冷風機工程設計指南

(一)、冷氣機設備的選型
   “凱美恒”蒸發式冷氣機可分為工業型和家用型量大系列，工業型主要用于車間廠房通風降溫使用，其特點是送風距離遠，風量大，通風效果好。家用型其特點是降溫效果好，節能省電。其具體的冷氣機設備選型應綜合考慮使用場所的空間大小、人員密度、發熱量及安裝位置等綜合因素選擇合適的系列與機型。
(二)、利用焓濕圖確定送風溫度
   首先根據當地氣象條件在焓濕圖上確定室外狀態點W，從W點沿等焓線于85%(冷氣機的飽和效率)的相對濕度線交于O點，O點對應的溫度即為送風的溫度t0。從O點還可以查出出風口空氣的含濕量(g/kg?干)，這可以用于計算蒸發式冷氣機的加濕量。
(三)、冷氣機設備臺數的選擇
1.全面通風
(1)按理論計算
   按常規空調負荷計算公式求出使用房間的冷負荷和濕負荷及送風量，再算出冷氣機所能提供的全冷量，以此選擇冷氣機的臺數和型號，選擇冷氣機的總制冷量必須大于使用房間要求的制冷量，余量一般可考慮10%。蒸發式冷氣機的全冷量的理論計算:
全冷量S=LρCp{e?(tg-ts)+tn-tg}/3600
其中: L------冷氣機的實際送風量(m3/h)
         ρ------出風口空氣的密度(kg/m3)
         Cp------空氣比熱(kJ/kg?K)
         e------冷氣機的飽和效率，一般取85%
       (tg-ts)------干濕球溫差(℃)
       (tn-tg)------室內外溫差(℃)
設△t1=(tg-ts), △t2=(tn-tg),其中△t1為正值，△t2有正值也有負值。
全冷量S=LρCp(e?△t1+△t2)，其中ρ、Cp、e為常數，從中可以看出冷氣機的全冷量的大小和冷氣機的實際出風量、干濕球溫差、室內外溫差有關。由于△t1和△t2是個不確定的量，它們隨著外界環境溫度的變化而變化，所以全冷量的公式一般只用于做定性的分析，而較少用在定量的計算上。根據“凱美恒”蒸發式冷氣機的特點我們常用經驗計算設備臺數。
(2)經驗計算
    以換氣次數為參數來確定一定空間內所需的冷氣機臺數，這是蒸發式冷氣機常用的設計方法。實際工程設計一般都采用這種方法。
①換氣次數的定義:換氣次數N(次/小時)=制冷空間總送風量L/(室內面積S×送風口與排風口高度之大者H);
②一般環境要求換氣次數25~30次/小時;
③人流量密集的公共場所要求換氣次數30~40次/小時;
④有發熱設備的生產車間要求換氣次數40~50次/小時以上;
⑤在較潮濕的南方地區換氣次數適當增加，而較炎熱干燥的北方地區則可適當減少換氣次數。
具體的計算步驟:
①計算工程中需供冷面積S，確定送或排風口高度之大者H，進而算出制冷空間的體積V;
②根據實際情況確定換氣次數N;
③將制冷空間的體積V×換氣次數N，求得該空間所需的總送風量L;
④總送風量除以所選單臺冷氣機的實際風量L1，即得到所需冷氣機的臺數n。
2.崗位送風
    上面介紹的是全面送風的一般設計計算方法，但在很多時候，一些商用和工業建筑內部某些區域溫度很高，如機器發熱、加工發熱等，往往這種情況下室內的溫度比室外的更高，蒸發式冷氣機可將室外空氣冷卻并源源不斷送達室內。比如，有一間工廠車間，其設備發熱量很高，室內溫度可達45℃，而室外的溫度只有38℃。蒸發式冷氣機可將室外38℃的空氣降溫至30℃送入室內，比原來室內45℃低了15℃，明顯可改善工作環境。這種情況我們一般不進行熱負荷的計算，只需設計一套崗位送風系統，出風口不斷地將冷空氣送至崗位，崗位周圍的熱空氣不斷地被驅散。另外，崗位送風系統還可用在一些完全敞開的空間，這些場所考慮崗位降溫是比較合適的選擇。
    崗位送風風量的確定:根據崗位的實際情況，首先確定每個崗位的風量，將每個崗位的所需的風量乘以崗位的個數即可求出所需的總送風量，進而可以算出應選用的冷氣機的臺數。每個風口的風量按照實際而定，但一般情況風口的風量盡量控制在3~6m/s之間(根據安裝設備的場所的發熱量及人員密度而定)。
3.排風量的確定
   “凱美恒”蒸發式冷氣機是通過不斷往室內注入新鮮的冷空氣來更換室內渾濁的空氣而達到降溫的目的，所以“凱美恒”冷氣機制冷系統的基本形式是“一進一出”，而不是封閉的。一般情況下利用室內正壓進行自然排風，在密閉的空間可以采用機械排風。為了達到良好的通風換氣降溫的效果，“凱美恒”冷氣機制冷系統的排風量要達到總送風量的80%以上，自然排風的速度應控制在2m/s以內，以保證系統的良好運行。
(四)、通風管道的設計
  1.基本術語
(1)風量
     通過圓形風管截面的風量計算方法:
            L=900лd2v  (m3/h)
            式中    d------風管的內徑  (m)
                      v------風速   (m/s)
     通過矩形風管的風管計算方法:
            L=3600abv   (m3/h)
            式中a.b------風管斷面凈寬和凈高(m)            
(2)風管系統阻力
     風管系統阻力包括沿程摩擦阻力和局部阻力兩部分，用公式表達為:
           △P=△Pm+△Pj
式中 △P-----系統總阻力  (Pa)
                △Pm-----系統沿程摩擦阻力  (Pa)
                △Pj-----系統局部阻力   (Pa)
(3)系統沿程摩擦阻力計算
           △Pm=△pm?L
式中 △pm-----為單位長度沿程阻力  (Pa/m)
                 L-----管段的長度   (m)
(4)系統局部阻力損失
△Pj=ξ?v2ρ/2
式中 ξ------局部阻力系數
                v------風管內該壓力損失發生處的空氣流速 (m/s)
               ρ------空氣密度  (kg/m3) 
 (五)、氣流組織
     這里的氣流組織形式，是指氣流在房間內流動所行成的流型。氣流組織的形式有多種多樣，應根據使用空間的要求，結合建筑結構的特點及工藝設備布置等條件合理選擇。按照送、排風口位置的相互關系和氣流方向，其常用氣流組織有:側送側排、側送上排、上送側排和上送上排四種形式，實際工程可能是幾種氣流形式相結合。
1.側送側排
   側送側排方式的送、排風口均布置在房間的側部，根據房間的跨度，可以布置成單側送單側排和雙側送雙側排。這種方式適合于側墻安裝冷氣機，側墻有窗戶用于自然排風或側墻安裝機械排風。
2.側送上排
   側送上排方式的送風口位于房間的側部，排風口則置于房間上部。這種方式適合于側墻安裝冷氣機，屋頂有天窗用于自然排風或屋頂安裝機械排風。
3.上送側排
   上送側排方式的送風口位于房間的上部，排風口則置于房間側部。這種方式適合于屋頂安裝冷氣機，側墻有窗戶用于自然排風或側墻安裝機械排風。
4.上送上排
   上送側排方式的送風口位于房間的頂部，排風口也置于房間頂部。這種方式適合于屋頂安裝冷氣機，只有屋頂有天窗用于自然排風或屋頂安裝機械排風。
(六)、供水、供電
(1) 使用干凈的水源(一般可用市政自來水)并保證水源的壓力≥1.0kgf/cm2。
(2) 在冷氣機的進水管(DN15)附近應該設截止閥，并預留供清洗用的水管接頭。
(3) 為了防止冬季供水管道的漲裂，冷氣機室外供水管須設置保溫及泄水閥(根據當地的給排水設計規范確定),冬季不使用冷氣機制冷功能時須排凈機組內水箱的儲水。
(4) 保證電源電壓穩定在單相220~240V、三相380~400V之間，電流達到該臺機器銘牌標定的額定電流。
(5) 在主電路上應安裝空氣開關以避免短路、過載等引起的故障。
(七)、噪聲控制
總體上“凱美恒”蒸發式冷氣機的噪聲相對較小，實際設計過程需考慮選擇適合的冷氣機系列，同時設計送風系統時要注意不同使用場所的噪聲要求，風管內的風速不能過大，風管的使用材料要符合要求。比如鍍鋅鐵皮風管其厚度要按要求，太薄會引起抖動產生噪聲;在利用機械排風時，排風管的吸入口風速不宜太大;冷氣機和風管的連接處應有軟接管;風管的制作安裝應符合規范，特殊要求時應考慮避振等措施。