变k系数的主动式冷梁 - CAV和VAV系统的选项
发布日期: 2024-01-04浏览: 143

为了创造一个健康舒适的室内环境,让人们能够有出色表现,确保良好的空气质量非常重要。这样不会产生噪音,也不会因高风速、温度梯度或辐射不对称而引起不适。我们面临的挑战是设计一种供暖、通风和制冷 (HVAC) 解决方案,满足室内环境质量、能耗、投资和全生命周期成本的要求。选择有很多,本文章重点介绍的是一种可以以非常节能的方式提供良好空气质量和热舒适性的空气末端设备的选择——主动式冷梁。


为了确保良好的空气质量,需要通过通风来清除污染物。为了设计节能系统,使用机械通风是有利的,可以从排风中回收能量。通风系统可以通过提供比室内空气温度更低的一次新风来提供舒适的制冷。在室外气温比室温更低的情况下,这变得非常节能,因为冷的外部空气提供了free cooling。然而,通风系统实际上可以提供的冷量是有限的。为了增加制冷能力并将空气质量和热舒适性的控制解耦,通风系统可以结合用于制冷和制热的水循环系统。

有哪些选择?


通常,当风系统用于处理室内空气质量和舒适制冷时,制热由水系统提供,如地盘管、地暖或暖气片。另一种选择是水性气候解决方案,它可以通过水回路处理制冷和制热,例如风机盘管、辐射吊顶和主动式冷梁。随着主动式冷梁的最新进展,风和水的混合解决方案已进入市场。通过在这种解决方案中添加智能控制系统,可以获得风和水、free cooling和大制冷/制热能力的基本优势。


CAV解决方案

通常,主动式冷梁解决方案设计为在定风量 (CAV) 下运行。然后设计一次风来处理潜热负荷并去除杂质,以确保良好的室内空气质量。传统的主动式冷梁设计有固定尺寸的喷嘴,k系数是固定的。为了送不同的一次风量,喷嘴的尺寸和/或数量必须改变。这意味着,如果在设计阶段或翻新项目中改变空间的用途,则需要更换产品,以确保为房间的新用途提供适量的新风。然而,随着主动冷梁的最新发展,喷嘴被静压箱中尺寸可调整的开口所取代。k系数不是固定的,而是可变的。然后可以通过改变k系数来改变送风量,通常比更换产品更容易。

安装有主动式冷梁的VAV解决方案

如果需要在可变风量 (VAV) 条件下使用传统的主动式冷梁,则在设备前面安装风阀,以修改主动式冷梁上游的风管压力。然而,风管压力和风量之间的关系不是线性的,而是遵循二次关系,这意味着当风量减少50%时,风管压力必须降低至设计压力的25%。当一次风量较低时,风管压力变得非常低,新风进入房间的速度也很低。然后存在柯恩达效应无法维持的风险,这导致通风问题的风险增加。这意味着,送风量可以调低的实际范围有些有限。 风量的增加也有限制。增加风量意味着必须增加风管压力。 一次风量加倍会使风管压力增加四倍。这在大多数应用中是不合理的,因为产生的噪声水平会随着风速而迅速增加。总之,带有固定喷嘴的传统主动式冷梁可以在变风量条件下运行,但一次风的范围有限。

调节风管压力的另一个缺点是,在k系数固定的情况下,诱导比或多或少是恒定的。这意味着,随着一次风量的减少,诱导的室内风量也成比例地减少,因此在一次风量减少的情况下,水侧可用的制冷/制热能力显著减少。

变k系数的VAV解决方案

具有变喷嘴尺寸的现代主动式冷梁可以在不同的一次风量下运行,同时保持风道压力恒定。随着一次风量的减小,静压箱中喷口的尺寸以及k系数也会减小。这导致诱导比增加。实际上,这意味着诱导风量不会随着一次风量线性减少。这使得在小风量下也能实现高诱导比和良好的制冷/制热能力。保持的风道压力确保送风速度保持在可以维持柯恩达效应的水平。此外,可以在不增加风道压力的情况下增加一次风量,这意味着单一产品可以提供广泛的一次风量。

图片诱导比是一次风的函数。在可变k系数的情况下,静压箱中的喷口的尺寸随着风量被调低而减小,从而导致诱导比增加。如果使用固定喷嘴冷梁,并且用上游风阀调节一次风量,则诱导比或多或少是恒定的。

产品控制策略工作范围广泛

此外,具有变k系数的主动式冷梁可以如上所述在较宽的一次风量范围内运行,这允许考虑不同的控制策略。

如果需要改变房间内的温度,可以改变许多参数以调整输送到房间的制冷/制热量。 一次风量和温度以及流过主动式冷梁盘管的水流量和温度都可以调节,从而控制输送到房间的制冷/制热量。最好的选择是什么,将取决于具体情况和系统设计。如果室外寒冷干燥,在需要增加制冷量时增加新风量可能会更有利。在另一个时间点,情况可能会有所不同,增加水流量比增加新风量更有效。


由于主动式冷梁依靠诱导室内空气并使其流经盘管,因此一次风始终与经过制冷、制热的室内空气混合,或者在水阀关闭的情况下不受盘管的影响 。基于此推理,主动式冷梁可以被视为诱导布风器,使其可以在比大多数布风器更低的一次风温度下运行,而不会产生低温风感问题。这样做的优点是可以通过通风提供更多制冷量,或减少提供适量制冷所需的一次风量,这将使free cooling的使用更加高效。具有可变k系数的主动式冷梁或VAV冷梁可以被视为一种混合解决方案,如果与巧妙的与控制相结合,则可以同时获得风性和水性气候解决方案的优势。

Swegon我们提供所有类型的水性和风性气候解决方案,在房间和系统层面提供不同的控制和功能替代方案。请随时联系我们,我们很乐意帮助您为您的下一个项目提供合适的解决方案。

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