风机盘管丨风机静压、动压、全压、余压的形成和关系

时间:2025-02-11  来源:  作者:

  今天来详细了解一下风机压力的4个概念。

  风机盘管系统及原理

  首先我们来了解下风机盘管的构成以及它在制冷系统中的工作原理。

  风机盘管系统组成部件:

  风机盘管、进回水阀门、Y型过滤器、电磁阀/水阀、控制面板、送回风管及风口、保温、新风管、水管、金属软管。

  风机盘管是中央空调理想的末端产品,风机盘管广泛应用于宾馆、办公楼、医院、商住、科研机构等场所。其工作原理是风机将室内空气或室外混合空气通过表冷器进行冷却或加热后送入室内,使室内气温降低或升高,以满足人们的舒适性要求。

  主要特点:

  优点:体积小、效率高、噪音低、能耗低;

  机体结构精致,紧凑,坚固耐用,盘管采用优质镀锌板机壳,冷凝水盘采用模压工艺一体成型,无焊缝、焊点、符合防火规范的保温材料整体连接于水盘。

  缺点:由于这种方式只基于对流换热,而致使室内达不到佳的舒适水平,故只适用于人停留时间较短的场所,如:办公室及宾馆,而不用于普通住宅。由于增加了风机,需要增加风管,提高了造价和运行费用,设备的维护和管理也较为复杂。

  工作原理:依靠风机的强制作用,使空气通过盘管,机组内不断的再循环所在房间的空气,使空气通过冷水(热水)盘管后被冷却(加热),以保持房间温度的恒定,维持在一个你认为舒服的环境温度。

  中央空调系统的典型制冷运行过程

  中央空调系统运行的过程实质上是热量转移的过程。

  中央空调制冷时,典型的制冷时热量转移过程如下:

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  ⑴空调室内热空气经风机盘管中的冷水吸收,热量被转移到冷水中;

  ⑵制冷机耗能做功,把冷水中的热量转移到冷却水中;

  ⑶冷却水的热量经冷却塔喷淋、气化被转移到环境大气中。

  空调在营造舒适小环境的同时,消耗大量能源和淡水,向大气排放的热量和CO2气体污染了环境。

  中央空调系统制热运行过程

  中央空调系统运行的过程实质上是热量转移的过程。

  中央空调制热时,典型的制热时热量转移过程如下:

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  (1)管道煤气在锅炉中间燃烧加热水产生蒸汽热,

  (2)由管道输送至板交,热量经板交转移到热水管路中;

  (3)再由热水管路将热量送至风机盘管,盘管通过空气将热量送到房间。

  空调在营造舒适小环境的同时,消耗大量能源和淡水。

  风机盘管工作及控制原理

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  风机压力4个概念

  静压(Pi)

  由于空气分子不规则运动而撞击于管壁上产生的压力称为静压。计算时,以绝对真空为计算零点的静压称为绝对静压。以大气压力为零点的静压称为相对静压。空调中的空气静压均指相对静压。

  静压是单位体积气体所具有的势能,是一种力,它的表现将气体压缩、对管壁施压。管道内气体的绝对静压,可以是正压,高于周围的大气压;也可以是负压,低于周围的大气压。

  动压(Pb)

  指空气流动时产生的压力,只要风管内空气流动就具有一定的动压。

  动压是单位体积气体所具有的动能,也是一种力,它的表现是使管内气体改变速度,动压只作用在气体的流动方向恒为正值。

  全压(Pq)

  全压是静压和动压的代数和:Pq=Pi十Pb 全压代表单位气体所具有的总能量。若以大气压为计算的起点,它可以是正值,亦可以是负值。

  机外余压

  机外余压的概念一般来自厂商样本。

  样本上所提供的机外余压一般是考虑机组本身的压力损失后所能提供的全压,关于机外余压到底是机外全压还是机外静压可以理解为机外全压,写成机外静压是测试时通常把动压看为0。

  可见,机外余压的概念并非一个标准性概念,但必然是考虑机组本身的压力损失后所能提供的全压。

  静压、动压、余压、全压的形成

  静压是由于分子运动力产生的对壁面的压能,在流场内各点大小都一致;

  静压是由于流体本身的分子热运动所形成的内在能量,不管流体在宏观上是运动的,还是静止的,它的分子都时刻在作热运动,静压能的存在只决定于分子的热运动,而与宏观流动与否没有关系。

  换言之,不论是静止的,还是流动的流体,它都存在着由其分子的热运动而产生的内在静压力。

  动压是因为流体动量形成的压能,仅在迎着来流方向存在。这是一对理论范畴。动压实际是由于流体的宏观流动所产生的能量。因此,如果没有流体的宏观流动也就不会产生动压。

  风机出口风速较高,动压也较大,静压相对较低;但像有的AHU出口马上就进入一个静压箱,则在静压箱内几乎所有的风机能都转化为静压了。说风机动压和静压都是相对场合的说法,有特定条件的。在流体流动过程中,扣除阻力损失后,静压和动压会相互转化,并不是不变的。

  全压是静压和动压的总和,反应了流体的做功能力水平。全压是流体的宏观流动与分子热运动的综合反映。所以我们一般说的风机压头都是说全压,反应的是这台风机的做功能力。

  机外余压是风机克服自身阻力损失后的全压值,即进出口全压差。

  静压、动压、余压、全压之间的关系

  全压=静压+动压;

  动压= 0.5 *空气密度*风速^2;

  余压=全压-系统内各设备的阻力。

  如:空调机组共有:回风段、初效段、表冷段、中间段、加热段、送风机段组成,各功能段阻力分别为:20Pa、80Pa、120Pa、20Pa、100、50Pa,机内阻力为290Pa,若要求机外余压为500Pa,刚送风机的全压应不小于790Pa,若要求机外余压为1100Pa,刚送风机的全压应不小于1390Pa,高余压一般为净化机组,风压的大小与电机功率的选择有关。一般应根据工程实际需要余压,高余压并不都是好事。

  空调机组或新风机组常将风机装在后,风机出口风速高,动压高,静压小,工程中常在出口处加装消声静压箱,降低动压,增加静压,同时起均流、消声作用。

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