置换通风

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置换通风试验原理及计算方法

置换通风试验原理及计算方法

置换通风试验原理及计算方法本文通过置换通风试验介绍了置换通风原理及形成条件;通风效率的计算方法;比较了置换通风、地板送风、混合送风的异同点;并简要介绍了射流的种类。

置换通风是一种有效的送风方式,它有很多优点:节能,室内空气品质好等。

但是它也有很多不足:它一般用来供冷风;如果供热,送风温度有可能比室内空气温度低,这样的话还是供冷。

国外有的采取了置换加暖气片的做法,这在我们看来不可思议。

所以置换通风一般用来供冷。

一置换通风的原理置换通风是基于以下原理送风的:①送风为冷风,其密度比室内空气小。

②空气面(湖面)不断上升。

所谓的湖面就是送风(冷空气)与室内空气的接触面。

③冷空气上升过程不断吸热,造成了温度分层。

其原理图如下:如上图所示,冷空气送入房间后,由于密度大,积压在房间底部,室内污染物在其积压作用下会不断上升,以此实现了置换通风。

另外,室内热源的散热对冷空气也有一定的影响,冷空气在其影响下会不断吸热,致使其密度变小,不断上升。

二通风效率通风效率EV可以理解为稀释通风时,参与工作区内稀释污染物的风量与总风量之比,或是污染物排风浓度与工作区浓度之比。

因此EV也被称为排污效率。

当送入房间的空气与室内污染物混合均匀时,排风的污染物浓度等于工作区浓度时,EV=1。

一般的混合通风的气流分布形式EV1。

但是,如果清洁空气由下部直接送到房间时,排风浓度有可能大于工作区的浓度,因此EV有可能大于1。

EV不仅与气流分布有关,还与污染物的分布有关。

如果污染源在排风口处,那么EV增大。

通风效率中浓度可以用温度代替,并称之为温度效率ET,或称为能量利用系数,表达式为ET=(te-ts)÷(t-ts)式中te、t、ts分别为排风、工作区和送风的温度,oC。

三空气龄空气质点的空气龄是指空气质点自进入房间到达室内某点所经历的时间。

四置换通风与地板送风的比较地板送风与置换通风其实并不一定是一个概念,地板送风不一定就是置换通这要取决于地板送风的温度和速度。

通风方式中的置换通风形式

通风方式中的置换通风形式

通风方式中的置换通风形式随着人们生活水平的不断提高,人们对室内空气品质的要求也越来越高。

然而,随着人们生活水平的不断提高,各种新型建筑材料、装修材料、日用化学品进入居民住宅,这些物品散发出的污染物直接导致了室内空气品质的下降,引起头痛、困倦、恶心和流鼻涕等症状,此类症状被统称为“病态建筑综合症[1],所以人们越来越关注一种新型的通风方式——置换通风。

国内外对置换通风的研究情况国外对置换通风的研究比较早,已有近百年的历史, 20世纪40年代欧洲人Baturin最早对置换通风进行了系统和科学的研究[2]。

早在1989年,国外学者Svensson对置换通风空调系统在北欧市场的应用情况进行过统计,在工业空调中置换通风空调系统约占50%,而在民用空调中为25%左右[3]。

上世纪90年代,瑞士、德国等研究人员用实验测试和理论分析的方法,对置换通风的许多方面,特别是在空气品质和热舒适性方面进行了细致的研究。

与此同时,美国和日本的研究人员也对置换通风进行了研究,丰富和完善了置换通风的各项技术。

国内对置换式通风的研究起步较晚,对置换通风的研究也只在近十几年,目前许多技术尚未完善和成熟[4],对其探索和研究还限于应用数值模拟和有限的实验相结合的方法,但数值模拟占主要地位。

国内的上海大剧院就同时采用了座椅下送风的置换通风和楼层局部诱导送风和包厢的局部上送风的送风体系。

置换通风原理与特点置换通风是依靠密度差所产生的压差为动力来实现室内空气的置换。

置换通风的送风分布靠近地板,送风速度一般为0.25m/s左右,送风温差一般为2-4℃,送风动量低,以至于对室内主导流无任何实际影响,使得送风气流与室内空气掺混量很小,送入的较冷新鲜空气因密度大首先沉积在房间底部,随后慢慢扩散,像水一样弥漫到整个房间的底部,在地板上某一高度内形成一个洁净的“空气湖”。

当遇到热源时,它被加热,以自然对流的形式慢慢升起,气流以类似层流的活塞流的状态缓慢向上移动,同时污染物也被携带向房间的上部或侧上部移动,脱离人的停留区,到达一定高度受热源和顶板的影响,发生紊流现象,产生紊流区。

简述置换通风原理及应用

简述置换通风原理及应用

简述置换通风原理及应用置换通风是一种通过将新鲜空气引入室内,同时将污浊空气排出室外的通风方式。

它采用了自然的气流运动规律,以达到改善室内空气质量和保证人体健康的目的。

置换通风主要通过气流对流和温度差异促进空气流动,是一种相对节能的通风方法,被广泛应用于住宅、办公室、商业场所等各种建筑。

置换通风的原理是依靠温度差异和风压差引起的空气流动。

在置换通风系统中,通风口通常设置在室内较高的位置,如天花板或墙壁上,而排风口则设置在室内底部或墙壁下方。

当室内温度升高,空气会由于热胀冷缩效应而向上运动,经过通风口进入室内。

同时,冷空气经过窗户或其他散热设备进入室内,从排风口流出。

置换通风的应用有许多好处。

首先,置换通风能有效改善室内空气质量。

通过引入新鲜空气,它能够降低室内空气中的有害物质浓度,如二氧化碳、甲醛和挥发性有机物等。

同时,它还可以排除室内产生的污浊空气,如厨房的油烟、浴室的湿气等,保持室内环境的清新与舒适。

其次,置换通风能提高室内空气的新鲜度。

由于置换通风能够将室内空气中的污染物排出,新鲜空气得以供应,使人们呼吸到更清新的空气。

这对于室内环境舒适度和人体健康具有积极的影响。

再次,置换通风能够有效地控制室内湿度和温度。

通过置换通风,室内湿气和热量可以由流通的空气带走,从而提供干燥和适宜的室内环境。

尤其在潮湿的季节或湿润的地区,置换通风可以减少室内的霉菌和细菌滋生,避免引发健康问题。

最后,置换通风还具有节能的优势。

相比于传统的全面开窗通风方式,置换通风在保证新鲜空气供应的同时,减少了能量的消耗。

它利用室内外温度和压力差异的自然力量推动空气流动,减少了人工操控和机械设备的需求,从而达到节约能源的目的。

综上所述,置换通风是一种通过自然气流运动实现空气对流的通风方式,能够有效改善室内空气质量、提高室内空气新鲜度、控制湿度和温度,同时具有节能的优势。

在实际应用中,需要根据具体建筑的结构和使用需求进行合理的通风口和排风口设置,以确保通风系统的效果和效率。

置换通风的原理

置换通风的原理

置换通风的原理
置换通风是气流组织的一种形式。

置换通风是将经处理或未处理的空气,以低风速、低紊流度、小温差的方式,直接送入室内人员活动区的下部。

置换通风是一种新的通风方式。

这种送风方式与传统的混合通风方式相比较,可使室内工作区得到较高的空气品质、较高的热舒适性并具有较高的通风效率。

从理论上讲,只要保证分层高度在工作区以上,首先由于送风速度极小且送风紊流度低,即可保证在工作区大部分区域风速低于0.15m/s,不产生吹风感;其次,新鲜清洁空气直接送入工作区,先经过人体,这样就可以保证人体处于一个相对清洁的空气环境中,从而有效地提高了工作区的空气品质。

这种通风形式不再完全受送风的动量控制而主要受热源的热浮升力作用,热污染源形成的烟羽因密度低于周围空气而上升。

烟羽沿程不断卷吸周围空气并流向顶部。

如果烟羽流量在近顶棚处大于送风量,根据连续性原理,必将有一部分热浊气流下降返回。

因此在顶部形成一个热浊空气层。

置换式新风系统的物理原理:新风都从房间下部送出,新风以非常低的速度和略低于室内温度的温度充满整个房间。

所谓的低速,就是不产生气流和风感。

居住者和其他室内热荷载加热新风,产生上升的气流。

这种方式产生的暖气流带着新鲜空气流入人的鼻子,带走了身上的汗味人呼出的废气及其他浑浊气体,最后,到达房间的顶部,在那里从排气孔排出。

为了节省空气,起居室和卧室中的气体被排送到厨房,卫生间和浴室。

一则使厨卫保持负压状态,二则在那里产生强大的换气,带走所有污染气体和潮湿气体。

浅谈通风空调几项新技术的应用

浅谈通风空调几项新技术的应用

浅谈通风空调几项新技术的应用近10年来,采暖、通风、空调技术的发展很快,变化很大,如置换通风,一场泵变流量系统,温湿度独立压制空调系统,蓄冰空调,水、地源热泵等新技术,在国内已有很多应用和成功的工程实例。

本文主要就置换通风作一浅叙,并简介一场泵变流量系统和温湿度独立压制空调系统。

1置换通风置换通风是借助空气浮力作用的机械通风方式。

空气以低风(0.25m/s左右)、高送风温度(≥18。

C)的状态送入房间下部,在送风及室内热源形成的上升气流的作用下,将提升污浊空气提升至顶部排掉。

1.置换通风的工作原理置换通风是借助于密度差所产生产生的压差为动力来实现室内空气的置换。

置换通风的送风分布靠近地板,送风速度一般为0.25m/s 左右,送风动量低,以至于对室内主导流无任何实际的影响,使得送来风气与室内空气的掺混量很小,送风温差一般为2~4℃。

送入的较冷新鲜空气因密度大在重力带往作用下先是下沉,随后慢慢扩散,像水一样笼罩到整个房间的底部,在湖地板上某一高度内形成一个洁净的空气湖和,当遇到热源时,它被加热,以自然总之对流的形式慢慢升起。

室内热污染源释放出的热浊气流在浮升浊气力作用下上升,并不断卷吸周围空气,在热浊气流上升过程中的卷吸作用和后续新风的“推动”作用以及排风口的“抽吸”作用下,覆盖在地板上方的新鲜空气也缓慢向上移动,形成类似向上的活塞飘流。

同时污染物也被携带向房间的上部或侧半圆形上部移动,脱离人的停留区,最后将余热和污染物由排风口直接排出。

在这种情况下,排风的空气温度高于室内工作温度。

置换通风的主导气流是由室内热源所控制。

2.置换通风系统的适用范围(1)室内通风一须建余燃为主,显热负荷q≤120w/m2。

(2)污染物的温度比周围温度高,密度比周围水汽小,浓度不大且稳定;送风温度比周围环境的空气温度废气低。

(3)地面至平顶的高度大于3m的高大房间。

峰值负荷适中(<40w/m2)的大空间建筑,如体育馆、剧院、音乐厅、博物馆、展览馆、建筑物中庭等。

2.3 置换通风

2.3 置换通风
2.3.1 置换通风的原理、基本方式和适用范围
置换通风属于下送风的一种,气流从位于侧墙下部的送风口水 平低速送入室内,在浮升力的作用下上升至工作区,吸收人员和 设备负荷形成热气流。在上升过程中,热气流不断卷吸周围空气, 流量逐渐增加。热力分层高度将整个空间分为上下两区,下区空 气由下向上呈单向“活塞流”,沿高度方向形成明显的温度梯度 和污染物浓度梯度;上区空气循环流动,污染物浓度较大,温度 趋于均匀一致(如图2.12和图2.13)。
2.3 置换通风
图2.14 置换通风末端装置及排风口的布置
2.3 置换通风
地平安装时该末端装置的作用是将出口空气向地面扩散, 使其形成空气湖;架空安装时该末端装置的作用是引导出口 空气下降到地面,然后再扩散到全室并形成空气湖;落地安 装是使用最广泛的一种形式。1/4圆柱型可布置在墙角内,易 与建筑配合。半圆柱型及扁平型用于靠墙安装。圆柱型用于 大风量的场合并可布置在房间的中央。以上3种末端装置的外 形如图2.15、图2.16和图2.17所示。
x ——室内有害物发生量,mg/s;
y p ——排风的有害物浓度,mg/m3;
y s——送风的有害物浓度,mg/m3。
2.3 置换通风
3、送风量的确定 根据置换通风热力分层理论,界面上的烟羽流量与送风流量相等, 即
qs q p
当热源的数量与发热量已知,可用下式求得烟羽流量
式中
q p (3B ) Qs B g c p
2.3 置换通风
图2.15 ¼圆柱形置换通风器 图2.16 半圆柱形置换通风器 返回
2.3 置换通风
图2.17 扁平形置换通风器 返回
复习思考题
1.确定全面通风量时,什么时候采用分别稀释各有害物空气量之 和?什么时候取其中的最大值? 2.进行热平衡计算时,计算稀释有害气体的全面通风耗热量时, 采用什么温度?而计算消除余热、余湿的全面通风耗热量时, 采用什么温度? 3.通风设计空气平衡和热平衡的意义是什么? 4.某车间同时散发CO和SO2,χCO=100mg/s,χSO2=60mg/s, 试计算该车间所需的全面通风量。由于有害物及通风空气分 布不均匀,取安全系数K=6。

置换通风优缺点

置换通风的优缺点优点:热舒适以及室内空气品质良好;噪声小;空间特性与建筑设计兼容性好;适应性广,灵活性大;能耗低,初投资少,运行费用低。

缺点:在一些情况下,置换通风要求有较大的送风量;由于送风温度较高,室内湿度必须得到有效的控制;污染物密度比空气大或者是与热源无关联时,置换通风不适用;在高热负荷下,置换通风系统需要送冷风,因此置换通风并不适于较暖和的气候;置换通风的性能取决于屋顶高度,不适合于低层高的空间。

从动力学分析,对于风机能耗、冷却和加热的能耗及CO2的散发,采用置换通风时需注意以下问题:(1)若忽略新风量要求来达到少量的节能,常常会损害室内空气品质;(2)置换通风相对于稀释混合通风能达到25%的节能;(3)在变流量系统的基础上使用置换通风相对于定流量系统可节省能耗43%。

室内干扰和空调负荷在实际工程应用中,室内干扰和空调负荷等因素,对置换通风的效果具有较大影响。

室内干扰置换通风的效果与空调房间内的热源分布、人员活动等内扰因素有很大关系。

通过CFD 模拟了热源在7种不同高度(0.5m, 0.75m, 1.0m,1.25m,1.5m,1.75m,2.0m)时室内气流分布和热力分层高度的变化。

当热源位置较高时,工作区内空气与热源间的对流换热减少,从而影响温度场分布,使热力分层高度发生改变。

当热源降至送风散流器高度以下时,会对从散流器出来的低速气流产生较大影响。

此外,国内学者对分散热源(单热源、双热源)对气流温度分布的影响进行了研究,指出双热源时的热力分层高度较单热源时要小,上区温度也较单热源时低,说明分散热源对置换通风不利。

人员活动对室内污染浓度分布的影响可用图来说明。

图中3条曲线分别为人进入室内前、在室内和离开后的沿高度方向上的污染浓度分布。

当人进入房间后污染浓度分布会发生很大的扰动,在进入前和离开后的分布曲线也是不相同的。

这是由于门的开启使得上区污染空气混入下区形成污染,人离开后下区重新形成稳定温度分层,滞留下区的污染空气由于缺少热羽流的有效卷吸无法立即进入上区引起工作区污染浓度增加的缘故。

置换通风的原理与应用


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❖ 一、置换通风的原理(Displacement Ventilation) 置换通风是依靠密度差而形成热气流上升、
冷气流下降的原理实现通风换气的。
置换通风原理:
置换通风是将新鲜空气直接送 入工作区(温度通常低于室内工 作区的温度),较凉的空气由于 密度大而下沉到地表面,并在地 板上形成一层较薄的由新鲜空气 扩散所形成的空气湖。室内热源 产生向上的对流气流,与较凉的 新鲜空气随对流气流向室内上部 流动,从而形成室内空气运动的 主导气流。排风口设置在房间的 顶部,将污染空气排出。热源引 起的热对流气流使室内产生垂直 的温度梯度。
②根据室内有害物发生量确定新风量
L G cp cs
式中, G —室内有害物发生量, mg;/ h cp —排风的有害物浓度, m;g / m3 cs —送风的有害物浓度, m。g / m3
8) 送风量的确定
根据置换通风热力分层理论,界面上的烟羽流量qp与送风流量qs相等,
即:
qs q p
分层高度分别为Z1=1.1m以及Z2=1.8m时的烟羽流量。
图c 中的曲线D表示置换通风室内浓度分布。图中呈现浓度梯 度的趋势与温度分布相似。即上部浓度高,下部浓度低,在1.1m 以下的工作区其浓度远低于上部的浓度。当通风量相同时,稀释 通风室内浓度分布如曲线M所示。由图可见,在1.1m以下工 作区,置换通风方式明显优于稀释通风。
❖四、两种通风方式的比较
5.置换通风与传统通风方式 相比具有较好的节能效果 (20%以上)
五.置换通风的设计
1)置换通风的设计应符合下列条件: ①污染源与热源共存时; ②房间高度不小于2.4m; ③冷负荷小于120W/m2 的建筑物。

置换通风与混合送风供冷季运行能耗比较

置换通风与混合送风供冷季运行能耗比较andmi某ingventilation0引言随着办公自动化设备的开发与利用,新型办公楼室内布局的变化以及智能化建筑的出现,置换通风空调方式以其自身在热环境、空气品质等方面的优点及在施工运行中的灵活性及性,历外办公建筑中的日趋广泛[1]。

,置换通风在国内的及应用亦已起步。

置换通风形式不同于传统的混合通风形式。

置换通风空间分上区和下区,下区的气流为置换气流,空气品质明显优于混合式通风。

与混合通风相比[2~4],置换通风还有通风效率高、工作区负荷低、室内垂直温度分层明显等特点,但它是否节能学术界沿有争议。

因为尽管工作区负荷低可相对提高置换通风的送风温度,扩大室外新风的利用率,使冷水温度相应提高,从而降低AHU负荷并提高制冷机的COP;但基于控制工作区温度梯度的要求以及AHU回风温度显著升高的现实情况,亦有可能增加AHU负荷。

Seppanen(1989年)对美国的办公建筑做了置换通风和混合送风的能耗比较[5],就美国4个典型的气候带、两种典型的通风控制策略(VAV,CAV)、带有不同热回收部件的AHU系统等方面作了研究,内区平均冷负荷14W/m2,最大冷负荷负荷24W/m2,外区负荷约120W/m2。

研究发现:置换通风的能耗很大程度上取决于控制策略和空调箱系统。

一个带有热回收器、采用VAV控制的置换通风系统的能耗和混合通风系统的能耗几乎一样。

Zhivov(1998年)比较了不同气候下美国一餐厅使用置换通风和混合送风的能耗[6]。

考虑了两种室外空气的控制策略:定室外空气量、变室外空气量,结果发现:当定室外空气量时,置换通风节省12%~18%的能量;当变室外空气量时,置换通风节省16%~26%的能量。

陈清焰等考察了美国5种典型气候条件下办公室、教室、厂房使用置换通风的能耗情况[4],结果发现:与混合通风相比,置换通风系统可能消耗更多的风机能量、较少的制冷机和锅炉的能量。

置换通风的原理及应用讲解

能源学院工业通风作业(论文)论文题目:置换通风的原理及应用专业:安全工程班级:安全1001班小组:混合宿舍、5124电话:153****3176置换通风的原理及应用郑克明(西安科技大学能源学院陕西西安716500)摘要:本文介绍了置换通风的概念、基本原理、基本特征,并简要分析了置换通风的应用前景。

关键词:置换通风全面通风空气湖目录1 置换通风的发展背景 (2)2 置换通风的概念 (2)3 置换通风的原理 (3)4 置换通风的特性 (4)4.1 自然对流 (4)4.2 温度分布 (5)4.3 速度分布 (6)4.4 浓度分布 (7)4.5 热力分层 (8)4.6 置换通风与混和通风的对比 (9)5 置换通风的设计 (10)5.1 置换通风设计时,应符合下列条件: (10)5.2 置换通风的设计参数 (10)5.3 置换通风器的选型,其而风速应符合下列条件: (10)5.4 置换通风器的布置,应符合下列条件: (11)5.5 置换通风末端装置的选择与布置 (11)6 置换通风的应用 (12)6.1 落地式置换通风末端装置在上业厂房的应用 (12)6.2 落地式置换通风在会议厅的应用 (13)6.3 架空式置换通风器在办公室的应用 (13)7 置换通风的应用前景分析 (14)7.1置换通风末端产品的发展历史 (14)7.2我国置换通风末端产品的现状 (15)7.3新一代置换通风末端装置的研究 (15)8 结论 (16)9 参考文献 (16)10参与工作小组成员 (17)1 置换通风的发展背景随科技的发展,人们生活质量的提高,能耗问题已经成为当今社会面临的重要问题之一。

20世纪70年代爆发了席卷全球的能源危机,为节约能源,许多工厂采用间歇通风的方式来降低能耗。

虽然这种方法减少了能源消耗,却使室内空气品质下降,工人长时间工作在空气污浊的环境中,会引发许多疾病,不仅对工人造成了人身伤害,也为企业带来了一定程度的经济损失。

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中国建筑中广泛应用置换通风1.引言近年来,一种新的通风方式--置换通风在我国日益受到设计人员和业主的关注。

这种送风方式与传统的混合通风方式相比较,可使室内工作区得到较高的空气品质、较高的热舒适性并具有较高的通风效率。

1978年德国柏林的一家铸造车间首次采用了置换通风系统,从这以后,置换通风系统逐渐在工业建筑、民用建筑及公共建筑中得到了广泛的应用。

特别是在北欧斯堪的纳维亚国家,现在大约50%的工业通风系统采用了置换通风系统,大约25%的办公室通风系统采用了置换通风系统。

在中国,也有一些工程开始采用置换通风系统,并取得了一些令人满意的结果。

2.置换通风的原理与特点置换通风以低速在房间下部送风,气流以类似层流的活塞流的状态缓慢向上移动,到达一定高度受热源和顶板的影响,发生紊流现象,产生紊流区。

气流产生热力分层现象,出现两个区域:下部单向流动区和上部混合区。

空气温度场和浓度场在这两个区域有非常明显的不同特性,下部单向流动区存在一明显垂直温度梯度和浓度梯度,而上部紊流混合区温度场和浓度场则比较均匀,接近排风的温度和污染物浓度。

因此,从理论上讲,只要保证分层高度在工作区以上,首先由于送风速度极小且送风紊流度低,即可保证在工作区大部分区域风速低于0.15m/s,不产生吹风感;其次,新鲜清洁空气直接送入工作区,先经过人体,这样就可以保证人体处于一个相对清洁的空气环境中,从而有效地提高了工作区的空气品质。

这种通风形式不再完全受送风的动量控制而主要受热源的热浮升力作用,热污染源形成的烟羽因密度低于周围空气而上升。

烟羽沿程不断卷吸周围空气并流向顶部。

如果烟羽流量在近顶棚处大于送风量,根据连续性原理,必将有一部分热浊气流下降返回。

因此在顶部形成一个热浊空气层。

根据连续性原理,在任一个标高平面上的上升气流流量Qp等于送风量Qs与回返气流流量Qr之和。

因此必将在某一个平面上烟羽流量Qp正好等于送风量Qs,在该平面上回返空气量等于零。

在稳定状态时,这个界面将室内空气在流态上分成两个区域,即上部紊流混合区和下部单向流动清洁区。

置换通风热力分层情况如图1所示。

空调节能和室内空气品质是当前暖通空调界面临的两大课题,而置换通风能在一定程度上较好地解决这两个问题。

(1)为了在工作区获得同样的温度,置换通风系统所要求的送风温度高于混合通风,这就为利用低品位能源以及在一年中更长时间地利用自然通风冷却提供了可能性,以达到节能的效果。

根据有关资料统计,置换通风与混合通风相比,可以节约20%一50%的制冷耗费。

(2)置换通风可以对工作区的C02等污染物进行更为有效的控制。

它的通风效能系数大于混合通风,这样就能达到改善室内空气品质的目的。

3.置换通风系统设计要点(1)室内温度tn及工作区温度梯度的确定置换通风房间内工作区的温度梯度tn是造成人体不舒适的重要因素。

离地面0.1m的高度是人体脚踝的位置,脚踝是人体暴露于空气中的敏感部位。

该处的空气温度t0.1不应引起人体的不舒适。

房间工作区的温度tn往往取决于离地面1 .1m高度处的温度(对坐姿人员如办公、会议、讲课、观剧等)。

表1 室内温度tn及工作区温度梯度2)送风温度的确定送风温度由下式确定:ts=t1.1+Δtn((1-k)/c-1) (1)式中:ts--送风温度,tp--排风温度; c--停留区温升系数,c=Δtn/Δt=(t1.1-t0.1)/(tp-ts),k--地面区温升系数, k=Δt0.1/Δt=(t0.1-ts)/(tp-ts)。

停留区温升系数c也可根据房间用途确定。

表3列出各种房间的c值。

表3 各种房间停留区的温升系数停留区的温升地表面部分的冷负荷比例% 房间用途0.16 0--20 天花板附近照明的场合:博物馆、摄影棚0.25 20--60 办公室0.33 60--100 置换诱导场合0.4 60--100 高负荷办公室冷却顶棚会议室(3)送风量的确定根据置换通风热力分层理论,界面上的烟羽流量与送风流量相等。

Qs=Qp m3/h (2)当热源的数量与发热量已知,可用下式求得烟羽流量:Qp=(3Bπ^2)^1/3 *(6/5)^4/3*Z^5/2式中:B=gβQs/ρ.CρQs--热源热量;β--温度膨胀系数;α--烟羽对流卷吸系数(由实验确定);ρ--空气密度;Cρ--空气定压质量比热;Zs--分层高度。

通常在民用建筑中的办公室、教室等工作人员处于坐姿状态,工业建筑中的工作人员处于站姿状态。

坐姿时的分层高度Zl=1.1m,站姿时的分层高度Z2=1.8m。

(4)送排风温差的确定当室内发热量已知,送风量已确定的情况下,送排风温差是可以计算得到的。

在置换通风的房间内,在满足热舒适性要求条件下,送排风温差随著顶棚高度的增高而变大。

欧洲国家根据多年的经验确定了送排风温差与房间高度的关系,如下表所列表4 送排风温差与房间高度的关系房间高度(m) 送排风温差(℃)<3 5~83~6 8~106~9 10~12>9 12~144.置换通风的末端送风装置(1)第一代置换通风末端送风装置第一代置换通风末端装置主要考虑将新鲜空气以非常平稳而均匀的状态送入室内。

实际应用中是在送风分布器的出口处装过滤网,并在送风器内设置一例置的锥形布袋,这样就保证了送风的均匀性。

送风分布器具有一定的开孔度和孔距,面罩上的开孔布置均匀。

由于置换通风的出口风速低,送风温差小的特点导致置换通风系统的送风量大,它的末端装置体积相对来说也较大。

第一代置换通风末端装置通常有圆柱型、半圆柱型、1/4圆柱型、扁平型及平壁型等5种。

在民用建筑中置换通风末端装置一般均为落地安装。

当某地高级办公大楼采用夹层地板时,置换通风末端装置可安装在地面上。

在工业厂房中由于地面上有机械设备及产品零件的运输,置换通风末端装置可架空布置。

落地安装是使用得最广泛的一种形式。

1/4圆柱型可布置在墙角内,易与建筑配合。

半圆柱型及扁平型用于靠墙安装。

圆柱型用于大风量的场合并可布置在房间的中央。

同济大学与上海泰山通风空调设备有限公司已经研制开发出了第一代置换通风末端装置,并在一些工程上得到了一定的应用。

(2)第二代末端送风装置第二代末端送风装置主要是在不影响舒适性并保证室内空气品质高于混合通风系统的基础上提高了系统的冷却能力。

室内的湿负荷和新风负荷及小部分冷负荷主要由置换通风系统承担,室内大部分冷负荷由冷却吊顶通过冷辐射来承担。

这样就大大减少了末端装置的设置数量。

而且冷吊顶对消减室内垂直温度梯度具有明显作用。

置换通风与冷却吊顶结合的精确设计、施工和管理可以创造出一个既无吹风感又清洁舒适的室内空气环境,并具有显著的节能效果。

因此,不少人称它为"健康空调"、"未来空调",相信在未来的暖通空调的发展中,会有其一席之地的。

(3)第三代末端送风装置第三代末端送风装置是利用诱导的原理,在该末端装置中设有特殊的空气喷射器,将大量的室内空气与一次气流混合从而提高了送风的冷却能力。

喷射器的安装位置可以在送风末端装置内也可在送风管道内。

室内空气与一次空气的大量掺混,可能会带来换气效率的下降,但只要将空气的混合限制在人员活动区域,其通风效率、换气指数还是要比传统的混合通风方式高。

第三代送风装置正处于研制、开发应用阶段。

5.置换通风在工程中的实际应用(1)上海松江Tiger Park公司的塑料制袋生产厂该厂主要生产车间由挤出吹塑、印刷复合、分切制袋和包装四部分组成。

厂房主跨宽2 5.6m,高度为7.80m(挤压吹塑工段宽约18m),除包装部分外其它三个工段均采用置换风的空调通风方式。

为了不影响车间的有效使用面积,置换通风器均设在两侧墙离地约2.20m处,而空调设备就设在车间内的平台上,空调回风直接回到空调设备的回风口处(不接回风),在吹塑工段顶部另设有排风机。

将热量及污浊空气外排。

由于该项目为外方概念设计,工艺备有关情况不祥,但分切制袋工段的冷负荷指标仅为86W/m2,单位风量指标为20~25m3/m 2. h,从这些指标来看,比混合式空调通风方式指标低约30%一40%左右。

(2)南京爱立信通讯有限公司江宁厂房南京爱立信通讯有限公司是由瑞典爱立信公司与南京熊猫电子集团合资建立的。

按照瑞典厂房的标准,其主要厂房的空调通风系统采用了置换通风系统。

该厂房占地50亩,包1#建筑(办公区域)、2#建筑与3#建筑(生产厂房)两者的建筑面积均为2069 m^2(空调面积778m ^2),吊顶高度3.4m。

2#建筑与3#建筑生产厂房采用落地风口送风的置换通风方式。

系统的送风管沿两边侧墙布置,通过送风立管连通到每个末端送风口,回风管布置在吊顶内,位于房间的中轴线上,排风通过屋顶风机排至室外。

每个车间内布置落地式半圆柱风口29个,回风口(1000×300)15个,排风口(Φ320) 18个。

每个风口的送风量为1931m3/h,冷负荷指标为233w/m2,热负荷指标为90w/m2。

该系统投入使用近三年来,业主已经感觉到此系统所提供的良好的空气品质及较高的通风效率,在节能方面也取得了令人满意的效果。

(3)其它工程在上海轻工业设计研究院所设计的几个大型造纸厂(如常熟亚太纸业公司、金红叶纸厂) 造纸车间的补风均使用了置换通风的末端装置,有的结合土建侧墙设置,有的设置在车间一定的高度上从而可不占据车间的生产面积。

对于一些有热源的高大厂房,因为车间跨度大,采用自然进风屋顶排风的方式,往往通风效果欠佳,如果采用置换通风,则将提高整个车间的通风效果。

不久前竣工的上海大剧院观众厅座椅下送风系统是置换通风系统在公共建筑中一个典型应用。

为对该系统的可行性进行论证,曾经在同济大学气流显示实验室内建立了该系统1:1的单座椅下送风系统的实型模型,并进行了系列试验。

而实际投入使用后的情况也是令人满意的。

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