1. 冷量设计
冷量设计是为了满足室内热负荷需求,确保空调系统能够提供足够的制冷能力。冷量设计的主要步骤包括:
(1)计算室内热负荷
围护结构热负荷:包括墙体、屋顶、窗户等传导的热量。
人员热负荷:根据房间内人员数量及其活动强度计算。
设备热负荷:室内电器、照明等设备产生的热量。
新风热负荷:引入外部空气带来的热量(夏季)或冷量(冬季)。
其他热负荷:如太阳辐射、空气渗透等。
计算公式:
Q = Q_围护 + Q人员 + Q设备+ Q新风 + Q其他
其中,Q 为总热负荷(单位:kW)。
(2)确定冷量需求
根据计算得到的总热负荷,选择适当的冷量配置。通常会在计算值的基础上增加10%-20%的余量,以应对极端天气或突发情况。
(3)选择制冷设备
根据冷量需求选择合适的制冷机组(如风冷机组、水冷机组等),并确保其能效比(COP)符合节能要求。
2. 风量设计
风量设计是为了确保室内空气的均匀分布和有效换气,同时满足冷量输送的需求。风量设计的主要步骤包括:
(1)确定送风温差
送风温差(送风温度与室内设定温度的差值)是影响风量的关键参数。通常,送风温差越小,风量越大,舒适性越高,但能耗也会增加。
一般建议送风温差为8°C-12°C。
(2)计算送风量
根据冷量需求和送风温差计算送风量。公式如下:

其中:
-
为送风量(单位:m³/h);
-
为冷量需求(单位:kW);
-
为空气比热容(通常取1.006 kJ/(kg·K));
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为空气密度(通常取1.2 kg/m³);
-
为送风温差(单位:K)。
(3)确定新风量
- 新风量是为了满足室内空气质量要求,通常根据人员密度和房间用途确定。
- 根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50736),每人每小时的新风量标准为30 m³/h。
- 计算公式:

(4)确定总风量
总风量包括送风量和新风量,需确保系统能够同时满足冷量输送和空气置换的需求。
3. 风管设计
风管尺寸:根据总风量和风速确定风管尺寸。通常,主风管风速为6-8 m/s,支风管风速为4-6 m/s。
风管布局:合理设计风管路径,减少弯头和阻力,确保气流分布均匀。
静压计算:计算风管系统的静压损失,选择合适的风机以满足风量和静压要求。
4. 系统配置与优化
分区控制:根据房间用途和热负荷差异,将系统分为不同区域,实现独立控制,提高能效。
变频技术:采用变频风机和压缩机,根据实际需求调节运行功率,降低能耗。
热回收:在新风系统中加入热回收装置,减少能量损失。
5. 设计实例
假设某房间的热负荷为10 kW,送风温差为10°C,人员数量为5人,设计步骤如下:

全空气空调的冷量和风量设计需要综合考虑热负荷、送风温差、新风需求等因素,并通过合理的风管设计和系统配置,确保系统高效、节能运行。在实际设计中,还需结合建筑特点和使用需求进行优化,以提供最佳的舒适性和能效表现。