冷风机工程设计指南

(一)、冷气机设备的选型
   “凯美恒”蒸发式冷气机可分为工业型和家用型量大系列，工业型主要用于车间厂房通风降温使用，其特点是送风距离远，风量大，通风效果好。家用型其特点是降温效果好，节能省电。其具体的冷气机设备选型应综合考虑使用场所的空间大小、人员密度、发热量及安装位置等综合因素选择合适的系列与机型。
(二)、利用焓湿图确定送风温度
   首先根据当地气象条件在焓湿图上确定室外状态点W，从W点沿等焓线于85%(冷气机的饱和效率)的相对湿度线交于O点，O点对应的温度即为送风的温度t0。从O点还可以查出出风口空气的含湿量(g/kg•干)，这可以用于计算蒸发式冷气机的加湿量。
(三)、冷气机设备台数的选择
1.全面通风
(1)按理论计算
   按常规空调负荷计算公式求出使用房间的冷负荷和湿负荷及送风量，再算出冷气机所能提供的全冷量，以此选择冷气机的台数和型号，选择冷气机的总制冷量必须大于使用房间要求的制冷量，余量一般可考虑10%。蒸发式冷气机的全冷量的理论计算:
全冷量S=LρCp{e•(tg-ts)+tn-tg}/3600
其中: L------冷气机的实际送风量(m3/h)
         ρ------出风口空气的密度(kg/m3)
         Cp------空气比热(kJ/kg•K)
         e------冷气机的饱和效率，一般取85%
       (tg-ts)------干湿球温差(℃)
       (tn-tg)------室内外温差(℃)
设△t1=(tg-ts), △t2=(tn-tg),其中△t1为正值，△t2有正值也有负值。
全冷量S=LρCp(e•△t1+△t2)，其中ρ、Cp、e为常数，从中可以看出冷气机的全冷量的大小和冷气机的实际出风量、干湿球温差、室内外温差有关。由于△t1和△t2是个不确定的量，它们随着外界环境温度的变化而变化，所以全冷量的公式一般只用于做定性的分析，而较少用在定量的计算上。根据“凯美恒”蒸发式冷气机的特点我们常用经验计算设备台数。
(2)经验计算
    以换气次数为参数来确定一定空间内所需的冷气机台数，这是蒸发式冷气机常用的设计方法。实际工程设计一般都采用这种方法。
①换气次数的定义:换气次数N(次/小时)=制冷空间总送风量L/(室内面积S×送风口与排风口高度之大者H);
②一般环境要求换气次数25~30次/小时;
③人流量密集的公共场所要求换气次数30~40次/小时;
④有发热设备的生产车间要求换气次数40~50次/小时以上;
⑤在较潮湿的南方地区换气次数适当增加，而较炎热干燥的北方地区则可适当减少换气次数。
具体的计算步骤:
①计算工程中需供冷面积S，确定送或排风口高度之大者H，进而算出制冷空间的体积V;
②根据实际情况确定换气次数N;
③将制冷空间的体积V×换气次数N，求得该空间所需的总送风量L;
④总送风量除以所选单台冷气机的实际风量L1，即得到所需冷气机的台数n。
2.岗位送风
    上面介绍的是全面送风的一般设计计算方法，但在很多时候，一些商用和工业建筑内部某些区域温度很高，如机器发热、加工发热等，往往这种情况下室内的温度比室外的更高，蒸发式冷气机可将室外空气冷却并源源不断送达室内。比如，有一间工厂车间，其设备发热量很高，室内温度可达45℃，而室外的温度只有38℃。蒸发式冷气机可将室外38℃的空气降温至30℃送入室内，比原来室内45℃低了15℃，明显可改善工作环境。这种情况我们一般不进行热负荷的计算，只需设计一套岗位送风系统，出风口不断地将冷空气送至岗位，岗位周围的热空气不断地被驱散。另外，岗位送风系统还可用在一些完全敞开的空间，这些场所考虑岗位降温是比较合适的选择。
    岗位送风风量的确定:根据岗位的实际情况，首先确定每个岗位的风量，将每个岗位的所需的风量乘以岗位的个数即可求出所需的总送风量，进而可以算出应选用的冷气机的台数。每个风口的风量按照实际而定，但一般情况风口的风量尽量控制在3~6m/s之间(根据安装设备的场所的发热量及人员密度而定)。
3.排风量的确定
   “凯美恒”蒸发式冷气机是通过不断往室内注入新鲜的冷空气来更换室内浑浊的空气而达到降温的目的，所以“凯美恒”冷气机制冷系统的基本形式是“一进一出”，而不是封闭的。一般情况下利用室内正压进行自然排风，在密闭的空间可以采用机械排风。为了达到良好的通风换气降温的效果，“凯美恒”冷气机制冷系统的排风量要达到总送风量的80%以上，自然排风的速度应控制在2m/s以内，以保证系统的良好运行。
(四)、通风管道的设计
  1.基本术语
(1)风量
     通过圆形风管截面的风量计算方法:
            L=900лd2v  (m3/h)
            式中    d------风管的内径  (m)
                      v------风速   (m/s)
     通过矩形风管的风管计算方法:
            L=3600abv   (m3/h)
            式中a.b------风管断面净宽和净高(m)            
(2)风管系统阻力
     风管系统阻力包括沿程摩擦阻力和局部阻力两部分，用公式表达为:
           △P=△Pm+△Pj
式中 △P-----系统总阻力  (Pa)
                △Pm-----系统沿程摩擦阻力  (Pa)
                △Pj-----系统局部阻力   (Pa)
(3)系统沿程摩擦阻力计算
           △Pm=△pm•L
式中 △pm-----为单位长度沿程阻力  (Pa/m)
                 L-----管段的长度   (m)
(4)系统局部阻力损失
△Pj=ξ•v2ρ/2
式中 ξ------局部阻力系数
                v------风管内该压力损失发生处的空气流速 (m/s)
               ρ------空气密度  (kg/m3) 
 (五)、气流组织
     这里的气流组织形式，是指气流在房间内流动所行成的流型。气流组织的形式有多种多样，应根据使用空间的要求，结合建筑结构的特点及工艺设备布置等条件合理选择。按照送、排风口位置的相互关系和气流方向，其常用气流组织有:侧送侧排、侧送上排、上送侧排和上送上排四种形式，实际工程可能是几种气流形式相结合。
1.侧送侧排
   侧送侧排方式的送、排风口均布置在房间的侧部，根据房间的跨度，可以布置成单侧送单侧排和双侧送双侧排。这种方式适合于侧墙安装冷气机，侧墙有窗户用于自然排风或侧墙安装机械排风。
2.侧送上排
   侧送上排方式的送风口位于房间的侧部，排风口则置于房间上部。这种方式适合于侧墙安装冷气机，屋顶有天窗用于自然排风或屋顶安装机械排风。
3.上送侧排
   上送侧排方式的送风口位于房间的上部，排风口则置于房间侧部。这种方式适合于屋顶安装冷气机，侧墙有窗户用于自然排风或侧墙安装机械排风。
4.上送上排
   上送侧排方式的送风口位于房间的顶部，排风口也置于房间顶部。这种方式适合于屋顶安装冷气机，只有屋顶有天窗用于自然排风或屋顶安装机械排风。
(六)、供水、供电
(1) 使用干净的水源(一般可用市政自来水)并保证水源的压力≥1.0kgf/cm2。
(2) 在冷气机的进水管(DN15)附近应该设截止阀，并预留供清洗用的水管接头。
(3) 为了防止冬季供水管道的涨裂，冷气机室外供水管须设置保温及泄水阀(根据当地的给排水设计规范确定),冬季不使用冷气机制冷功能时须排净机组内水箱的储水。
(4) 保证电源电压稳定在单相220~240V、三相380~400V之间，电流达到该台机器铭牌标定的额定电流。
(5) 在主电路上应安装空气开关以避免短路、过载等引起的故障。
(七)、噪声控制
总体上“凯美恒”蒸发式冷气机的噪声相对较小，实际设计过程需考虑选择适合的冷气机系列，同时设计送风系统时要注意不同使用场所的噪声要求，风管内的风速不能过大，风管的使用材料要符合要求。比如镀锌铁皮风管其厚度要按要求，太薄会引起抖动产生噪声;在利用机械排风时，排风管的吸入口风速不宜太大;冷气机和风管的连接处应有软接管;风管的制作安装应符合规范，特殊要求时应考虑避振等措施。