暖通空调系统评估手册

暖通空调系统评估手册内容摘要：

输送管路很长的多区域系统。 热泵 —— 一种在热环境下 取走 室内空气 的热量 来维持室内 的凉爽 环境 ， 而在寒冷时期 抽取室外空气的热量， 并输送到室内来为维持室内温暖的环境 的空调系统。 通风机组 —— 一种常见于宾馆 、 汽车旅馆 客房、学校、 汽车修理厂等 每个房间的要求不同的单一自足式的系统。 为什么检测。 暖通空调系统 把清洁空气输送到建筑物内的所有区域，因此 常被看作建筑物的呼吸系统。 因为室外空气必须 首先 要被吸入、过滤、处理、与室内回风混合，所以空气处理设备是系统的中心所在。 接着， 被处理的空气通过 管路系统被输送到建筑的目标区域。 空调系统的基本 组成包括： 风阀、风机、冷热盘管、空气过滤器、热能装置、压缩机 、输送空气的管路系统和 分配空气的末端 装置 如 散流器 、百页风口。 此外，还要有大量的 帮助输送和分配空气控制设备，如恒温器、传感器、变送器。 日 常的例行维护与检查 对于空调设备的正常运行是至关重要的。 在系统的运行期，任何一个设备的维修 与部件的更换经会造成很大的经济损失，又会导致不便甚至 系统停止运行。 6 如医院的空调系统， 它需要二十四小时连续运行，因此，这种系统的意外停机 损失会是难以计算的。 因此， 严格执行例行常规的检测工作对空调系统的正常运行是至关重要的。 这个问题会影响到设备的寿命，并进而影响到系统的寿命。 什么时候检测。 为了检查空调系统设备，必须建立一个规范的例行检查方案。 一些项目的检查 必须要在第三方在场监督的情况下进行，因此， 建立一个检查流程意味着每 一个系统设备都要进行检查。 周期性系统设备检查对于确定和消除潜在的问题 是至关重要的。 在问题发生最早期阶段，周期检查 能够比问题发生后再 采取措施 既节省 大量 时间又节省 大量 金钱。 在什么地点检测。 上述的大部分检查都是在空气处理设备与管路系统中进行的。 空气处理设备常 留有 可进入 检修 的门，以便检查、服务、维修或更换设备（部件）。 空气处理设备和管路系统 的其它区域常留有可操作 的孔，以便进行设备检查和管路调试。 这些孔 可用塑料 塞子塞住，以便将来使用。 如何检测。 室外空气通过空调系统的新风管路系统引入 ，常用手动或自动的风阀来调节 风量的大小。 为了节能，室 外空气 常常 先与 部分 室内空气进行混合，然后再进行过滤。 过滤后的空气通过热盘管、冷盘管、 加湿装置、减湿装置进行处理。 经过处理的空气 通过最终的过滤，经由输送管路系统输送到建筑的各个区域。 与传感器联动的风阀、温度控制器、风量流动装置和湿度控制器 是 连续监测的 参数生成装置 ，它们显示空调系统运行的状况与性能， 或者在任何一个控制量超出控制要求极限 的情况下 及时地 给出信号。 风及皮带的松劲度、 风机的阻塞程度、冷热盘管的清洁度、 风机或水泵的叶轮等都需要定期的仔细的检查。 —— 燃烧分析 7 为什么检测。 为了 在高效率下运行和安全，诸如 锅炉、燃烧炉、水加热器和其他的 需要有燃烧产生热能的 暖通空调系统 设备需要 经常性的检查和调节工况。 几个关键的参数能够帮助提高燃烧效率，降低意外 的损失， 提高安全度。 什么时候检测。 有些公司 常进行的是供热季节开始前的“年度检查”。 还有的公司 当有供热变成供冷时，或相反的时候， 只是调节燃烧设备。 为了达到最佳运行状态，何 时调节设备是一个需要综合考虑多方面因素的问题。 因为外界环境是处于 经常的变化之中的， 因此，在设备调节进行前变化越多，设备运行效率就越低。 为了优化运行效率，周期性的 点检查和 调节 是保障设备在最佳性能下运行的必要措施。 在什么地点检测。 燃烧参数的测量是在设备内部进行的。 在排气管测量的几个性能参数，与排气管外的的环境参数作比较，以便确定设备功能的运行状况。 如何分析检测。 燃烧分析包含测量气体成分、温度和压力的分析。 典型的气体包括：氧气、一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮和二氧化硫。 参数的比较结果给出设备是否在高效率下运行。 在任何燃烧设备中检测一氧化碳的含量对确定设备性能是很重要的。 一氧化碳是一种无色无味有毒的气体， 当一氧化碳与血液混合时， 它能阻止 血液的携带 与交换 氧气的功能。 暴露在一氧化碳环境中会产生健康问题， 严重者会产生死亡。 即使很小量的一氧化碳也应该查明来源并采取相应的防护措施。 供给的燃烧气体的温度与所排放的气体的温度是需要进行比较的。 一个简单的压差设备就可以确定 烟道内装置的功能是否正常 和燃烧气体与粒子尾排放。 TSI已经准备了一本名为《燃烧分析基础》的手册， 该手册可以从我们网站上免费下载，网 址为： 8 经济效果 —— 下表说明了设备在高效率下 运行的重要性 表 1— 锅炉效率提高 5%每年 节省 的 费用（每年运行三千小时） 锅炉容量 HP 燃料费用 $ $ $ $ 100 $3635 $4847 $7271 $9694 200 $7271 $9694 $14541 $19389 300 $10906 $14541 $21812 $29083 500 $18177 $24236 $36354 $48471 800 $29083 $38777 $58166 $77554 —— 空气流速 为什么检测。 风 机在建筑中的作用是引入空气、分配空气、再循环和排出空气。 周期性地监测空气流速以保证空气在 通风系统中按照设计要求进行分配与输送。 空调系统的两端，吸入段和排出段，都要进行检测。 空气流速 影响 人员 所期望的舒适性。 什么时候检测。 必须在建筑的不同区域进行常规性的点检测， 以便 确保空调系统 按照要求来运行工作。 要特别注意 对空调系统运行性能产生影响的建筑物因素的改变。 这样的例子包括，从供热到制冷模式的转变 、系统改变、建筑结构的变化、扩大或减少空调系统服务区域和 室内人员的增加或减 少。 在什么地点检测。 空气流速的测量必须在进 风口 和 出 风口的散流器或百叶风口处进行。 管路内部也要进行测量，尤其要注意像风阀、转换装置、 弯头、 支管等特殊部位， 以确保空气按照设计要求在系统中流动，并且没有阻碍空气流动的因素存在。 为了提高精确性，测量位置必须在直管段 9 中进行。 具体而言， 测点必须 在设备下游 倍输出管径的距离 位置，或者在设备上游 3 倍吸入管径的距离位置 ，以避免引起空气流动的变化。 如何进行 检测。 一些 被称为“风速计”的 仪器 可用来可靠地测量风速。 一类是转子风速仪， 另一类是热球 风速仪。 转子风速仪， 顾名思义 ，在空气推动转子转动的基础上， 用转子的转动速度 来测量空气流动速度。 热球风速仪，就是 应用“热线”材料，根据热阻的微小变化来确定空气流动速度。 有些仪器 可 用来实时测量 ； 有些仪器具有记录功能，因此不同位置的数据可以进行比较 ； 或在 给定位置，一个时间段内进行 测量 ，来帮助确定系统的运行性能和设备产品的舒适性。 经济效果 —— 合理的通风、适当的空气流速和空气的均匀分布是取得 既定的空气品质和舒适性 的关键所在。 当人们在舒适的环境下，他们的工作效率往往更高 ，因为抱怨而对别人产生的影响会更少。 经常性地按照规定 进行检测是保证每个居留区域的空调系统按照设计要求来运行的好的实际措施。 —— 通风 为什么检测。 通风是指 向建筑内部输送一定量的新鲜空气，并按照要求进行分配。 在节能利益的推动下， 典型的做法是空气的再循环和室外新鲜空气与室内处理的空气进行混合。 进行通风可以稀释建筑内部任何依靠空气传播的污染物 和排除室内的污浊空气。 通过 工业研究发现， 通风系统 中 一半以上的空气质量存在问题 而被抱怨。 ASHRAE62号标准提供了 适用于居 留区域 通风的 详细的建议。 什么时候检测。 应当在常规的基础上进行 通风系统的 评估。 在有很大转换工况的气候环境中，评估过程应该在空调系统在有供热模式改为制冷模式 或在 相反的 情况下同时进行。 只要有人抱怨就要进行通风系统的检测与分析。 当空调系 统的某部分发生改变或修正，或者建筑物的物理结构 10 特点发生变化时都要 进行检测和评估。 什么地点检测。 通风系统的测量工作应该在建筑内的所有居留区域进行。 要记住的是，在一个建筑内存在多个通风系统的情况下， 每个系统都要单独地进行，就像它们在不同的建筑物内一样。 如何进行 检测。 某一空间的合理通风的一个典型的指标是空间内二氧化碳的含量水平。 二氧化碳是通过人体的新陈代谢，氧化或者其他的过程在空间内部产生的。 二氧化碳含量的增加意味着需要进行通风换气或 者引入新鲜空气。 ASHRAE62 号标准建议， 室内二氧化碳的含量水平比室外空气 的二氧化碳 含量不 应高出 700ppm； 较 高水平的二氧化碳含量将会引起轻微的困倦，产生异味，或者 影响空气的新鲜程度。 当二氧化碳含量超过 1000 ppm，就会影响人员的健康。 降低居留区域的二氧化碳含量是通过通风换气来完成的，或增加室外空气的百分比。 为了保证建筑能够进行合理的通风，在居留区域和空气分配区域的不同高度检测二氧化碳的含 量并与室 外的含量进行对比。 这一措施是很重要的。 要想得到精确的居留区域的二氧化含量的数据，检测工作必须在一个时间 段内连续进行，这样可以分析 含量波动的变化。 在工作日中，二氧化碳的含量是随着人员 数量 和建筑内设备的使用情况而不断变化的。 在晚间，当建筑内没有人的情况下， 二氧化碳含量一般是降低的。 当第二天开始工作时，二氧化碳含量会再度升高。 要记住的是，要严格遵守推荐的建议， 才 能不至引入过量的不必要的室外空气。 合理控制将要 引入的 经过过滤、热湿处理和输送分配的 室外空气 量 ， 会减少能源的消耗以及相应的费用。 许多 商业系统采用的变风量空调系统或按需 要可调节 的通风系统。 进行 检测时，测点布置在 空调系统的回风管内，测量 二氧化碳的含量，或测量 回风的温度，或者二者同时测量。 测量的二氧化碳水平达到 到预设的某一点时，检测装置就自动控制风阀 来提高或降低室外空气的引入量。 当 进行 通风系统 检测时，空调系统是在全功率下运行的 ，而不是在自动循环模式下运行的。 室外空气的含量可以用温度或二氧化碳 含量通过下式进行计算： 室外空气含量 %=（回风参 数 － 送风参数 ） /（ 回风参 数 － 室外空气参数 ） 100% 11 注： 参数 指的是温度或者二氧化碳的含量。 —— 空气 量 和换气次数 为什么检测。 ASHRAE62 号标准建议了根据现场的人数和发生活动的性质来确定输送到建筑内部不同区 域的送风量。 送风量的单位是立方英尺每分钟，立方米每小时，或者 升 每人每分钟。 什么时候检测。 空调系统的运行时间与空调系统的设备运行工况都会影响 系统的风量与换气效果。 风量的检测常常 在以下几种情况 出现时 下进行：越来越多的人抱怨， 费用比正常模式运行费用高，有异味出现，非正常通风噪音， 或者建筑内外压力差较大产生明显的特殊情况 如不期望的吹风 感 和开门困难。 把通过检测的空气 量和换气次数与推荐值进行比较。 如果测量结果与推荐值相一致，就说明系统的性能良好。 什么地点检测 测量空气 量有多种途径：在水平管道内 用热球风速仪或毕托管 进行测量 ； 在送风散流器或回风口 处 用一个 专用的风量 罩 来进行测量。 如何检测。 首先，要确定输送到室内的室外空气的百分比。 因为管道的形状、摩擦阻力、分支管路、风阀和转换装置等对空气流动的影响，空气流动速度在管道内的分布是不均匀的。 因此，当采用空气平均流速时，要使用一种叫做 对数分割 法 的技术。 如下图中所示， 在管道的交叉平面内 ，不同的位置 进行测量风速 ，以保证获得最准确地平均风速的数据。 这个平均风速乘以管道断面面积 就可得到空气的流量。 ASHRAE111 号标准给出了详细的相关内容。 另外一种方法是使用风量罩。 这是一种在给定位置，如送风口，可直接读取数据、快捷的测量方法。 风量罩在 调节 空调系统 的平衡，以 保证每个区域输送既定的风量和创造并维持合适的压力差的情况下也有很大的作用。 12 图 方法测量水平圆形风管或矩形风管时 测点的布置位置示意图 注意： 通风系统的几个参数会影响风量罩测量数据的准确性。 因此，风量罩的读取数值应该与 风道的计算数值相比较。 在比较过程中， 一个合理的、可执行的 通廊 测试 是一个可靠的参考方法，并且可以用在 送风口来 确定系统的流动特征 ，在其他环境下进行测试，可以引入区 域修正系数“ K”，已获得合理的数据。 评估过程中 将 新风量 的百分比 乘以进入室内的空气的体积就可得到进入 室内新鲜空气量，单位是立方英尺每分钟。 把测量值 与 ASHRAE62 号标准 推荐值相比较。 下面列出了 从标准中表 2 选取的一些数据例子。 场所 cfm/person（新风量） 餐厅 20 厨房 15 客房 15 停车场 cfm/ft2 办公室 20 会议室 20 公共休息室 50 吸烟区域 60 零售商店 15 健身房 20 学校教室 15 学校实验室 20 剧场 15 图书馆 15 病房 25 康复病房 15 手术室 30 13 住宅起居室 15 住宅厨房 25 住宅浴室 20 住宅车库 100 cfm/。