暖通空調(diào)系統(tǒng)的案例
[國產(chǎn)PLC]耐特生產(chǎn)PLC在暖通系統(tǒng)是怎樣設(shè)計
一、設(shè)備簡介
因人類生產(chǎn)生活的需要， 暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大， 成了各大型室內(nèi)場所的必備基礎(chǔ)配套設(shè)施。 暖通自控系統(tǒng)簡稱 HVAC， 其主要是通過控制鍋爐、 冷凍機(jī)、 水泵、 風(fēng)機(jī)、 空調(diào)機(jī)組等來維護(hù)室內(nèi)環(huán)境的舒適。
二、設(shè)備原理
暖通空調(diào)的三個主要功能是暖氣、 通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)。 室外的制冷機(jī)組對冷(熱)媒水進(jìn)行制冷降溫輸送到安裝在室內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組中， 由風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組采取就地回風(fēng)的方式與室內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換，維持室內(nèi)外或不同房間之間的壓力關(guān)系， 從而實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)空氣處理的目的。
三、產(chǎn)品選型及設(shè)計
硬件配置采用CPU224XP,外加8輸入、8輸出擴(kuò)展模塊和4路模擬量輸入/輸出模塊。
在整個工程中采用溫濕度傳感器采集現(xiàn)場的溫濕度,通過模擬量輸入到CPU224XP內(nèi)，再經(jīng)過PLC內(nèi)PID計算，將計算結(jié)果通過模擬量輸出到調(diào)節(jié)閥等設(shè)備，來控制水閥、風(fēng)閥輸出量的大小，以達(dá)到控制溫度，和空氣質(zhì)量的效果。
四、功能特點(diǎn)
該系統(tǒng)可以全自動通過自身環(huán)境溫濕度采集，來不斷調(diào)節(jié)環(huán)境溫濕度，來達(dá)到理想的舒適環(huán)境。根據(jù)不同的時間段來開啟或關(guān)閉設(shè)備，來達(dá)到節(jié)約成本的效果。
六、結(jié)語
整個暖通系統(tǒng)經(jīng)過近一年的使用證明：耐特PLC可編程控制器工作是可靠的，性能是優(yōu)良的，整個控制系統(tǒng)好用、易用；耐特ST-200PLC控制器是一種非常好用的控制設(shè)備，它工作可靠，成本低廉，性能優(yōu)異。用耐特ST-200PLC控制器可以制造出非常出色的控制系統(tǒng)。
展開 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、電器和熱水供應(yīng)等需求方面的能耗，而暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗又是建筑能耗的主要構(gòu)成部分，占30%～50%。
有效地降低制冷空調(diào)的能耗，對建筑雙碳目標(biāo)具有重大意義。
空調(diào)系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)；由制冷系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、空調(diào)送回風(fēng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。
如何讓空調(diào)系統(tǒng)完全在于最佳節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)，是空調(diào)系統(tǒng)調(diào)適一個重要問題。
一、制冷空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)
除圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)能改造以外，制冷空調(diào)工程節(jié)能改造可以從以下幾個方面進(jìn)行：
1、改變室內(nèi)空氣參數(shù)
從溫度、濕度、CO2濃度等參數(shù)方面進(jìn)行節(jié)能方面設(shè)定。
2、從空調(diào)送風(fēng)形式上進(jìn)行節(jié)能設(shè)計
包括增大送風(fēng)溫度差，減少送風(fēng)量；根據(jù)空氣參數(shù)的不同需求分別設(shè)置系統(tǒng)；變風(fēng)量代替定風(fēng)量；在新風(fēng)量保證的情況下最大限度地利用回風(fēng)； 采用熱回收技術(shù)；加強(qiáng)保溫防潮處理，減少冷熱損失；保證系統(tǒng)平衡的基礎(chǔ)上減小風(fēng)管中的風(fēng)速等。
3、空調(diào)水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
選用變頻水泵，采用變流量水系統(tǒng)；在滿足空氣參數(shù)的前提下盡可能地采用較高的冷水初溫；加大冷水系統(tǒng)供、回水系統(tǒng)的溫差；減少管道系統(tǒng)阻力；加強(qiáng)管道保溫，減少熱橋現(xiàn)象等。
4、冷卻塔節(jié)能
增加冷卻塔換熱面積；提高冷卻塔換熱效率；合理設(shè)置冷卻塔容量及臺數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)需求，設(shè)置變頻控制風(fēng)機(jī)；冷卻塔近濕球溫度控制技術(shù)等。
5、優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行策略
合理地設(shè)置暖通空調(diào)運(yùn)行參數(shù)；定期運(yùn)行維護(hù)；運(yùn)行時間設(shè)定；動態(tài)監(jiān)測和調(diào)整運(yùn)行參數(shù)；智能控制空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行。
二、智能控制中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行
在節(jié)能技術(shù)實(shí)施的基礎(chǔ)上，優(yōu)化系統(tǒng)控制，由自動控制改為智能控制，使制冷空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能運(yùn)行方式。
展開 SIMULIA仿真工具助力汽車設(shè)計研發(fā)
與Dymola系統(tǒng)行為模型深度集成，能為所有車載系統(tǒng)預(yù)測真實(shí)駕駛場景。
借助集成的仿真功能，工程師能通過數(shù)字化校調(diào)優(yōu)化車艙舒適度，因?yàn)槟芡ㄟ^仿真完整采集電池系統(tǒng)與熱系統(tǒng)間的真實(shí)相互作用。
也能在真實(shí)環(huán)境下盡早地驗(yàn)證相關(guān)設(shè)計。例如在設(shè)計初期階段，可在真實(shí)駕駛周期和天氣條件下數(shù)字化地測試涉及長瞬態(tài)降溫和升溫場景的車輛車艙。仿真的快速周轉(zhuǎn)和高可信度，能減少項(xiàng)目后期階段遇到的問題，避免產(chǎn)品上市時間受阻。
車艙散熱與電池散熱聯(lián)合仿真的示例如下圖所示。該模型包括一個完整詳細(xì)的車艙，并配備風(fēng)冷電池以及暖通空調(diào)系統(tǒng)。冷卻設(shè)計讓來自空調(diào)排風(fēng)口的冷空氣先為乘客降溫，然后引導(dǎo)到電池組隔板，最后排放到車外。根據(jù)車艙內(nèi)電池位置或其他電子組件的位置，保持電池溫度和提供溫度舒適度所需制冷功率可能會發(fā)生變化，但過大的功耗會導(dǎo)致行駛里程下降。
通過在仿真中集成暖通空調(diào)系統(tǒng)模型，正確地分配能耗，有助于提升性能。以制動為例，啟用再生制動回收部分動能，并為電池充電。再生制動通常只能回收一部分動能，因?yàn)樗茈姵爻潆娝俾实南拗啤Ｈ绻捎眠@種一體化車輛設(shè)計，一部分制動再生能量可用來驅(qū)動壓縮機(jī)和預(yù)冷車艙和電池。如果采用一體化系統(tǒng)優(yōu)化，重新分配能量表明能降低制冷功耗3%。與此相似，可以在一體化車艙和暖通空調(diào)模型中使用微氣候系統(tǒng)營造局部升溫或降溫，通過提供快速局部溫度舒適度，同時降低暖通空調(diào)功率和需求，達(dá)到節(jié)約能源的目的。這種綜合全面的數(shù)字仿真能深入了解需要 多大暖通空調(diào)功率或加熱器功率才能在不影響車輛溫度舒適度或車輛美觀的前提下實(shí)現(xiàn)高續(xù)航里程，即便是在極為復(fù)雜的建模場景中，達(dá)索系統(tǒng)的工具包也可以協(xié)助工程師輕松開展一體化系統(tǒng)優(yōu)化。
要點(diǎn)總結(jié)
電動汽車設(shè)計是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，不僅因?yàn)殡妱悠嚥捎萌碌能囕v結(jié)構(gòu)，也因?yàn)?em>系統(tǒng)效率和客戶體驗(yàn)方面的嚴(yán)格要求。
展開 暖通空調(diào)系統(tǒng)水泵的使用與選型,總結(jié)很到位
我們知道，空調(diào)房間內(nèi)的末端（如風(fēng)機(jī)盤管，空氣處理機(jī)組等）需要冷水機(jī)組提供的冷水，但是冷凍水由于阻力的限制不會自然流動，這就需要水泵驅(qū)動冷凍水進(jìn)行循環(huán)以達(dá)到換熱的目的。
2、冷卻水泵:
在冷卻水環(huán)路中驅(qū)動水進(jìn)行循環(huán)流動的裝置。我們知道，冷卻水在進(jìn)入冷水機(jī)組后帶走制冷劑一部分熱量，而后流向冷卻塔將這部分熱量釋放掉。而冷卻水泵就是負(fù)責(zé)驅(qū)動冷卻水在機(jī)組與冷卻塔這個閉合環(huán)路中進(jìn)行循環(huán)。外形同冷凍水泵。
3、補(bǔ)水泵:
空調(diào)補(bǔ)水所用裝置，負(fù)責(zé)將處理后的軟化水打入系統(tǒng)中。外形同上水泵。
常用的水泵有臥式離心泵和立式離心泵，它們都可以用在冷凍水系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)和補(bǔ)水系統(tǒng)中。對于機(jī)房面積大的地方可以用臥式離心泵，對于機(jī)房面積較小的地方可以考慮使用立式離心泵。
水泵并聯(lián)運(yùn)行情況：
水泵并聯(lián)運(yùn)行時，流量有所衰減；當(dāng)并聯(lián)臺數(shù)超過3臺時，衰減尤為厲害。故建議：
1）選用多臺水泵時，要考慮流量的衰減，一般附加5%～10%的余量。
2）水泵并聯(lián)不宜超過3臺，即進(jìn)行制冷主機(jī)選擇時也不宜超過三臺。
3）大中型工程應(yīng)分別設(shè)置冷,熱水循環(huán)泵。
一般，冷凍水泵和冷卻水泵的臺數(shù)應(yīng)和制冷主機(jī)一一對應(yīng)，并考慮一臺備用。補(bǔ)水泵一般按照一用一備的原則選取，以保證系統(tǒng)可靠的補(bǔ)水。
4、水泵流量的計算:
1）冷凍水冷卻水泵流量計算公式：L（m3/h=Q(Kw)×(1.15~1.2)/(5℃×1.163)式中：Q--制冷主機(jī)的制冷量，Kw；L--冷凍冷卻水泵的流量，m3/h。
2）補(bǔ)給水泵的流量：正常補(bǔ)給水量為系統(tǒng)循環(huán)水量的1%～2%，但是選擇補(bǔ)給水泵時，補(bǔ)給水泵的流量除應(yīng)滿足上述水系統(tǒng)的正常補(bǔ)水量外，還應(yīng)考慮發(fā)生事故時所增加的補(bǔ)給水量，因此，補(bǔ)給水泵的流量通常不小于正常補(bǔ)水量的4倍。
展開 
設(shè)計仿真 | 優(yōu)化暖通空調(diào)(HVACR)系統(tǒng)的設(shè)計以應(yīng)對新時代的挑戰(zhàn)
COVID-19大流行使人們更加關(guān)注清潔的室內(nèi)空氣和更好的循環(huán)，從而更加關(guān)注HVACR系統(tǒng)的性能。
此外，鑒于建筑環(huán)境產(chǎn)生了全球溫室氣體排放量的39%，對可持續(xù)性發(fā)展和低碳的日益關(guān)注使專注于綠色/高效的暖通空調(diào)運(yùn)營。此外，圍繞建筑規(guī)范的法規(guī)旨在通過確保“全民制冷優(yōu)化”來減少能源匱乏，這也影響了HVACR系統(tǒng)的設(shè)計。
隨著我們的世界日益數(shù)字化，我們看到HVACR設(shè)備與集成系統(tǒng)連接的智能（smart）建筑的興起。氣候變化的影響導(dǎo)致了更多的極端天氣，更加強(qiáng)調(diào)HVACR系統(tǒng)的效率和有效性。
HVACR系統(tǒng)必須提供足夠的通風(fēng)、良好的空氣質(zhì)量、最佳的溫度和濕度、最小的噪音以及安全和保障。同時，對可持續(xù)性和智能建筑的關(guān)注意味著越來越關(guān)注低能耗冷卻標(biāo)準(zhǔn)和最新技術(shù)，如自動化、無管HVACR系統(tǒng)、雙燃料熱泵和分區(qū)HVACR系統(tǒng)。由于這些趨勢，HVACR行業(yè)必須越來越關(guān)注工業(yè)4.0，數(shù)字化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)性。
展開 SolidWorks新功能
5.暖通空調(diào)和冷卻模塊
新的SolidWorks流體仿真模塊為電子產(chǎn)品封裝和暖通空調(diào)(HVAC)設(shè)計人員所遇到的獨(dú)特挑戰(zhàn)而量身定做。可以在不離開Solidworks CAD的環(huán)境下對電子元件和暖通空調(diào)系統(tǒng)的空氣和熱流進(jìn)行模擬。
好處：
通過快速而簡便的分析優(yōu)化電子元件和暖通空調(diào)系統(tǒng)的熱性能。
6.布線方面改進(jìn)
通過參照已建立的幾何形狀快速創(chuàng)建管道、軟管、電纜/電纜線束和走線管。在線路中的元件可以進(jìn)行圖形化的移動和旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)在可以創(chuàng)建各種管道焊接間隙、蓋面焊道、坡口和填角焊接，以及包含各項(xiàng)焊接據(jù)的簡表。
好處：
更加簡便地生成完整的管道和電纜布線，減少缺陷，簡化了制造文檔的發(fā)布過程。
7.焊接結(jié)構(gòu)改進(jìn)
智能焊接選取工具簡化了添加焊道的過程，以便生成完整的設(shè)計文檔及焊接結(jié)構(gòu)的外觀。支持填角焊接和坡口焊，同時圖紙上的焊接表格匯編了所有焊接點(diǎn)和焊接屬性，并自動生成編號以便管理。
好處：
簡化了開發(fā)中焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計和成本估算，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。
8.3DVIA Composer交互串聯(lián)圖板
使用3DVIA Composer獨(dú)特的拖放功能，可以即時創(chuàng)建在工序共享中的各前、后步驟的鏈接視圖。簡化了在3DVIA Composer Player中信息如何被呈現(xiàn)和使用的問題。
好處：
通過分享簡單、互動的串聯(lián)圖板，減少了培訓(xùn)時間，并更加有效地與雇員、客戶進(jìn)行溝通。
9.SolidWorks Enterprise PDM
集成的SolidWorks Design Checker根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)自動實(shí)現(xiàn)對設(shè)計自動化地檢查。集成的3DVIA Composer Player允許可視化地查看在SolidWorks Enterprise PDM中的3DVIA Composer數(shù)據(jù)。其他的增強(qiáng)包括安裝過程加快、增強(qiáng)的文件參考管理和流線設(shè)計數(shù)據(jù)項(xiàng)目。
展開 暖通空調(diào)常識（轉(zhuǎn)子筑龍暖通微信公眾號）
暖通空調(diào)常識
中央空調(diào)：中央空調(diào)是由一臺主機(jī)通過風(fēng)道過風(fēng)或冷熱水管接多個末端的方式來控制不同的房間以達(dá)到室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)目的的空調(diào)。也就是說所有房間的冷暖氣都由它來供應(yīng)，各個房間中只有送風(fēng)機(jī)，而原本制冷的外機(jī)全都整進(jìn)一個箱子。
中央空調(diào)系統(tǒng)：有主機(jī)和末段系統(tǒng)。按負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕負(fù)荷所用的介質(zhì)可分為全空氣系統(tǒng)、全水系統(tǒng) 、空氣-水系統(tǒng) 、冷劑系統(tǒng) 。按空氣處理設(shè)備的集中程度可分為集中式和半集中式。按被處理空氣的來源可分為封閉式、直流式 、混合式(一次回風(fēng) 二次回風(fēng))。主要組成設(shè)備有空調(diào)主機(jī)(冷熱源) 風(fēng)柜，風(fēng)機(jī)盤管等等。
制冷劑：制冷劑即制冷工質(zhì)，是制冷系統(tǒng)中完成制冷循環(huán)的工作介質(zhì)。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸取被冷卻的對象的熱量而蒸發(fā)，在冷凝器內(nèi)將熱量傳遞給周圍空氣或水而被冷凝成液休體。制冷機(jī)借助于制冷劑的狀態(tài)變化，達(dá)到制冷的目的。
制冷量：空調(diào)器進(jìn)行制冷運(yùn)行時，單位時間內(nèi)，低壓側(cè)制冷劑在蒸發(fā)器中吸收的熱量，常用單位為W或KW。
熱泵制熱量：空調(diào)器進(jìn)行熱泵制熱運(yùn)行時（熱泵輔助電加熱器應(yīng)同時運(yùn)行）單位時間內(nèi)送入密閉空間、房間或區(qū)域內(nèi)的熱量。
性能系數(shù)：制冷(熱)循環(huán)中產(chǎn)生的制冷(熱)量與制冷(熱)所耗電功率之比為性能系數(shù)。制冷時稱為能效比，用EER表示：制熱時稱為性能系數(shù)，用COP表示。
載冷劑：載冷劑是指在間接制冷系統(tǒng)中用以傳送冷量的中間介質(zhì)。載冷劑在蒸發(fā)器中被制冷劑冷卻后，送到冷卻設(shè)備冷卻，吸收被冷卻物體或環(huán)境的熱量，再返回蒸發(fā)器被制冷劑重新冷卻，如此不斷循環(huán)，以達(dá)到連續(xù)制冷的目的。
風(fēng)機(jī)盤管：集中央空調(diào)系統(tǒng)中常用的換熱設(shè)備，由肋片管和風(fēng)機(jī)等組成，載冷劑流經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管(管內(nèi))時與管處空氣換熱，使空氣降溫。風(fēng)機(jī)盤管屬于空氣冷卻設(shè)備。
展開 超音速飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)優(yōu)化——擴(kuò)壓器的CFD仿真分析
從家用暖通空調(diào)系統(tǒng)到航天器噴射器，擴(kuò)壓器在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。例如，擴(kuò)壓器常用于超音速飛機(jī)，比如其中的沖壓式噴氣發(fā)動機(jī)，用于減緩流體流動并增大靜壓。為了設(shè)計適用于超音速應(yīng)用的跨音速擴(kuò)壓器，工程技術(shù)人員必須考慮高速湍流和激波等因素。正如本文中的基準(zhǔn)模型所闡明的，這些復(fù)雜現(xiàn)象可以借助 COMSOL 軟件進(jìn)行精確的分析。
利用跨音速擴(kuò)壓器減慢超音速
擴(kuò)壓器有兩個主要用途：
減慢流體流動
增大靜壓
這些功能在多種應(yīng)用領(lǐng)域都非常有用，包括幫助暖通空調(diào)系統(tǒng)均勻地分配風(fēng)量、減少超音速噴射器中的壓力損失、盡可能地減少離心泵中的湍流，以及減少賽車阻力。
擴(kuò)壓器是超音速飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)中的重要部件。舉例來說，沖壓式噴氣發(fā)動機(jī)（也稱為“飛行的煙囪”）是一種使用擴(kuò)壓器作為入口的吸氣式噴氣發(fā)動機(jī)。擴(kuò)壓器將發(fā)動機(jī)內(nèi)的氣流減慢到亞音速，這樣就不會使燃燒器熄滅，也有助于將流動損失降到最低。通過增大壓力，擴(kuò)壓器還有助于提高燃燒室的性能，使飛機(jī)更省油。
沖壓式噴氣發(fā)動機(jī)應(yīng)用于多種超音速飛機(jī)，比如上圖中的 SR-71“黑鳥”。
優(yōu)化后的擴(kuò)壓器有助于制造更好的超音速飛機(jī)發(fā)動機(jī)，但是設(shè)計這種部件可以說是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，因?yàn)樗婕安环€(wěn)定的波動、高速、激波和流動分離。為了考慮這些因素并優(yōu)化跨音速擴(kuò)壓器設(shè)計，工程技術(shù)人員可以使用 COMSOL 軟件和附加的 CFD 模塊，正如本基準(zhǔn)示例中討論的一樣。
用 CFD 模塊模擬跨音速擴(kuò)壓器
本例中使用的擴(kuò)壓器，幾何結(jié)構(gòu)來自 M. Sajben 及其團(tuán)隊(duì)在基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)和仿真中所用的模型。在該模型中，流體（即空氣）穿過一個縮放式擴(kuò)壓器。請注意，這個跨音速擴(kuò)壓器中，湍流開始時為亞音速。
展開 暖通空調(diào)從業(yè)人員的必備必懂工具-焓濕圖的應(yīng)用（轉(zhuǎn)自筑龍暖通微信公眾號）
5 焓濕圖應(yīng)用之二
舉例子來說明：冬天與夏天空調(diào)使用和焓濕圖對應(yīng)變化。
A點(diǎn)：夏天沒有開空調(diào)的房間，溫度：30℃，相對濕度：60%，含濕量：13.6g/kg。
A → C （夏天家用空調(diào)降溫線）
含濕量變小：房間中人和物“吐”出的水蒸氣＜空調(diào)外機(jī)排水
焓值減少：房中人和物散發(fā)的熱量＜空調(diào)的制冷量
如果房間太大或開著窗，上面可能就是大于，房間就冷不起來。
溫度降低：焓值減少就是空氣能量少了，溫度也就低了。
相對濕度升高：溫度越低空氣“喝”水的欲望就越低。
A點(diǎn)，空氣能“喝”3g水，空氣肚里1.5g水，相對濕度50%。
B點(diǎn)，降溫后只能“喝”1g了，排水管再排出0.8g，還剩0.7g，相對濕度70%。
因?yàn)榭諝狻昂取彼停韵奶扉_空調(diào)一般不會太干燥。
B → D （冬天家用空調(diào)升溫線）
焓值增加：房間散失的熱量＜空調(diào)增加的熱量
如果房間太大或開著窗，上面可能就是大于，房間就熱不起來。
溫度升高：空氣被加熱了，能量增加，焓值變大。
含濕量增加：溫度增高，空氣“喝”水欲望更高，不斷從空氣中吸收水分。
相對濕度減小：不斷從空氣中“喝”水，依然滿足不了隨溫度變高而大大增加的“喝”水欲望，空氣依然很“渴”。
數(shù)字舉例可以看成是B到A的過程。因?yàn)榭諝獠粩唷昂取彼远扉_空調(diào)會很干燥。可以在房間放一盆水，讓空氣“喝”盆里蒸發(fā)的水，而不是我們皮膚的水。
? 擴(kuò)展知識
? 濕球溫度
相對干球溫度而言的。通俗講，濕球溫度就是當(dāng)前環(huán)境僅通過蒸發(fā)水分所能達(dá)到的最低溫度。
? 絕對濕度
在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，每立方米濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量，即水蒸氣密度，單位為g/m3 。
展開 FLOWMASTER在暖通空調(diào)中的應(yīng)用
介紹了基于流體網(wǎng)絡(luò)基本原理編制的一維流體系統(tǒng)仿真軟件FLOWMASTER，對其在暖通空調(diào)中的應(yīng)用情況作了說明。并利用其對某一空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明FLOWMASTER對暖通空調(diào)設(shè)計有著積極地指導(dǎo)意義。
FLOWMASTER在暖通空調(diào)中的應(yīng)用.pdf
暖通空調(diào)的CFD仿真優(yōu)化
在Sunday株式會社的汽車空調(diào)業(yè)務(wù)中，我們引進(jìn)了CFD軟件：Star-CD和CAO（計算機(jī)輔助優(yōu)化）軟件：modeFrontier（以下簡稱“Frontier”），作為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的工具，并主要用于汽車空調(diào)系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)。
汽車空調(diào)系統(tǒng)（圖1）大致分為：
制冷系統(tǒng)：熱交換器（蒸發(fā)器、冷凝器）、壓縮機(jī)
空氣系統(tǒng)：鼓風(fēng)機(jī)單元、HVAC 單元
這些性能都很大程度上依賴于工作流體的行為，因此CFD成為設(shè)計階段性能預(yù)測的重要工具。
其中，本報告介紹了CAO應(yīng)用軟件的初期，2002年進(jìn)行的HVAC單元CFD仿真的效率化，對其簡易形狀進(jìn)行的CAO的試行以及熱交換器翅片的CFD和CAO的事例。
2. 案例 （1） HVAC 單元
HVAC 內(nèi)流分析問題
HVAC單元是最終決定空調(diào)性能優(yōu)劣的重要部件，同時，根據(jù)車型、車格，形狀、規(guī)格也不同，必須在短時間內(nèi)完成非常多變化的開發(fā)。此外，由于需要對表1所示的各種各樣的空調(diào)模式全部進(jìn)行分析評價，因此強(qiáng)烈要求縮短分析周轉(zhuǎn)時間。．
PROAM 部署的好處包括：
在計算時間、所需內(nèi)存量沒有大幅度增大的情況下，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格生成過程的自動化（時間縮短）和標(biāo)準(zhǔn)化，HVAC設(shè)計者可以進(jìn)行CFD分析（參照表2）。
由于基于Hexa，所以可以容易地對網(wǎng)格數(shù)、模型尺寸進(jìn)行事前估計。
能夠在與進(jìn)行邊界條件等解析設(shè)定的PROSTAR相同的環(huán)境下自動生成網(wǎng)格。
展開 
暖通空調(diào)的CFD仿真優(yōu)化
在Sunday株式會社的汽車空調(diào)業(yè)務(wù)中，我們引進(jìn)了CFD軟件：Star-CD和CAO（計算機(jī)輔助優(yōu)化）軟件：modeFrontier（以下簡稱“Frontier”），作為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的工具，并主要用于汽車空調(diào)系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)。
汽車空調(diào)系統(tǒng)（圖1）大致分為：
制冷系統(tǒng)：熱交換器（蒸發(fā)器、冷凝器）、壓縮機(jī)
空氣系統(tǒng)：鼓風(fēng)機(jī)單元、HVAC 單元
這些性能都很大程度上依賴于工作流體的行為，因此CFD成為設(shè)計階段性能預(yù)測的重要工具。
其中，本報告介紹了CAO應(yīng)用軟件的初期，2002年進(jìn)行的HVAC單元CFD仿真的效率化，對其簡易形狀進(jìn)行的CAO的試行以及熱交換器翅片的CFD和CAO的事例。
2. 案例 （1） HVAC 單元
HVAC 內(nèi)流分析問題
HVAC單元是最終決定空調(diào)性能優(yōu)劣的重要部件，同時，根據(jù)車型、車格，形狀、規(guī)格也不同，必須在短時間內(nèi)完成非常多變化的開發(fā)。此外，由于需要對表1所示的各種各樣的空調(diào)模式全部進(jìn)行分析評價，因此強(qiáng)烈要求縮短分析周轉(zhuǎn)時間。．
PROAM 部署的好處包括：
在計算時間、所需內(nèi)存量沒有大幅度增大的情況下，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格生成過程的自動化（時間縮短）和標(biāo)準(zhǔn)化，HVAC設(shè)計者可以進(jìn)行CFD分析（參照表2）。
由于基于Hexa，所以可以容易地對網(wǎng)格數(shù)、模型尺寸進(jìn)行事前估計。
能夠在與進(jìn)行邊界條件等解析設(shè)定的PROSTAR相同的環(huán)境下自動生成網(wǎng)格。
展開 Fluent軟件的技術(shù)特點(diǎn)及其在暖通空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用
--[endif]-->
確定邊界尺寸 確定邊界類型 生成網(wǎng)格 輸入邊界條件
FLUENT主程序
序解析
FLUENT主程序
序解析
計算結(jié)果可視化
圖1 FLUENT軟件應(yīng)用流程
3．FLUENT在暖通空調(diào)中的應(yīng)用
空調(diào)設(shè)計的最終目的是以經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理的系統(tǒng)設(shè)計以及設(shè)備選型實(shí)現(xiàn)所要求的室內(nèi)氣候環(huán)境（溫度、氣流、污染物濃度等的分布）。為實(shí)現(xiàn)對這些環(huán)境參數(shù)的合理控制，有必要把握其分布特征，CFD是除模型實(shí)驗(yàn)以外的可詳細(xì)解析三次元室內(nèi)氣流分布特征的唯一手段[3]。
以傳統(tǒng)壁掛式空調(diào)室內(nèi)氣流組織為對象，用FLUENT軟件對其溫度場進(jìn)行數(shù)值模擬計算。
->
1模型的建立
設(shè)定空調(diào)的原始參數(shù)如下：
幾何尺寸：770mm×240mm×180mm
出風(fēng)角度：45°出風(fēng)速度：強(qiáng)風(fēng)送風(fēng)6m/s
制冷（熱）量：2500W
出風(fēng)溫度：制冷時18oC，制熱時40oC
根據(jù)已知參數(shù)，建立適當(dāng)?shù)姆块g有限元模型。為使結(jié)果盡可能接近真實(shí)情況，建立房間三維立體模型，長、寬、高分別為5m、4m、3m。空調(diào)
安裝在房間的窄面。簡化的人體模型置于房間中央， 圖2 三維空調(diào)房間模型
坐姿狀態(tài)，本身不發(fā)熱，房間內(nèi)部無任何熱源。
展開 使用火災(zāi)動力學(xué)模擬器(FDS)完成火災(zāi)CFD模擬課程（英） ￥15
隨后，您將逐步學(xué)習(xí)PyroSim — 包括幾何創(chuàng)建、網(wǎng)格策略、材料定義、組分、表面、裝置、控制系統(tǒng)和暖通空調(diào)系統(tǒng)。
本課程遠(yuǎn)不止于軟件按鈕操作。到課程結(jié)束時，您將能夠自信地為隧道、停車場、工業(yè)設(shè)施、中庭以及性能化設(shè)計項(xiàng)目開發(fā)完整的火災(zāi)模型。
這不僅僅是一門教程課程 — 它是一個專業(yè)級別的火災(zāi)建模培訓(xùn)項(xiàng)目，旨在提升您的工程能力。
如果您認(rèn)真想要精通FDS，本課程將為您提供所需的清晰度、技術(shù)深度和實(shí)踐信心。課程完成后，您可以與我們的專家進(jìn)行面對面的實(shí)時答疑。
祝您學(xué)習(xí)順利！
**適合人群**
- 希望發(fā)展FDS和PyroSim專業(yè)技能的消防工程師和顧問。
- 對計算火災(zāi)建模和性能化設(shè)計感興趣的機(jī)械、土木和安全工程師。
- 追求消防工程或建筑設(shè)備工程、希望獲得實(shí)用模擬專業(yè)知識的學(xué)生。
- 參與煙氣控制、可居住性分析、探測和滅火系統(tǒng)設(shè)計的專業(yè)人員。
- 任何尋求從基礎(chǔ)到高級火災(zāi)建模技術(shù)結(jié)構(gòu)化培訓(xùn)的人員。
展開 暖通空調(diào)——制冷壓縮機(jī)的液擊的危害
2、曲軸箱加熱器：曲軸箱加熱器的功能是保持曲軸箱內(nèi)冷凍油的溫度高于系統(tǒng)中壓縮機(jī)吸氣入口的溫度。曲軸箱加熱器在使用中一般是連續(xù)加熱的，曲軸箱加熱器用于防止遷移是十分有效的，但是曲軸箱加熱器不能夠保護(hù)液體回流對壓縮機(jī)造成的傷害，且加熱器必須在壓縮機(jī)開機(jī)前很長一段時間預(yù)熱，對于實(shí)際應(yīng)用可操作性不強(qiáng)。
3、吸氣管氣液分離器：在吸氣管上安裝氣液分離器，用來臨時存放系統(tǒng)中溢流的液態(tài)制冷劑，并且以壓縮機(jī)能夠承受的速率向壓縮機(jī)返回液體制冷劑。制冷百科公眾號提示，不同制冷系統(tǒng)總體充注量要求不同，制冷劑控制方法各不相同，是否需要?dú)庖悍蛛x器以及需要多大尺寸的氣液分離器在很大程度上取決于具體系統(tǒng)的要求。
4、回氣管過熱加熱器：在寒冷季節(jié)，壓縮機(jī)運(yùn)行時仍然有回氣帶液的可能，這樣可以在壓縮機(jī)回氣管段增加電加熱器或熱氣輔助提高壓縮機(jī)回氣過熱度，這種方法簡單有效，可增加過熱檢測裝置使控制更加精確，從而保護(hù)壓縮機(jī)，防止液擊。
另外，在制冷系統(tǒng)設(shè)計階段控制節(jié)流元件開度和增大蒸發(fā)器的換熱面積，可以有效的提高回氣過熱度，減少在系統(tǒng)運(yùn)行中壓縮機(jī)液擊現(xiàn)象發(fā)生。充注制冷劑時避免從低壓側(cè)液態(tài)充注，防止壓縮機(jī)帶液啟動。
四、壓縮機(jī)液擊案例
案例1：此前一臺QR-120NW機(jī)組大金壓縮機(jī)搭殼損壞。經(jīng)解剖此壓縮機(jī)，發(fā)現(xiàn)該渦旋壓縮機(jī)的渦旋盤已成碎片，詢問安裝公司安裝時補(bǔ)氟情況，安裝公司回答是補(bǔ)氟加的是液體，一直加到開機(jī)運(yùn)行低壓值為4.5公斤以上。當(dāng)時室外溫度在22℃左右，壓縮機(jī)電流值未測。因此，判斷為由于冷媒加注過量導(dǎo)致壓機(jī)被液擊損壞。
這里順便提下，一般來說，新的制冷機(jī)組如果有標(biāo)名充注量，制冷百科公眾號都建議稱重加注。
展開 