为改善空气质量和性能空调通风

专业英语论文翻译专业英语论文翻译 学号 学号 29030702142903070214 姓名 杜涛姓名 杜涛 为改善空气质量和性能的空调通风为改善空气质量和性能的空调通风 应用混合室混合室外空气和回风的单风道系统应该被双风道系统的 技术所代替 其中一个风道用于提供热舒适 另一个用于保证室内 空气品质 提供良好的室内空气品质是每一个空调系统的基本目标 对室 内空气品质的定义将在本文章中使用 良好的室内空气品质是保持 该空间内的空气热特性在规定范围内变化 并且化学或有机污染物 浓度在保证人体热舒适和安全的极限范围内 热特性 热特性是空间和该空间内空气的一些特征 它们允许人体的排 热速率可以被控制 这对于热舒适和和个性化工作是必需的 热特 性包括 干球温度 相对湿度 环境空气运动 温度均匀性 空气混合度 辐射表面温度 除去其他方面 这些热特性在本质上取决于对温度和湿度的控 制 向系统中送风的方法 空气分配系统 房间表面温度 系统与 环境之间的热量传递 以及结构的密闭性 污染物 空气中大约包含 78 的氮气 21 的氧气以及 1 的其他气体 在其他气体中包括二氧化碳 稀有气体 以及分子状态或悬浮状态 的化学物质 室内污染物可分为三类 第一类 在室内产生的污染物 这些污染物一般都有室内 污染源 例如二氧化碳 生物气味 从居住者身上散发的香水味 环境中烟草的烟气 粘贴剂和粘合剂散发出来的爆炸性的有机化合 物 溶剂和清洁剂 从工艺程序及储存过程产生的化学物质 以及 烹饪和食物的气味 第二类 从环境中进入室内的污染物 关于这类污染物 首先必须确定它的种类以及它们进入室内的途径 它主要包括以下 环境污染物 例如一氧化碳 二氧化硫 工业化学品 溶剂以及不 同类型的微粒物质 污染物进入室内的最常见的三种途径是 1 通 过一些人工预留空洞 例如窗户和门 2 通过非人工预留的无目的 性的空洞 例如缝隙渗透 3 通过室外空气的通风进气系统 第三类 在室内产生的有机污染物 这类污染是最常见 最 有害 以及被了解最少的一类 它们产生于相对湿度以及含水量高 并且具有适宜的温度的物体和表面 这类污染的常见形式有细菌 霉菌以及生霉 因为在设计一个暖通空调系统时 这三类污染物必须被区别对 待 在本文中它们分别被区分为种类一 种类二 种类三三类污染 物 毫无疑问 如果不是 20 世纪 70 年代节能的推动 室内污染物 的问题将受到更加重视 然而 它已经被这些活动所影响 由于这 件事情在建筑技术方面产生两个非常重要的影响 一个是在建筑围 护结构方面的变化 它导致热环境的质量越来越好和空气泄漏减少 另一个是为了控制空间温度利用变风量系统代替定风量的终端加热 和二元的蒸汽系统 通风 在适当的运行和调节下 混合室位于空气调节装置的上游并从 该处补充室外空气进行通风 以稀释第一类室内污染物的设计方案 在和 50 年前的系统一起运行时 它可能是十分可靠的方案 然而 鉴于现在的系统的复杂性 这个方案是行不通的 今天的建筑需要 多个分区 工作循环变化率从 100 全冷负荷到 0 然后又从 0 到 100 全 热负荷 在许多情况下 同一个系统在一年内的某个时间必须在高 温潮湿条件下工作 而在一年内的另一时间又必须在寒冷气候下工 作 如果分析这些不同的条件下所有的温湿度控制要求 可以看到 在这些要求下混合室的方案是有缺陷的 此外在空调的建筑物中 我们对这项技术的持续依赖 事实上也是造成微生物污染的主要原 因 在许多情况下 缺乏热舒适被视为空调技术的限制 并且这些 失败并不是因为投入资金不足而引起的 对于一个复杂的系统如果 使用混合室的方案并使其工作 那么投入费用将是非常巨大的 尤 其是相对于这些努力而又没有取得成功的时候 有一个问题可能会被提起 如果通风的空气不被引向混合室 那么应该引向哪里 如何能被成功的引进呢 替代方法 假设一个空调建筑位于这样的环境中 在夏季月份它的天气高 温潮湿 而在冬季月份炎热干燥 例如在中西部以及东南沿海地区 进一步假设这是一个密闭的建筑 渗透性很低 并且通风独立于空 间温度的任何控制因素 而且所有的除湿并不是由为室内提供其它 热舒适要求的设备或系统完成 空间温度控制 任何暖通空调工程师都同意在这种假设下满足热舒适是相当简 单和廉价的 这仅仅是一个有效的空气分配系统的问题并且按照下 面的热容方程合理的降温和加热 q cmf 1 08 T 其中 q 表示冷热负荷 cfm 表示空气循环速率 T 表示送风温差 如果由一个单风机系统服务多个控制区 那么可以由变风量系 统实现 空气处理机组如图一所示 唯一的控制要求是由一个恒温 控制器控制冷却盘管 由于单独提供除湿 盘管可以在干工况下工 作并且排放和处理的空气温度可以被重新设置以达到区域温度要求 如果有必要或者冬季月份需要供热 VAV 末端具有再热的功能 以满足空气分配系统的需要 通过一个动态负荷分析就会发现在非 供热区这种再加热是否有必要 这样描述的系统是一个非常简单又便宜的系统 从空气处理 机组到控制的房间 它利用最少的元件数目并且控制系统中控制点 和控制线最少 当然 其他同样成功和简单的系统也可以被采用 由于除湿和 通风是不必要的 只要保持良好的空气分布 几乎任何一个再循环 系统的开关或控制系统都可以很好的发挥作用 这些系统中可以发 生变化的有扩散器的能力 风机盘管机组 统一热泵 辐射加热或 冷却板 或许多其他的变化 事实上 这些系统都只提供适量的冷却或加热 一个适宜第三 类有机物的环境将没有可能在无意中产生 今天大多数的系统都是 如此 无论以何种形式 该系统均可称为空间温度控制系统 图 1 空间温度控制 STC 机组 图 2 空调通风 VAC 机组 VAV 系统的问题及解决方案 问题 空气从风口出来后 速度从设定值下降导致产生的热舒 适问题 包括 不良的空气分布 混合不充分 环境空气流速不足 温度分布不均匀 冷空气的渗入 解决方案 从产品概念出发 几个可供选择的解决方案已经以 产品和系统的形式被实施应用 在许多系统中 两个或更多的解决 方案被应用 具有一个较宽的可被接受的性能范围的风口 变风量结合再热 在部分负荷下工作时重新设置送风温度 环境空气流速和混合的其他手段 使风机动力终端机平行 问题 在大多数情况下 变风量系统仅仅是一个只供冷的系统 在空间需要供热的环境中 供热能力一定会导致体积特征的变化 解决方案 供热经常通过一个简单的变风量系统和一个定体积 变温度系统来完成 例如 变风量结合再热 变风量结合双风道 常设空间热辐射或其他独立的空间加热系统 问题 变风量系统在小于满负荷工作时导致通风不足 因为送 进室内的空气在混合过程中 室外空气占有一个确定的比例 所以 对于某给定空间送风量的减少 导致新风量的减少 解决方案 几种方案已经被提出 并且用于维持室外空气虽然 在送风中所占百分比不固定但总量恒定 这些方案包括以下几种 一个控制方案是 采用了固定的室外空气进口并且利用一个 传感器与回风机转速控制相结合 以保持混合室内一个固定的负压 利用空气流量测量仪表检测送风和回风流量 并且调整回风 机转速和 或调整阻尼器的位置 以保证室外新风数量的恒定 一个室外空气喷射风机结合一个流量测量站 控制风机转速 或阻尼器以强迫固定数量的室外空气进入混合室 湿度控制和通风 对潮湿气候中的现代建筑内空调系统的理论分析 揭示了室外 通风空气的调节与室内湿度控制的内在关系 以及由于微生物生长 产生的预防措施 对于位于潮湿气候的建筑考虑如下的逻辑关系 在大多数的建筑物中 室内水汽的主要来源是室外空气 如果可以防止室外空气进入未经处理的空间 那么唯一的潜 在湿负荷就是在室内产生的水蒸气 假设在一个干燥的空间中 那么微生物生长所需要的水分的 唯一的来源就是以某种方式进入室内的水蒸气 如果没有水蒸气进入该空间 并且在该空间内产生的水蒸气 可以被送入室内的干燥空气吸收 那么就没有水分支持微生物的生 长 因此在温暖湿润的气候条件下 只有经过适当的除湿 室外潮 湿的空气才能被送入需要降温的空间 由于这个原因 适当的除湿 意味着减少水蒸气的含量到达露点或者更低 露点正是室内空气所 要保持的 因为通风的空气来自室外 因此 任何所有被送入建筑 物内的室外空气都应该被除湿到一个特定的湿度水平 露点温度 达到或低于空间内湿度的期望值 这正是室外空气调节与空间湿度 控制之间的内在关系 上述各段讨论的是温度控制 假象条件是成立的 在设计提供 热舒适的系统时 据假设通风与湿度控制作为同一个问题处理 辅 助步骤用于进一步满足要求 本论文提出的循环空间温度控制系统补充结合另一个空气处理 和分配系统具有如下设计特点 如果有必要的话 对该系统采用全新风以满足通风的要求 被送入建筑物的所有空气均是通过空调通风系统 在温暖潮湿的环境中 所有通过空调通风机组送入的空气均 应被处理到或低于空间所期望的露点温度 如果位于寒冷干燥气候内的空间需要被加湿 那么所有的湿 量都应该由空调通风机组提供 如果有必要的话 从室外空气中除去个别以及不需要的化学 品 应该由空调通风机组完成 空调通风机组的基本配置如图 2 所示的机组形式 这是一个利 用冷冻水和热水的系统机组的例子 定量的通风要求 适度的小空 间潜热负荷 并且冬季不需要加湿 假设一个单独的管道和空气分 配系统是用来向各个空间传送设计数量的通风空气 机组尺寸由送 到各个房间的空气的数量的总和决定 从通风系统的尺寸和处理空 气所需要的能量这两点而言 这是可以为建筑物服务的尺寸最小 最节能的空调系统 图 3 空调通风盘管机组 本机的另一个重要特征是它的简单性 在它最基本的形式中 机组是开关控制的 进气风门可以打开关闭 冻结保护控制是必要 的 但它仍是相当简单 无论预加热盘管加热与否 唯一的调节 控制是预加热和冷却盘管 简单的比例控制就完全可以被接受 因 为除了在启动时 将不会发生任何比室外温度变化更迅速的破坏 这个相对较小的机组是系统中唯一解决温湿问题的地方 它也 是系统中唯一有两相存在的以及适宜微生物生长的地方 在这些系 统设计时 建议应采取一切可能的预防措施 以确保在机组外壳的 清洁 风机将会提供一个较小的再热量 以确保离开机组的空气为 过热空气 因此将不为供应管道或空间内积累的液体提供机会 分配系统 对于大多数最简单形式的建筑 利用一个合理的小容量管道和 分配系统 直接将被处理的空气从暖通空调机组送到所需的空间中 在这种情况下 被送入的空气数量与该空间得几何大小是匹配的 向室内引入的通风空气也许足以使室内空气流动 这对于满足热舒 适是必需的 变流量的送风风口制造商就是因为这个原因提供一个 定流量的外喷嘴 此外 在送风带来的负荷超过了空间的合理负荷 时 就需要对送风进行再热 但是这一般不适于