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潔凈室凈化空調(diào)機組負荷計算公式及詳解

jf_mTM8GDWU ? 來源:自控少年 ? 2023-08-14 11:56 ? 次閱讀

一、潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)負荷計算公式

熟悉潔凈室空調(diào)負荷計算的朋友應(yīng)該都知道,凈化空調(diào)系統(tǒng)負荷計算和普通空調(diào)負荷計算有著本質(zhì)的不同,它屬于工藝性空調(diào)計算范疇,計算起來更復雜,更全面。其中包含夏季的冷負荷、再熱負荷,冬季的熱負荷、預熱負荷、加濕負荷(也就是加濕量)以及組合式空調(diào)機組的風壓,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。

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1、冷負荷:冷負荷=(送風量x1.2x△h)/3600其中:△h為焓差(室外狀態(tài)點或者混合點狀態(tài)點與露點之間的焓差) 注意單位要帶入正確1.2-空氣密度,kg/m3送風量-m3/h△h-kJ/kg空氣冷負荷-Kw 2、熱負荷、再熱負荷:熱負荷、再熱負荷=(送風量x1.2x△t)/3600其中:△t為溫差(室外狀態(tài)點或者混合點狀態(tài)點與送風狀態(tài)點溫差,或者露點溫度與送風狀態(tài)點溫差)

講到這里,就要多提一句,在很多教材中關(guān)于熱負荷的計算是將△t換成△h,其實那是因為很多人認為在加熱或者再熱過程中存在潛熱負荷,這里作者認為也并不無道理,但是經(jīng)過作者和很多朋友的反復計算,我們發(fā)現(xiàn)不管是任何工程,當采用△t計算時與采用△h計算時二者幾乎差異不大,這是因為在加熱和再熱過程中潛熱量很小,幾乎可以忽略不計,所以也有大量教材就直接寫成了△t,希望大家能夠明白。

3、電預熱:

電預熱電量=(送風量x1.2x△t)/3600x0.9其中:△t為溫差(室外狀態(tài)點與預熱后空氣狀態(tài)點溫差) 4、蒸發(fā)器預熱:預熱量=(送風量x1.2x△t)/3600其中:△t為溫差(室外狀態(tài)點與預熱后空氣狀態(tài)點溫差)此計算和熱負荷計算、再熱負荷計算公式相同。 5、電再熱量:電再熱量=(送風量x△t)/3000x0.9其中:△t為溫差(露點干球溫度與送風狀態(tài)點干球溫度溫差) 6、加濕量:加濕量=(送風量x1.2x△d)/1000其中:△d為含濕量差(露點與室外狀態(tài)點或者混合點狀態(tài)點含濕量差)

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這里需要給剛剛進入凈化行業(yè)的小伙伴提個醒,一般情況下加濕量是相對于冬季工況計算的。 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,并且還比較準確,有利于人員快速選擇水泵。

8、組合式空調(diào)機組的風壓計算:關(guān)于組合式空調(diào)機組風壓的計算,就要進行風系統(tǒng)阻力計算了,在凈化工程中風系統(tǒng)阻力的計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。

針對于上面負荷計算公式,有一些參數(shù)有必要為大家進一步做出解釋。首先就是混合點焓值h:hc=(QAhw+QBhN)/(QA+QB)≈(Qhwx 新風比+QhNx 回風比)/Q =新風比 x hw+回風比 x hN其次就是混合點含濕量d:dc=(QAdw+QBdN)/(QA+QB)≈(Qdwx 新風比+QdNx 回風比)/Q =新風比 x dw+回風比 x dN其中:Q -- 送風量 QA-- 新風量 QB-- 回風量 hw--新風焓值 hN-- 回風焓值 dw--新風含濕量 dN-- 回風含濕量

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以上就是潔凈室凈化空調(diào)系統(tǒng)幾乎所有的負荷計算公式,希望能夠幫助到大家。

二、組合式空調(diào)箱詳解

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三、組合式空調(diào)的設(shè)計選型及注意事項

組合式空調(diào)機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,只是一個終端設(shè)備。

組合式空調(diào)機組設(shè)計選型要點。

組合式空調(diào)機組組的設(shè)計和選擇中,根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)負荷和風系統(tǒng)管道設(shè)計確定所需的風量、壓力、冷熱、加濕、除濕等技術(shù)參數(shù),實現(xiàn)不同空氣處理的功能段和組合模式。組合式空調(diào)機組最常用的功能段主要包括進氣段、過濾段、表面冷卻段、加熱段、加濕段、風機段、均流段和送風段。各功能段的合理設(shè)計和選擇是整機性能優(yōu)越的保證,對機組的安全節(jié)能運行具有重要意義。以下作者分別總結(jié)了機組各功能段的設(shè)計要點。

(1)確定送風量和送風狀態(tài)點。

供氣量和供氣狀態(tài)點的確定應(yīng)在焓濕圖上進行。對于舒適的空調(diào),為了降低能耗,機器露點通常被用作供氣狀態(tài)點。理論上,熱濕比δ與相對濕度φ=95%之間的交點是理論上的供氣狀態(tài)點。在選擇供氣狀態(tài)點時,應(yīng)注意以下幾點:

1)為避免空氣在送風口結(jié)露滴落,送風溫度T0不得低于室內(nèi)空氣設(shè)計狀態(tài)點N對應(yīng)的露點溫度TND,即T0≥TND;

2)室內(nèi)溫度與送風溫度之間的溫差不過10℃;

3)對于整個空氣系統(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)的最小送風量,并根據(jù)室內(nèi)熱濕負荷、室內(nèi)設(shè)計狀態(tài)點和送風量進一步確定送風狀態(tài)點。需要特別注意的一點是,在工程設(shè)計中,風量的設(shè)計余量不應(yīng)低于理論計算值的15%。這主要是基于以下考慮:機組漏氣,由于人員操作不當和環(huán)境限制,送風管道的密封質(zhì)量往往較差;目前大部分空調(diào)機組都選擇變頻控制來達到節(jié)能效果,而機組變頻器在大多數(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)機組箱體的保溫、強度、密封是機組機械性能的關(guān)鍵指標,也是影響機組能耗的重要因素。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,選擇時應(yīng)注意以下幾點:

1)根據(jù)機組風量、室外環(huán)境參數(shù)和運行壓力選擇合適的箱體厚度。箱板厚度不足會導致保溫層熱阻小。在機組運行過程中,冷熱通過箱板傳遞,導致能量浪費。箱板越薄,剛度越差,相同風量和壓力下的變形越大,造成機組風量和冷量的額外損失;如果箱板厚度較大,機組初始投資將增加,經(jīng)濟性較差。

2)應(yīng)盡量選擇具有防冷橋設(shè)計的單元。由于冷橋現(xiàn)象的存在,當冷橋部分的表面溫度低于機組外表面的露點溫度時,表面會產(chǎn)生冷凝水。隨著時間的推移,表面最終會水滴,導致冷熱交換,導致能量損失。

(3)盤管的選擇。

線圈是組合式空調(diào)機組中最重要的熱濕處理設(shè)備,其選擇直接決定了機組是否能滿足設(shè)計要求。由于高效的換熱能力,翅片管換熱器結(jié)構(gòu)形式緊湊,已成為機組中最常用的換熱部件。對于組合式空調(diào)機組的線圈設(shè)計,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)計了線圈的面部風速過大,機組在運行過程中容易出現(xiàn)漂流問題。一般來說,在選擇設(shè)計應(yīng)將面部風速控制在2.5m/s左右。

此外,《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》對空調(diào)冷(熱)水系統(tǒng)耗電冷(熱)比[EC(H)R-a]有嚴格規(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)計經(jīng)驗,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??紤]到機組運行一段時間后線圈內(nèi)外表面積垢,線圈換熱能力下降,線圈換熱能力設(shè)計選擇余量不得低于計算冷熱負荷的10%。

(4)過濾器的選擇。

對于舒適的空調(diào),一般在進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,必須在風機段后配置中等效率、高效過濾器,甚至增加消毒滅菌裝置。

過濾效率、粉塵容量、迎面風速和風阻是過濾器選擇的主要技術(shù)參數(shù)。如果風阻過高,相應(yīng)的風機能耗就會增加。因此,在選擇過濾器時,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和更換,過濾器兩端應(yīng)設(shè)置壓差表。當壓差值達到過濾器的最終阻力時,應(yīng)及時更換過濾器。

(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、實驗室、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)機組難以實現(xiàn),大多數(shù)項目采用輪式除濕機除濕方案,以滿足相對濕度較低的要求。

轉(zhuǎn)輪除濕機利用涂在旋轉(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,恢復吸濕能力。

采用先進的固體吸附技術(shù),可連續(xù)穩(wěn)定,空氣除濕操作負荷大,特別是在低溫低濕條件下,可實現(xiàn)-70℃的超低空氣露點,水冷法只能將空氣露點降至10℃。在除濕過程中,吸附轉(zhuǎn)盤在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下緩慢旋轉(zhuǎn)。當吸附轉(zhuǎn)盤在處理空氣區(qū)域的吸附水分子達到飽和狀態(tài)時,高溫空氣進入再生區(qū)域進行脫附再生。這一過程一次又一次地進行。干燥空氣經(jīng)溫度調(diào)節(jié)后送入指定空間,實現(xiàn)高精度溫濕度控制。表冷器應(yīng)安裝在轉(zhuǎn)輪除濕機的前后部分。前表冷器將處理后的空氣溫度降低到10℃,以提高轉(zhuǎn)輪除濕機的效率。當空氣含濕度不變時,進入轉(zhuǎn)輪的空氣溫度越低,除濕效果越好;轉(zhuǎn)輪除濕機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。當項目有蒸汽源時,蒸汽加熱回收優(yōu)先,耐高溫電磁閥或氣動PID調(diào)節(jié)閥,有利于節(jié)能,延長除濕機的使用壽命。

(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,價格低,安裝維護方便,廣泛應(yīng)用于組合空調(diào)機組,但加濕過程啟動時間長;濕膜加濕器結(jié)構(gòu)簡單,能耗低,運行噪音低,加濕效率低,易結(jié)垢。

組合式空調(diào)機組在選擇加濕器時,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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原文標題:潔凈室凈化空調(diào)機組負荷計算公式及詳解

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