 或垂直) 出风时仅接长150 mm 的短管; 风机箱直接回风( 不接回风管, 带风口和回风过滤网) ; 在风量测试时换热盘管不供水( 为干面盘管); 风机高速运转; 普通型风机盘管带风口和过滤网时出口静压为零, 不带风口和过滤网时出口静压为 12 Pa; 高静压型不带风口和过滤网出口静压为 30~ 50 Pa。此时测得的风量为额定风量。各企业的产品在国家标准测试中心按标准安装方式进行检测得到的参数即为样本参数。实际测试条件往往与样本参数的测试条件不同, 如: 暗装风机盘管都需加送回风口、过滤网, 有的还加有长度不等、材料各异的短管, 即安装方式不同; 样本参数测试时的干面盘管与运行参数测试时的湿面盘管不同( 一般湿面盘管的风量较干面盘管的风量低 10% ~ 20% ); 运行参数测试时的风阻力大于样本参数测试时的风阻力( 必然引起实际风量不足, 从而使供冷、供热量下降) 。需要强调的是现在所使用的各生产厂的样本均是根据标准安装方式和条件测得的数据编制的, 而设计者实际往往按风机盘管产品样本中风量为中挡时的冷热量选型, 此时高静压型风机盘管的余压已不是样本值, 即额定风量、额定冷热量在实际运行中都是不能实现的。另一方面在设计中所参考的绝大多数风机盘管产品样本往往仅注明冷量、热量测试的标准工况, 很少注明风量、余压值测试的标准工况, 这就使设计者忽视了风机盘管产品样本中的余压是在风机高速状态下的参数, 而非中、低速时的余压(中、低速时余压会降低) , 同样也忽视了零静压型风机盘管各项参数测试的条件。所以在选择风机盘管型号时, 要考虑干湿面盘管对风量的影响; 应注意高静压型风机盘管风速不同时不仅风量不同余压也发生改变; 当安装方式与标准条件不同时, 应进行系统风阻力计算, 包括常用的贴附散流器送风口全压损失为 10~ 20 Pa 不等, 单层百叶回风口全压损失一般为 2 Pa 左右, 长度大于 1. 5 m 的风管阻力等, 根据实际阻力损失, 对原选型进行校核修正。正因为风机盘管的余压很小, 所以才不能忽略系统风阻力计算,若不经任何校核修正, 实际风量将比额定风量降低 20% 左右, 冷热量就无法正常提供。
二是以吊顶作为回风道是不合理的, 由于吊顶中的施工遗留物很多且积尘十分严重, 未接短管的过滤网安装在吊顶回风口处, 不但起不到过滤作用, 反而会将吊顶中的尘土吸入盘管。而当风机盘管与风口用短管连接时, 过滤网被封闭安装在紧贴风机盘管的回风箱处, 平时无法正常抽出清扫, 时间长了也会使风机盘管换热效率下降且影响室内空气品质, 故设计时应明确回风过滤网的安装位置及方式,同时应尽可能用管道回风。
三是风机盘管接散流器送风的全年性空气调节系统虽然应用很广泛, 但设计者在选择送风口时往往不太注意所选散流器的气流流型是否满足需要, 随便参考一个样本就给出尺寸。贴附散流器不适合冬季送热风的工况, 因为热空气上浮现象严重, 尤其是风机盘管上送上回系统的气流组织有一定的短路, 冬季在吊顶附近形成热气流层, 在 2. 8m 左右层高的室内出现 2 以上的垂直温度梯度是很普遍的, 楼宇自控系统还出现过实测回风温度满足设计要求( 一般回风温度传感器设在回风口处) , 而工作区的体感温度偏低的现象, 故室温传感器宜设在工作区。目前国内绝大多数生产厂的散流器风口送出的气流呈贴附( 平送) 型,尤其是方形散流器, 几乎找不到送出气流特性属散流型(下送) 的风口, 因此建议改用条型送风口, 既美观同时也适合在冬夏季使用。对于办公建筑最好将条型送风口设在外窗附近, 既可以阻挡来自外窗的冷热负荷, 又可以避免送风气流直吹工作人员头顶; 对于公共建筑人员流动频繁的场所,送风口的选择则既要满足建筑装修要求, 又要满足气流组织的要求。风机盘管系统若设备选择不当, 在全年性空调的冬季工况问题会更加突出。
三、排烟风机控制问题分析与研究
一般排烟系统的控制程序是: 火灾发生、人工报警或烟( 温) 感信号报警、消防控制中心发出指令、排烟口( 阀) 、正压送风口开启, 同时联锁排烟风机和正压送风机开启。控制系统有标准的启动程序, 但没有标准的关闭程序。例如, 规范规定高层建筑内走廊的竖向排烟系统, 在某层发生火灾时, 该层或相邻层的排烟口( 阀)应开启, 同时联锁排烟风机开启, 当该层的排烟口( 阀) 处的烟气温度到达 280时, 该装置应自动关闭, 停止该层的排烟, 而对于系统中任何一层排烟口( 阀) 自动关闭后, 排烟风机是否应同时停止则没有给出要求。目前许多工程的做法是: 当系统中任何一层排烟口(阀) 由于烟气温度到达 280 自动关闭后,都联锁控制停止排烟风机。但在这种情况下, 若烟气继续扩散到其他层, 按理需开启相应有烟气层的排烟口(阀) , 排烟风机还应继续运行, 可排烟风机已被前面的排烟口(阀)联锁停止, 无法再启动。笔者认为, 排烟风机在其吸入端的280 防火阀熔断后才联锁停机无法实现, 因为设在着火层的排烟口(阀) 先行关闭后, 设在风机前的 280 防火阀熔断的可能性极小, 故排烟风机始终在运行, 除非去排烟机房人工关闭风机。建议在消防控制室另设远程手动操作停机的功能, 需要时在消防控制室可手动操作停止排烟风机。排烟风机不受各层或各防烟分区的排烟口( 阀) 的联锁控制, 只要任何一层的排烟口(阀) 在开启状态时, 排烟风机都能正常运行, 当该系统中各层排烟口(阀) 均关闭时, 可在全部排烟口(阀) 关闭信号反馈至消防控制室后, 再由消防控制室远程控制排烟风机停止运行。这样可充分发挥排烟系统的作用, 不致由于某一区域排烟口( 阀) 自动关闭后使整个系统停止, 这对同时负担较多防烟分区的较大系统尤为重要。
参考文献
【1】 G B 50019 2003 采暖通风与空气调节设计规范
【2】 G B/ T 19232 2003 风机盘管机组