变风量空调系统末端、消声及气流组织PPT课件

1、变风量空调系统末端装置、变风量空调系统末端装置、消声及气流组织消声及气流组织杨国荣杨国荣一、变风量末端装置一、变风量末端装置变风量末端装置分类变风量末端装置分类按改变房间送风方式分：按改变房间送风方式分：单风道型、风机动力型、旁通型、诱导型、变风量风口单风道型、风机动力型、旁通型、诱导型、变风量风口按补偿系统压力变化方式分按补偿系统压力变化方式分压力相关型、压力无关型压力相关型、压力无关型按末端装置形式分按末端装置形式分矩形末端装置、圆形末端装置矩形末端装置、圆形末端装置按驱动执行机构能源划分按驱动执行机构能源划分气动型末端装置、电动型末端装置气动型末端装置、电动型末端装置按控制方式划分按控制

2、方式划分电气模拟控制型、电子模拟控制型、直接数字式控制（电气模拟控制型、电子模拟控制型、直接数字式控制（DDC)按末端装置送风量变化划分按末端装置送风量变化划分定风量型末端装置、变风量型末端装置定风量型末端装置、变风量型末端装置按再热方式划分按再热方式划分无再热型、热水再热型、电热再热型无再热型、热水再热型、电热再热型按末端装置通道数划分按末端装置通道数划分单风道型末端装置、双通道型末端装置单风道型末端装置、双通道型末端装置欧美中国系末端欧美中国系末端日系末端日系末端ETI单风道型titus风机动力型topre单风道型 （84年）久保田单风道型 （83年）特点：特点：采用皮托管式风速传感器采用

3、皮托管式风速传感器一次风入口风速较高（高速系统）一次风入口风速较高（高速系统）既有单风道型又有风机动力型末端既有单风道型又有风机动力型末端装置装置特点：特点：无一采用皮托管式风速传感器无一采用皮托管式风速传感器一次风入口风速较低（低速系统）一次风入口风速较低（低速系统）只有单风道型末端装置只有单风道型末端装置日系末端非皮托管式风速传感器300025002000150010005000螺旋桨转子的转速 r/min054321876109迎面风速 m/s6543210电压输出 V01086421614122018迎面风速 m/s测量范围测量范围1-10m/s；测量精度；测量精度1.5；最大误差最大

4、误差 0.15m/s测量范围测量范围1-15m/s；测量精度；测量精度1.5；最大误差最大误差 0.375m/s测量范围测量范围1-20m/s；测量精度；测量精度1.1；最大误差最大误差 0.22m/s测量范围测量范围1-10m/s；测量精度；测量精度5；推荐风速推荐风速 7.5m/s欧美中国系末端皮托管式风速传感器Fpvmm2根据最小可测动压差计算根据最小可测动压差计算末端装置最小风速末端装置最小风速F为皮托管式传感器放大系为皮托管式传感器放大系数，一般在数，一般在1-3，大多在，大多在2.5以下以下皮托管式风速传感器全量程测量范围为0-375Pa，如测量精度为全量程的3，则最小可测动压差为

5、11.25Pa如风速传感器的放大系数为2.5，则该末端装置一次风入口处最小风速应为2.74m/s，如小于该最小风速，则末端装置不能满足装置3的测量精度各类风速传感器特性各类风速传感器特性名名 称称原原 理理使用场合使用场合皮托管（皮托管（压力）式压力）式风速传感风速传感器器根据伯努利定理，根据伯努利定理，测得动压值求出截测得动压值求出截面平均风速面平均风速风速较小时风速较小时精度较差，精度较差，适用于较干适用于较干净的气流，净的气流，进口处需有进口处需有一定的稳定一定的稳定段段螺旋桨式螺旋桨式风速风速传感器传感器根据流体推动叶轮根据流体推动叶轮旋转次数求得截面旋转次数求得截面风速风速适用于含微

6、适用于含微粒的气流粒的气流热线（热热线（热膜）式膜）式风速传感风速传感器器根据惠斯顿电桥平根据惠斯顿电桥平衡原理，测出电流衡原理，测出电流或电阻值求得截面或电阻值求得截面风速风速精度稍低、精度稍低、需温度校正需温度校正，适用于含，适用于含微粒的气流微粒的气流超声波式超声波式风速传感风速传感器器根据发生涡旋频率根据发生涡旋频率求得截面风速求得截面风速不受温湿度不受温湿度影响，可用影响，可用于含微粒的于含微粒的气流中气流中霍耳效应霍耳效应电磁电磁风速传感风速传感器器通过霍耳元件感应通过霍耳元件感应电压变化求得截面电压变化求得截面风速风速可应用于受可应用于受灰尘、温度灰尘、温度、振动及其、振动及其它

7、环境因素它环境因素影响的场合影响的场合高速变风量末端装置风速要求高速变风量末端装置风速要求1. 一次风设计（最高）风速要求在一次风设计（最高）风速要求在10 m/s （一般在（一般在10-15 m/s范围内）以上；范围内）以上；2. 一次风最低风速要求一次风最低风速要求3 m/s以上，确保风速传感器以上，确保风速传感器测量精度测量精度低速变风量末端装置风速要求低速变风量末端装置风速要求1. 一次风设计（最高）风速一般在一次风设计（最高）风速一般在6-8 m/s 范围内；范围内；2. 一次风最低风速可在一次风最低风速可在1 m/s以上，可确保风速传感以上，可确保风速传感器测量精度器测量精度如何确

8、定采用欧美中如何确定采用欧美中国系与日系末端国系与日系末端 采用欧美中国系末端装置采用欧美中国系末端装置欧美公司投资、建造或管理的建筑物欧美公司投资、建造或管理的建筑物欧美设计事务所设计的建筑物欧美设计事务所设计的建筑物国内公司投资建筑的建筑物国内公司投资建筑的建筑物 采用日系末端装置采用日系末端装置日本公司投资、建造或管理的建筑物日本公司投资、建造或管理的建筑物日本设计事务所设计的建筑物日本设计事务所设计的建筑物二、变风量系统消声处理二、变风量系统消声处理回风口噪声回风口噪声末端外壳辐射噪声末端外壳辐射噪声变风量空调系统噪声源及传播途径变风量空调系统噪声源及传播途径S1S2S3楼板固体传声楼

9、板固体传声隔墙传声隔墙传声风机盘管机组噪声风机盘管机组噪声空调机房空调机房吊顶回风静压箱吊顶回风静压箱空调房间空调房间回风口噪声回风口噪声风管外壳辐射噪声风管外壳辐射噪声风机应稳定运行、避免进入不稳定区风机应稳定运行、避免进入不稳定区02550751001251501750255075100125小风机不稳定区大风机不稳定区变风量系统运行范围系统阻力曲线变化范围定静压控制设定静压点大风机曲线小风机曲线压力输出百分比，风量输出百分比，风机工作点移风机工作点移至不稳定区，至不稳定区，进入叶轮的风进入叶轮的风量不足，气流量不足，气流将沿叶片逆向将沿叶片逆向流动，造成风流动，造成风机空气动力失机空气动

10、力失速，风机低频速，风机低频噪声大幅增加噪声大幅增加 单风道型末端装置单风道型末端装置箱体辐射噪声箱体辐射噪声风阀节流噪声风阀节流噪声风机动力型末端装置风机动力型末端装置箱体辐射噪声箱体辐射噪声风机运行噪声风机运行噪声风阀节流噪声风阀节流噪声样本声学数据样本声学数据以各型号、各档风量下，装置进、出口静压差为以各型号、各档风量下，装置进、出口静压差为12.7Pa12.7Pa、25Pa25Pa、50Pa50Pa、75Pa75Pa时时装置出口排出噪声与箱体辐射噪声（装置出口排出噪声与箱体辐射噪声（NCNC），箱体辐射噪声按），箱体辐射噪声按12540001254000倍频程下倍频程下提供提供排出噪声

11、考虑下列衰减因素排出噪声考虑下列衰减因素辐射噪声考虑下列衰减因素辐射噪声考虑下列衰减因素风管内村、末端反射、风管内村、末端反射、1.7m1.7m软管、软管、房间效应房间效应吊平顶效应、房间效应吊平顶效应、房间效应当皮带传动的频率为当皮带传动的频率为2 21010次次/ /秒时，其声级秒时，其声级波动为平均分贝值上下波动为平均分贝值上下5 525dB25dB。最常见的频。最常见的频率出现在风机转速与皮率出现在风机转速与皮带传动的频率两倍之间带传动的频率两倍之间 风管宽度超过风管宽度超过1200mm,1200mm,容易产生低频噪声容易产生低频噪声散流器个数散流器个数123456810增加噪声值增加

12、噪声值（dB)035678910某较小房间设置两个相同的送风散流器，若根据其送风量，每个散流器噪声值是30dB，则两个送风散流器的综合近场噪声值为33 dB 散流器支管连接与噪声的关系散流器支管连接与噪声的关系送风管送风管气流方向气流方向送风散流器送风散流器气流方向气流方向送风管送风管送风散流器送风散流器当散流器支管安装与散流器实测状况不同时，会产生较大的噪声；当散流器支管安装与散流器实测状况不同时，会产生较大的噪声；支管与干管连接偏差应控制在支管与干管连接偏差应控制在D/8D/8以内；以内；当当支管与干管连接偏差达到支管与干管连接偏差达到D/2D/2时，散流器的噪声值可能比样本数据增加时，散

13、流器的噪声值可能比样本数据增加12-12-16dB16dB风口型式风口型式噪声标准（噪声标准（dB)dB)开口最大风速（开口最大风速（m/sm/s）送风口送风口50503.23.240402.82.835352.52.530302.22.225251.81.8回风口回风口45453.83.840403.43.435353.03.030302.52.525252.22.2表中数值为不受约束的开口数据，当开口与散流器或回风百叶相接时，会少量表中数值为不受约束的开口数据，当开口与散流器或回风百叶相接时，会少量或大量增加噪声值。这主要取决于所采用的风口的数量、结构与安装方式或大量增加噪声值。这主要取决

14、于所采用的风口的数量、结构与安装方式调节风阀设置位置调节风阀设置位置风量调节阀压力比风量调节阀压力比1.51.52 22.52.53 34 46 6加到散流器上的加到散流器上的dBdB值值线型散流器的喉部线型散流器的喉部5 59 91212151518182424线型散流器静压箱入口处线型散流器静压箱入口处2 23 34 45 56 69 9离线型散流器静压箱至少离线型散流器静压箱至少1.5m1.5m0 00 00 02 23 35 5消声器：消声器： 消声器应间隔安装，两个消声器消声器应间隔安装，两个消声器之间设一段直管段，避免空气通过消声器后之间设一段直管段，避免空气通过消声器后产生再生噪

15、声产生再生噪声各类阀件：各类阀件： 在噪声要求较高的房间的吊平在噪声要求较高的房间的吊平顶内，阀件之间也应有一直管段，对声学顶内，阀件之间也应有一直管段，对声学要求很高的房间，其吊平顶内风管上一般要求很高的房间，其吊平顶内风管上一般不设调节风量的阀件不设调节风量的阀件三、变风量系统气流组织三、变风量系统气流组织定风量末端装置与变风量末端装置定风量末端装置与变风量末端装置变风量末端装置变风量末端装置定风量末端装置定风量末端装置单风道型末端装置单风道型末端装置并联式风机动力型末端装置并联式风机动力型末端装置旁通型末端装置旁通型末端装置诱导型末端装置诱导型末端装置变风量风口变风量风口串联式风机动力型

16、末端装置串联式风机动力型末端装置末端型式末端型式特点特点末端装置送风量随温控区负荷末端装置送风量随温控区负荷的变化在最大风量与最小风量的变化在最大风量与最小风量之间变化之间变化末端装置送风量不随温控区末端装置送风量不随温控区负荷的变化而变化负荷的变化而变化,常年与恒常年与恒定风量运行定风量运行气流分布不合理状态分析气流分布不合理状态分析送风散流器送风散流器送风散流器送风散流器送风管送风管射流射流射流射流空气温度偏高空气温度偏高接接VAV末端末端空气温度偏低空气温度偏低两散流器之间或分隔墙处冷气流下降到人员呼吸区内两散流器之间或分隔墙处冷气流下降到人员呼吸区内, ,温度太低温度太低; ;散流器下

17、侧散流器下侧, ,由于射流诱导由于射流诱导作用作用, ,气流向上流动气流向上流动, ,空气温度偏高空气温度偏高, ,呼吸区空气温度分布不均呼吸区空气温度分布不均, ,舒适性较差舒适性较差射程太长时射程太长时气流分布不合理状态分析气流分布不合理状态分析射程太短时射程太短时送风管送风管送风散流器送风散流器送风散流器送风散流器射流射流射流射流接接VAV末端末端偏冷偏热小风量时小风量时, ,送风射流长度不够送风射流长度不够, ,冷气流过早与吊平顶脱离冷气流过早与吊平顶脱离, ,造成散流器下侧及附近空气温度偏低造成散流器下侧及附近空气温度偏低; ;两两个散流器之间或分隔墙处空气温度偏高个散流器之间或分隔

18、墙处空气温度偏高. .室内空气温度场不均匀室内空气温度场不均匀, ,舒适性较差舒适性较差气流分布不合理状态分析气流分布不合理状态分析 （热风、外区、温度偏高）（热风、外区、温度偏高）VAVVAV末端装置末端装置送风散流器送风散流器回风口回风口外围护结构外围护结构送风支管送风支管送风干管送风干管部分送风被排走部分送风被排走热风随冷表面下沉热风随冷表面下沉热风温度如高于热风温度如高于4141冬季送风温度不易太高，冬季送风温度不易太高，ASHRAE62ASHRAE62规定当温差大于规定当温差大于8 8时，通风效率将下降时，通风效率将下降2525，部分，部分送风直接被排风口排走，热风在靠近外围护结构处

19、下沉，房间中部形成送风直接被排风口排走，热风在靠近外围护结构处下沉，房间中部形成4-6 4-6 温差，温差，严重影响室内空气品质。送风温度过高，浮力太大、气流短路，不能充分混合严重影响室内空气品质。送风温度过高，浮力太大、气流短路，不能充分混合内区气流组织要求内区气流组织要求内区空调负荷特点内区空调负荷特点内区散流器设置要点内区散流器设置要点出热启动外出热启动外,常年需要供常年需要供冷冷;人员活动变化、办公设人员活动变化、办公设备休眠、网络设备的使备休眠、网络设备的使用。空调负荷不稳定、用。空调负荷不稳定、可变可变空调冷负荷密度较小空调冷负荷密度较小最大风量与最小风量比外区散流器最大风量与最小

20、风量比外区散流器小小散流器之间的间距应比外区的小，散流器之间的间距应比外区的小，单位面积散流器数量应比外区的多单位面积散流器数量应比外区的多散流器的空气分布性能应比外区的散流器的空气分布性能应比外区的高高内区散流器应风量较小、射程较长内区散流器应风量较小、射程较长注：美国某法院将数百个大散流器换成长射程、小风量的散流器，改善了室注：美国某法院将数百个大散流器换成长射程、小风量的散流器，改善了室内空气温度场，提高了空气分布性能指标（内空气温度场，提高了空气分布性能指标（ADPIADPI）国外几种变风量风口选择方法：国外几种变风量风口选择方法： 依据（NC）或（RC）噪声标准选择 依据射流分布选择

21、 依据计算分离点距离选择 依据综合分析法选择在整个人员活动区中对各个局部地点的空在整个人员活动区中对各个局部地点的空气流速与空气温度进行检测，就可得到气流速与空气温度进行检测，就可得到空气分布特性指标空气分布特性指标ADPI ADPI NNADPI100N N测量区域内满足测量区域内满足(-1.7(-1.7+1.1)+1.1)的测量点个数；的测量点个数；N N 测量区域内测量点的总个数。测量区域内测量点的总个数。ADPIADPI值越大，室内人员感到舒适的比例越高。值越大，室内人员感到舒适的比例越高。ADPIADPI的最大值为的最大值为100100。式中：式中：散流器类型散流器类型末端风速末端风速（m/s)房间负荷（房间负荷（W/m2)最大最大ADPI时时T/L值值最大最大ADPIADPI应大于应大于的数值的数值T/L范围范围吊顶条逢型吊顶条逢型散流器散流器0.52500.385800.3-0.71900.388800.3-0.81250.391800.3-1.1650.392800.3-1.50.251261.091800.5-3.3631.091800.5-3.3圆形吊顶散圆形吊顶散流器流器0.252500.876700.7-1.31900.883800.7-1.21250.888800.7-1.5650.8939