浅析暖通空调设计中的几个常见问题__墨水学术,论文发表,发表论文

所属栏目：机械论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:182

副标题#e#【摘要】：本文是结合作者工作经验，总结了暖通空调实际设计工作中出现的几个常见问题，针对各问题进行了分析，指出了问题存在的原因，并提出了相关的建议。仅供参考。
　　【关键词】：暖通空调；常见问题；新风；杀菌；策略
　　
　　前言
　　随着我国经济的快速发展，建设工程的增多，暖通项目越来越多，暖通设计过程中新的问题也随之出现，这些问题大多没有相应的规范或者条文标准限制，往往不容易引起设计人员的注意。下面笔者将就设计过程中遇到的几个常见问题进行分析探讨。
　　1空调系统杀菌
　　2003年“非典”爆发以后，暖通行业不论是分体空调还是中央空调，众多行家提出了“健康空调”的概念，将杀菌、除菌等技术引入到空调系统。其中，传统的紫外线杀菌技术（UVGI，UltravioletGermicidalIrradiation）和新出现的光催化杀菌技术是提得较多的两种技术。关于紫外线杀菌技术，我国《消毒技术规范》规定，在消毒的目标微生物不详时，紫外光照射剂量不应低于100000μWs/cm2，有文献指出要到达上述照射剂量，需要在17m长的风道内布置紫外灯管，可见利用紫外线杀菌技术对风道内流动空气杀菌的应用效果有限[1]。
　　关于光催化杀菌技术，虽然已经有30年的研究历史，但主要研究领域为杀菌机理的生物技术研究和水处理方面的应用研究，这一技术在空气杀菌领域引起关注也是在美国炭疽病毒恐怖袭击和中国“非典”爆发以后。ChiaYL利用日本DAIKIN公司生产的光催化过滤器（专利No.1119589），测量其对大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌以及青霉菌4种微生物的穿透率，研究发现在3种不同相对湿度（35％、55％、85％）和2种不同强度紫外灯（8W、36W）光源条件下，无论开灯与否，该光催化过滤器对4种微生物的穿透率没有显著区别[2]。通过对光催化表面杀菌效果的研究，笔者认为光催化杀菌技术的应用有待更进一步的探讨和研究。
　　综上所述，在中央空调设计过程中，传统的紫外线杀菌方法和较新的光催化杀菌技术都存在一些尚待解决的问题，需要更进一步的理论和应用研究工作的开展。因此，设计人员在选用杀菌系统或者杀菌段的设计时应该慎重选择，不盲目相信一些应用条件不明确的检测报告给出的杀菌结果。
　　
　　2变新风比系统设计计算    
　　空调系统设计过程不仅要考虑设计工况，而且要考虑全年运行模式，做到系统综合性能优良。例如，对全空气空调系统，要求考虑在过渡季系统可以全新风或者增大新风比运行，但要实现全新风运行，设计时必须认真考虑新风口和新风管所需的截面积，并妥善安排好排风路由。在设计过程中，一个误区是有些设计人员没有考虑上述问题，造成系统过小，形成先天缺陷，无法实现在过渡季增大新风比的节能运行模式；另外一个误区是设计人员考虑到要全新风运行，并增大新风口尺寸和新风管所需的截面积时，利用全空气系统的设计风量来设计计算全新风运行所需要的新风口尺寸和新风管截面积，造成系统过大。实际上，在过渡季，空调系统的负荷已经不是设计工况下的负荷，系统所需要的风量也就没有设计工况时那么大，这时简单认为新风比为100%，采用设计工况下计算出的全空气系统的风量来设计计算自然就造成了系统偏大。笔者通过典型建筑的全年能耗的模拟计算，认为按照全空气系统风量的80%作为最大新风量进行设计计算，可以满足运行要求，应避免盲目增大系统规模。
　　
　　3制冷机控制策略
　　关于制冷机开启台数加减的控制策略，暖通设计人员在给弱电专业提供资料时，往往采用计算负荷侧冷量的方法进行制冷机的加减。
　　由于上述原因，自控公司在实际工程中往往不采用上述控制方法，为了冷机的安全运行，采用较多的是制冷机运行电流的控制方法，此外，有些地方还给出了利用供水或者回水温#p#副标题#e#度的控制策略，这些控制策略一般能够避免控制失灵的情况发生，但是其实际控制策略是否会在安全的前提下节约能耗，有待进一步研究论证。
　　
　　4变频补水定压系统水泵扬程计算
　　空调、采暖系统通常采用高位膨胀水箱或落地式定压膨胀罐定压，其计算方法和计算过程较为明确。对于利用变频补水泵补水定压的空调或者采暖系统，有些设计人员采用传统设计方法，补水泵扬程选为系统静水高差额外附加3~5m。实际运行过程中发现，这种做法下水泵仅能够在工频50Hz下运行补水，无法实现变频运行。例如，某大厦中央空调系统，系统最高点至地下室软水箱水面静水高差约45m，选用52m扬程补水泵，实际运行发现水泵通过变频器启动运行时，无法冲开补水泵出口的止回阀，管理人员只能用手动工频启动进行补水。究其原因，在水泵降频运行后，水泵转速成正比例关系降低，扬程按照转速的2次方关系降低，造成补水泵扬程不足，无法克服系统静水压差进行变频补水。对上述系统，补水泵在46m扬程运行时，频率约为47Hz，接近工频50Hz，其变频范围很小，无法实现节能运行的目的。参照文献[3]，对上述系统补水泵进行重新校核，计算结果如下：
　　水泵扬程：系统定压点最低压力（补水泵启动压力）P1＝45＋0.5＋1＝46.5（m•H2O），启泵压力留有10kPa富裕量[4]。补水泵的停泵压力P2=（P1+10）/β-10＝76.9m•H2O，β取0.65[4]，系统压力比αt＝（P1+100）（/P2+100）=0.83，满足取值0.65～0.85的要求，系统开始膨胀泄水时，电磁阀开启压力P3＝P2＋2＝78.9（m•H2O），系统超压泄水时，安全阀开启压力P4＝P3＋2＝80.9（m•H2O），
　　水泵扬程H＝（P1＋P2）/2＝61.7（m•H2O）。
　　按照上述计算方法，对系统改造后，变频补水系统运行良好，水泵在变频控制下自动运行，减少了人工操作。可见，对变频补水定压系统，补水泵扬程不能简单按照附加3~5m的方法来选择。
　　
　　5结束语
　　造成暖通设计问题的原因是各种各样的，有些是由于设计人员的大意马虎，考虑问题不够全面、细致，例如本文的变新风比设计时出现的问题。此外，随着我国经济的发展，在暖通空调行业出现了许多新的技术和新的概念，不可否认有些概念存在商家炒作的嫌疑，但这就要求设计人员真正做到认真负责，在工程建设的第一道工序上把好关，这样才可以保证有个更好的良好效果。
　　参考文献：
　　[1]李建兴，涂光备，等.中央空调应用紫外线消毒的相关问题[J].洁净与空调技术，2004，1：23~25.
　　[2]CHIAYL，CHIHSL.EffectivenessofTitaniumdioxidephotocatalystfiltersforcontrollingbioaerosols[J].AerosolScienceandTechnology，2003，37：162~170.
　　[3]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1993.
　　[4]建设部工程质量安全监督与行业发展司，中国建筑标准设计研究所.全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调•动力[M].北京：中国计划出版社，2003.