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设计指南
(一)、蒸发式降温水冷环保空调(冷气机)设备的选型
   “美硕风”蒸发式降温水冷环保空调有轴流式独立供水蒸发降温水冷环保空调、轴流式中央供水蒸发降温水冷环保空调、离心式蒸发降温水冷环保空调3大系列。轴流式独立供水蒸发降温水冷环保空调系列可选择塑料外壳或不锈钢外壳,外观设计美观,主机自带浮球水位控制系统、抽水泵和排水泵,结构紧凑,适用于小型场所;轴流式中央供水蒸发降温水冷环保空调系列可选择塑料外壳或不锈钢外壳,外观设计美观,采用外置中央供水系统,性价比高,适用于大型工业厂房车间整体通风降温;离心式蒸发降温水冷环保空调系列采用离心风机,其风量、压头比轴流式系列高,送风距离更远,适合于钢架结构、空旷厂房等大型场所及商业人流密集场所岗位降温。其具体的冷气机设备选型应综合考虑使用场所的空间大小、人员密度、发热量及安装位置等综合因素选择合适的系列与机型。
(二)、利用焓湿图确定送风温度
   首先根据当地气象条件在焓湿图上确定室外状态点W,从W点沿等焓线于85%(冷气机的饱和效率)的相对湿度线交于O点,O点对应的温度即为送风的温度t0。从O点还可以查出出风口空气的含湿量(g/kg•干),这可以用于计算蒸发式冷气机的加湿量。
(三)、冷气机设备台数的选择
1.全面通风
(1)按理论计算
   按常规空调负荷计算公式求出使用房间的冷负荷和湿负荷及送风量,再算出冷气机所能提供的全冷量,以此选择冷气机的台数和型号,选择冷气机的总制冷量必须大于使用房间要求的制冷量,余量一般可考虑10%。蒸发式冷气机的全冷量的理论计算:
全冷量S=LρCp{e•(tg-ts)+tn-tg}/3600
其中: L------冷气机的实际送风量(m3/h)
           ρ------出风口空气的密度(kg/m3)
          Cp------空气比热(kJ/kg•K)
           e------冷气机的饱和效率,一般取85%
        (tg-ts)------干湿球温差(℃)
        (tn-tg)------室内外温差(℃)
设△t1=(tg-ts), △t2=(tn-tg),其中△t1为正值,△t2有正值也有负值。
全冷量S=LρCp(e•△t1+△t2),其中ρ、Cp、e为常数,从中可以看出冷气机的全冷量的大小和冷气机的实际出风量、干湿球温差、室内外温差有关。由于△t1和△t2是个不确定的量,它们随着外界环境温度的变化而变化,所以全冷量的公式一般只用于做定性的分析,而较少用在定量的计算上。根据“美硕”蒸发式冷气机的特点我们常用经验计算设备台数。
(2)经验计算
以换气次数为参数来确定一定空间内所需的冷气机台数,这是蒸发式冷气机常用的设计方法。实际工程设计一般都采用这种方法。
①换气次数的定义:换气次数N(次/小时)=制冷空间总送风量L/(室内面积S×送风口与排风口高度之大者H);
②一般环境要求换气次数25~30次/小时;
③人流量密集的公共场所要求换气次数30~40次/小时;
④有发热设备的生产车间要求换气次数40~50次/小时以上;
⑤在较潮湿的南方地区换气次数适当增加,而较炎热干燥的北方地区则可适当减少换气次数。
具体的计算步骤:
①计算工程中需供冷面积S,确定送或排风口高度之大者H,进而算出制冷空间的体积V;
②根据实际情况确定换气次数N;
③将制冷空间的体积V×换气次数N,求得该空间所需的总送风量L;
④总送风量除以所选单台冷气机的实际风量L1,即得到所需冷气机的台数n。
2.岗位送风
    上面介绍的是全面送风的一般设计计算方法,但在很多时候,一些商用和工业建筑内部某些区域温度很高,如机器发热、加工发热等,往往这种情况下室内的温度比室外的更高,蒸发式冷气机可将室外空气冷却并源源不断送达室内。比如,有一间工厂车间,其设备发热量很高,室内温度可达45℃,而室外的温度只有38℃。蒸发式冷气机可将室外38℃的空气降温至30℃以下送入室内,比原来室内45℃低了15℃,明显可改善工作环境。这种情况我们一般不进行热负荷的计算,只需设计一套岗位送风系统,出风口不断地将冷空气送至岗位,岗位周围的热空气不断地被驱散。另外,岗位送风系统还可用在一些完全敞开的空间,这些场所考虑岗位降温是比较合适的选择。
    岗位送风风量的确定:根据岗位的实际情况,首先确定每个岗位的风量,将每个岗位的所需的风量乘以岗位的个数即可求出所需的总送风量,进而可以算出应选用的冷气机的台数。每个风口的风量按照实际而定,但一般情况风口的风量尽量控制在3~6m/s之间(根据安装设备的场所的发热量及人员密度而定)。
3.排风量的确定
   “美硕风”蒸发式冷气机是通过不断往室内注入新鲜的冷空气来更换室内浑浊的空气而达到降温的目的,所以“美硕风”冷气机制冷系统的基本形式是“一进一出”,而不是封闭的。一般情况下利用室内正压进行自然排风,在密闭的空间可以采用机械排风。为了达到良好的通风换气降温的效果,“美硕风”冷气机制冷系统的排风量要达到总送风量的80%以上,自然排风的速度应控制在2m/s以内,以保证系统的良好运行。
(四)、通风管道的设计
  1.基本术语
(1)风量
     通过圆形风管截面的风量计算方法:
            L=900лd2v  (m3/h)
            式中    d------风管的内径  (m)
                    v------风速   (m/s)
     通过矩形风管的风管计算方法:
            L=3600abv   (m3/h)
            式中    a、b------风管断面净宽和净高(m)            
(2)风管系统阻力
     风管系统阻力包括沿程摩擦阻力和局部阻力两部分,用公式表达为:
           △P=△Pm+△Pj
式中 △P-----系统总阻力  (Pa)
                △Pm-----系统沿程摩擦阻力  (Pa)
                △Pj-----系统局部阻力   (Pa)
(3)系统沿程摩擦阻力计算
           △Pm=△pm•L
式中 △pm-----为单位长度沿程阻力  (Pa/m)
                 L-----管段的长度   (m)
(4)系统局部阻力损失
△Pj=ξ•v2ρ/2
式中 ξ------局部阻力系数
                v------风管内该压力损失发生处的空气流速 (m/s)
               ρ------空气密度  (kg/m3)
 2.“美硕风”冷气机管道系统设计要点
(1)送风管的材料一般采用镀锌板,也可采用双面铝箔酚醛复合风管、单面彩钢酚醛复合风管、塑料风管等。
(2)送风口设置在实际需要降温的地方,风口设计风量即是以其要降温的场合所需的送风量,风口规格可根据风量与出风口速度来确定,送风口材质可采用铝合金制品或塑料等其他制品,风口型式可根据实际情况采用多种形式,但推荐选直流型单层或双层百叶风口,风口喉部平均流速控制在3~6m/s,推荐采用4~5m/s的流速;建议在风口处加装风口调节阀以便于风量调节。
(3)送风管的规格一般采用假定流速的方法进行设计,主风管的风速保持在6~9m/s,支风管4~6m/s,系统末端管内的风速应保持在3~5m/s。
(4)所设计的风管系统原则上要求既经济又能达到最低的系统风阻和噪声,使“美硕风”冷气机送风量尽量达到最大。风管弯管的曲率半径一般不少于管道弯边宽的1.5倍,以减少系统阻力。
(5)根据“美硕风”各系列冷气机风压的特点,其送风系统的管道不宜设计过长,平面布置上,能不用风管的场所就不用风管,必须使用风管的地方,尽量把风管往较短的路线设计。
(6)所设计的管道应尽量走直线,避免不必要的拐弯和分支,以减少系统管道局部阻力损失。
(7)室外送风管必须做好防水防漏措施,侧墙安装机组的室外送风管必须设置一定的向外坡度,屋顶安装机组的室外送风管必须做好防水措施。
(8)较长管道根据风量的不同设计成多段不同规格的风管,采用变径管连接,变径管设置不宜过多,一般整个系统不宜超过四个,变径管长度≥2(D-d)来确定。
(9)送风管道与冷气机的连接处应用软接管或法兰连接,室外的送风管最好设计保温,室内的一般无须保温。
(10)若在设计中存在支风管,则需在分支管上装设阀门或导风挡板以调节风量,使支管的风量达到设计要求。
(五)、气流组织
     这里的气流组织形式,是指气流在房间内流动所行成的流型。气流组织的形式有多种多样,应根据使用空间的要求,结合建筑结构的特点及工艺设备布置等条件合理选择。按照送、排风口位置的相互关系和气流方向,其常用气流组织有:侧送侧排、侧送上排、上送侧排和上送上排四种形式,实际工程可能是几种气流形式相结合。
1.侧送侧排
   侧送侧排方式的送、排风口均布置在房间的侧部,根据房间的跨度,可以布置成单侧送单侧排和双侧送双侧排。这种方式适合于侧墙安装冷气机,侧墙有窗户用于自然排风或侧墙安装机械排风。
(图1)
2.侧送上排
   侧送上排方式的送风口位于房间的侧部,排风口则置于房间上部。这种方式适合于侧墙安装冷气机,屋顶有天窗用于自然排风或屋顶安装机械排风。
(图2)
3.上送侧排
   上送侧排方式的送风口位于房间的上部,排风口则置于房间侧部。这种方式适合于屋顶安装冷气机,侧墙有窗户用于自然排风或侧墙安装机械排风。
(图3)
4.上送上排
   上送侧排方式的送风口位于房间的顶部,排风口也置于房间顶部。这种方式适合于屋顶安装冷气机,只有屋顶有天窗用于自然排风或屋顶安装机械排风。
(图4)
(六)、供水、供电
(1) 使用干净的水源(一般可用市政自来水)并保证水源的压力≥1.0kgf/cm2。
(2) 在冷气机的进水管(DN15)附近应该设截止阀,并预留供清洗用的水管接头。
(3) 为了防止冬季供水管道的涨裂,冷气机室外供水管须设置保温及泄水阀(根据当地的给排水设计规范确定),冬季不使用冷气机制冷功能时须排净机组内水箱的储水。
(4) 保证电源电压稳定在单相220~240V、三相380~400V之间,电流达到该台机器铭牌标定的额定电流。
(5) 在主电路上应安装空气开关以避免短路、过载等引起的故障。
(七)、噪声控制
总体上“美硕风”蒸发式冷气机的噪声相对较小,实际设计过程需考虑选择适合的冷气机系列,同时设计送风系统时要注意不同使用场所的噪声要求,风管内的风速不能过大,风管的使用材料要符合要求。比如镀锌铁皮风管其厚度要按要求,太薄会引起抖动产生噪声;在利用机械排风时,排风管的吸入口风速不宜太大;冷气机和风管的连接处应有软接管;风管的制作安装应符合规范,特殊要求时应考虑避振等措施。
(八)、出风口方式说明
(1)DS表示底出风:BS表示侧出风:AS表示顶出风。
(2)耗水量说明:所有机型的耗水量是在进风口干球温度38℃、湿球23℃的标准情况下测得的数值。
(3)可根据客户的实际情况设计更大风量机型。
(4)参数如有更改,恕不另行通知,请以机身铭牌为准。

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