暖通空調的案例
FLOWMASTER在暖通空調中的應用
介紹了基于流體網絡基本原理編制的一維流體系統仿真軟件FLOWMASTER，對其在暖通空調中的應用情況作了說明。并利用其對某一空調系統進行了數值模擬，結果表明FLOWMASTER對暖通空調設計有著積極地指導意義。
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Fluent軟件的技術特點及其在暖通空調領域的應用
Fluent軟件的技術特點及其在暖通空調領域的應用
趙琴
（.西華大學能源與環境工程系）
摘要 介紹了計算流體動力學（CFD）技術的一般結構，著重闡述了商用CFD軟件中市場占有率最大的FLUENT軟件的主要特點，并舉例說明FLUENT在暖通空調領域中的應用，以傳統壁掛式空調環境下的氣流組織為例，用該軟件進行數值模擬，分析室內溫度場的變化情況。
關鍵詞 CFD技術 FLUENT軟件 暖通空調
Technical Characters and Application of FLUENT in the HVAC engineering field
Abstract As a commercial CFD software with good universality the FLUENT code used extensively. This paper gives a brief introduction its chief characters and application in the HVAC engineering field, then simulates the temperature field for traditional air conditioners by FLUENT.
Keywords CFD technique FLUENT software HVAC
1．CFD技術概況
CFD(Computational Fluid Dynamics)即計算流體動力學是20世紀60年代起伴隨計算機技術迅速崛起的學科，經過半個世紀的迅猛發展，這門學科已經相當成熟。
展開 FloEFD暖通空調模塊 – 讓建筑環境CFD模擬提升到新的水平
近發布的FloEFD暖通空調模塊為FloEFD帶來了諸多專門用于建筑環境模擬的功能。 FloEFD具有先進CFD（計算流體動力學）自動化方面的技術和功能，使用戶專注于應用，而不只是數字。能夠模擬空氣流動，污染物擴散，建筑環境的熱舒適性和熱功率的真實三維物理模型，CFD的普及大大擴大了設計師范圍。
乘員熱舒適性和室內空氣質量管理是綠色建筑設計關鍵的挑戰。如ASHRAE標準55-2004（包括在空間熱舒適性）和ASHRAE標準62.1-2007（包括可接受室內空氣質量的通風（IAQ））可以通過CFD模擬來確定。 FloEFD的暖通空調模塊能夠模擬以下指標，設計空間時確保可接受熱舒適的行為和IAQ水平最大化：
?預測平均投票（PMV）
?預計不滿意百分比（PPD）
?可操作（舒適）溫度
?通風裝置溫度
?空氣擴散功能指數（ADP）
?污染物排除效率（CRE）
?當地空氣質量指數（LAQ）
?氣流角度
輻射傳熱是任何特定的建筑環境的熱效率的中心。不管是否受短波太陽載荷或紅外輻射轉換的影響，FloEFD先進的輻射能力能夠模擬的模型如下：
半透明固體（固體的輻射吸收）
不同波長輻射
光譜的定義
表面的鏡面反射
折射率
從帶有弧形玻璃外墻的心房到裝有射流風機的停車場，從醫院隔離室到潔凈的制藥房間；FloEFD的暖通空調模塊和FloVENT提供了全方位滿足建筑環境設計需求的CFD方案。
如需閱讀英文原文，請點擊以下鏈接：http://www.simu-cad.com/cn/news/news_list.asp?id=574
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展開 設計仿真 | 優化暖通空調(HVACR)系統的設計以應對新時代的挑戰
Shinryo Corporation提供空調系統，給排水系統以及其他工程服務。為了解決能源效率問題，該公司引入了一種將Cradle CFD納入其BIM系統的方法。這有助于將仿真時間縮短多達 50%。符合BIM標準的一個關鍵功能包括數據傳輸、管理部件和組織設計信息、定義分析條件的自定義接口、自動模型簡化和自動高質量網格生成。這為他們的工程師配備了優化空調系統所需的設計工具。
在當今的行業中，降低建筑能耗是一個關鍵問題，Cradle CFD 幫助 Shinryo 工程師設計了更高效的空調。
05 電子產品冷卻
如今，HVACR設備的電子元件比以往任何時候都多。因此，將組件溫度保持在最高允許工作溫度以下的熱管理是當務之急。避免電路板周圍潮濕也很重要.由于復雜性，幾何準備需要很長時間。同時確定結露量非常麻煩且很難。
松下公司是一家綜合電子公司，業務涉及家用電器，包括視聽設備，工業設備，IT工具，商業和家用產品以及能源/環境產品。該公司希望將電子元件的溫度保持在硬件耐用性極限以下，即使在極端工作條件下也是如此。
在產品開發過程中，使用Cradle CFD基于結構化網格的scSTREAM模塊進行熱流體分析，該團隊可以開發準確的溫度預測模型。他們可以在流程早期使用更少的原型對電子產品進行詳細的熱設計，從而顯著縮短開發周期。該團隊還使用軟件的高級物理功能在機箱內進行粉塵擴散分析，并設計集塵離子系統。
展開 
暖通空調從業人員的必備必懂工具-焓濕圖的應用（轉自筑龍暖通微信公眾號）
5 焓濕圖應用之二
舉例子來說明：冬天與夏天空調使用和焓濕圖對應變化。
A點：夏天沒有開空調的房間，溫度：30℃，相對濕度：60%，含濕量：13.6g/kg。
A → C （夏天家用空調降溫線）
含濕量變?。悍块g中人和物“吐”出的水蒸氣＜空調外機排水
焓值減少：房中人和物散發的熱量＜空調的制冷量
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，空氣能“喝”3g水，空氣肚里1.5g水，相對濕度50%。
B點，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%。
因為空氣“喝”水欲望低，所以夏天開空調一般不會太干燥。
B → D （冬天家用空調升溫線）
焓值增加：房間散失的熱量＜空調增加的熱量
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?。翰粩鄰目諝庵小昂取彼廊粷M足不了隨溫度變高而大大增加的“喝”水欲望，空氣依然很“渴”。
數字舉例可以看成是B到A的過程。因為空氣不斷“喝”水，所以冬天開空調會很干燥?？梢栽诜块g放一盆水，讓空氣“喝”盆里蒸發的水，而不是我們皮膚的水。
? 擴展知識
? 濕球溫度
相對干球溫度而言的。通俗講，濕球溫度就是當前環境僅通過蒸發水分所能達到的最低溫度。
? 絕對濕度
在標準狀態下，每立方米濕空氣中所含水蒸氣的質量，即水蒸氣密度，單位為g/m3 。
展開 暖通空調常識（轉子筑龍暖通微信公眾號）
暖通空調常識
中央空調：中央空調是由一臺主機通過風道過風或冷熱水管接多個末端的方式來控制不同的房間以達到室內空氣調節目的的空調。也就是說所有房間的冷暖氣都由它來供應，各個房間中只有送風機，而原本制冷的外機全都整進一個箱子。
中央空調系統：有主機和末段系統。按負擔室內熱濕負荷所用的介質可分為全空氣系統、全水系統 、空氣-水系統 、冷劑系統 。按空氣處理設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 二次回風)。主要組成設備有空調主機(冷熱源) 風柜，風機盤管等等。
制冷劑：制冷劑即制冷工質，是制冷系統中完成制冷循環的工作介質。制冷劑在蒸發器內吸取被冷卻的對象的熱量而蒸發，在冷凝器內將熱量傳遞給周圍空氣或水而被冷凝成液休體。制冷機借助于制冷劑的狀態變化，達到制冷的目的。
制冷量：空調器進行制冷運行時，單位時間內，低壓側制冷劑在蒸發器中吸收的熱量，常用單位為W或KW。
熱泵制熱量：空調器進行熱泵制熱運行時（熱泵輔助電加熱器應同時運行）單位時間內送入密閉空間、房間或區域內的熱量。
性能系數：制冷(熱)循環中產生的制冷(熱)量與制冷(熱)所耗電功率之比為性能系數。制冷時稱為能效比，用EER表示：制熱時稱為性能系數，用COP表示。
載冷劑：載冷劑是指在間接制冷系統中用以傳送冷量的中間介質。載冷劑在蒸發器中被制冷劑冷卻后，送到冷卻設備冷卻，吸收被冷卻物體或環境的熱量，再返回蒸發器被制冷劑重新冷卻，如此不斷循環，以達到連續制冷的目的。
風機盤管：集中央空調系統中常用的換熱設備，由肋片管和風機等組成，載冷劑流經風機盤管(管內)時與管處空氣換熱，使空氣降溫。風機盤管屬于空氣冷卻設備。
展開 SIMULIA仿真工具助力汽車設計研發
與此相似，可以在一體化車艙和暖通空調模型中使用微氣候系統營造局部升溫或降溫，通過提供快速局部溫度舒適度，同時降低暖通空調功率和需求，達到節約能源的目的。這種綜合全面的數字仿真能深入了解需要 多大暖通空調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現高續航里程，即便是在極為復雜的建模場景中，達索系統的工具包也可以協助工程師輕松開展一體化系統優化。
要點總結
電動汽車設計是一項挑戰，不僅因為電動汽車采用全新的車輛結構，也因為系統效率和客戶體驗方面的嚴格要求。達索系統可提供電動汽車設計的一套完整解決方案，包括早期概念階段和最終驗證，以及單個組件和子系統模型或整車集成。達索系統的仿真工具包覆蓋了所有相關的物理場仿真，從而有助于評估所有系統和關鍵績效指標。此外，一體化仿真功能還可幫助用戶優化整車能源管理，助力用戶開發出毫不妥協的產品。
展開 ANSYS建筑專欄：HVAC及舒適性
開發制冷、通風、空調系統（HVAC）取決于多種因素，包括溫度、濕度、風速、噪音、還有門窗和墻壁的熱損失。使用ANSYS軟件，仿真驅動產品研發，使設計者在設計初級階段，就可以對暖通空調設備在各種場景下的性能進行分析，而無需生產出樣品模型，就可以使性能最大化而且可以在源頭上控制噪音的產生。進一步了解建筑物內的空氣流動狀況對于設計最好的空調系統至關重要。同時暖通空調設備的安放位置也對使用者的舒適性產生很大的影響，此外，成本控制和環保性也是重要的考量因素。
虛擬模型給了工程師更多機會在短時間內測試大量的參數。因此，設計者能夠盡可能地達到最經濟、最節能、最舒服、最適合的系統設計。
ANSYS多物理場解決方案根據房間標準、使用者活動等輸入參數，幫助設計者設計出最優秀的暖通空調系統。最終結果是可以更快速地獲得設計批準，減少費用超支的風險，達到建筑目標。
展開 SolidWorks新功能
5.暖通空調和冷卻模塊
新的SolidWorks流體仿真模塊為電子產品封裝和暖通空調(HVAC)設計人員所遇到的獨特挑戰而量身定做?？梢栽诓浑x開Solidworks CAD的環境下對電子元件和暖通空調系統的空氣和熱流進行模擬。
好處：
通過快速而簡便的分析優化電子元件和暖通空調系統的熱性能。
6.布線方面改進
通過參照已建立的幾何形狀快速創建管道、軟管、電纜/電纜線束和走線管。在線路中的元件可以進行圖形化的移動和旋轉?，F在可以創建各種管道焊接間隙、蓋面焊道、坡口和填角焊接，以及包含各項焊接據的簡表。
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布過程。
7.焊接結構改進
智能焊接選取工具簡化了添加焊道的過程，以便生成完整的設計文檔及焊接結構的外觀。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和焊接屬性，并自動生成編號以便管理。
好處：
簡化了開發中焊接結構的設計和成本估算，實現高效生產。
8.3DVIA Composer交互串聯圖板
使用3DVIA Composer獨特的拖放功能，可以即時創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中信息如何被呈現和使用的問題。
好處：
通過分享簡單、互動的串聯圖板，減少了培訓時間，并更加有效地與雇員、客戶進行溝通。
9.SolidWorks Enterprise PDM
集成的SolidWorks Design Checker根據企業標準自動實現對設計自動化地檢查。集成的3DVIA Composer Player允許可視化地查看在SolidWorks Enterprise PDM中的3DVIA Composer數據。其他的增強包括安裝過程加快、增強的文件參考管理和流線設計數據項目。
展開 制冷劑泄漏監測氣體傳感器在A2L制冷劑檢測中的應用
隨著暖通空調與制冷設備（HVAC-R）的設計被修改以兼容微可燃制冷劑，氣體檢測可能需要在多個位置進行，以滿足不同的需求。向低全球變暖潛能值（GWP）替代品（如A2L級制冷劑和天然制冷劑）的轉變，為旨在保護人類、場所和地球的氣體傳感器帶來了新的應用場景。
國際立法推動制冷劑演變
自發展中國家開始使用制冷劑和制冷技術以來，現代制冷劑的化學和行為特性一直在不斷變化和發展。在一個不斷發展的社會中，制冷劑是用于住宅、工業和商業環境中提供舒適冷卻和貨物冷藏的關鍵材料。20世紀40年代和50年代的工業化時期帶來了世界上第一批合成制冷劑。這使得大型暖通空調制冷系統得以規?；瘧?，因為制造業、冷庫和高入住率建筑對高效設備的需求增加。新興的合成制冷劑主要由氯氟烴（CFCs）組成，在20世紀70年代被發現會導致臭氧層破壞。隨著CFCs和HCFCs被納入現代系統，制冷劑釋放和排放對臭氧層完整性的環境影響逐漸顯現。隨后，制冷劑混合物被重新配制，創造出另一種子類別——HFCs，它們不會消耗臭氧。
HFC制冷劑不具有消耗臭氧層物質的特性，但由于其高熱容量，它們作為溫室氣體仍可以影響環境。如歐盟和美國，已經制定了補充《蒙特利爾議定書》條約的國家立法，并建立了HFC制冷劑逐步淘汰的執行架構。歐洲通過制定《F-Gas法規》來遵守條約，該法規的目標是到2030年將氟化制冷劑的排放量減少至2014年記錄水平的三分之二。該法規通過三種方法實現這一目標：限制歐盟內可銷售的HFC總量，當有替代品時禁止在新設備中使用含氟氣體制冷劑，并要求檢查、服務和回收氣體以防止含氟氣體排放（歐洲委員會）。
在美國，《美國創新和制造法案》（AIM法案）授權聯邦層面逐步淘汰HFC的生產控制、制冷劑回收和設備服務要求。它將繼續通過其重要新替代政策（SNAP）計劃批準替代制冷劑。
展開 微壓差傳感器產品及性能原理差異的核心指標
微壓差傳感器在醫療、暖通空調、潔凈室等領域應用廣泛。面對市場上琳瑯滿目的產品，了解其性能原理上的差異至關重要。不同應用場景對傳感器的要求不同。醫療設備可能更注重精度和穩定性，而暖通空調系統則更關注成本效益。因此，在選擇時應充分考慮應用需求，權衡各項性能指標，選擇最適合的產品。
一、產品多樣，原理各異：
市面上常見的微壓差傳感器主要基于以下幾種原理：
1.MEMS電容式:靈敏度高，體積小，但易受溫度影響。
2.壓阻式:結構簡單，穩定性好，但靈敏度相對較低。
3.熱式:通過測量熱傳導的變化來感知壓差，適合低壓范圍，但易受氣體種類影響。
二、性能差異的核心指標：
選擇微壓差傳感器時，應關注以下關鍵性能指標：
1.量程:確定所需測量的壓差范圍。
2.精度:影響測量結果的準確性，通常以%FS(滿量程)表示。
3.分辨率:傳感器能檢測到的最小壓差變化。
4.穩定性:長期工作條件下輸出值的漂移程度。
5.響應時間:傳感器對壓差變化的反應速度。
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通風空調系統節能
建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通風、空調、照明、電器和熱水供應等需求方面的能耗，而暖通空調系統的能耗又是建筑能耗的主要構成部分，占30%～50%。
有效地降低制冷空調的能耗，對建筑雙碳目標具有重大意義。
空調系統是一個復雜的系統；由制冷系統、冷凍水循環系統、冷卻水循環系統、空調送回風系統、電氣控制系統等組成。
如何讓空調系統完全在于最佳節能運行狀態，是空調系統調適一個重要問題。
一、制冷空調系統節能技術
除圍護結構進行節能改造以外，制冷空調工程節能改造可以從以下幾個方面進行：
1、改變室內空氣參數
從溫度、濕度、CO2濃度等參數方面進行節能方面設定。
2、從空調送風形式上進行節能設計
包括增大送風溫度差，減少送風量；根據空氣參數的不同需求分別設置系統；變風量代替定風量；在新風量保證的情況下最大限度地利用回風； 采用熱回收技術；加強保溫防潮處理，減少冷熱損失；保證系統平衡的基礎上減小風管中的風速等。
3、空調水系統優化設計
選用變頻水泵，采用變流量水系統；在滿足空氣參數的前提下盡可能地采用較高的冷水初溫；加大冷水系統供、回水系統的溫差；減少管道系統阻力；加強管道保溫，減少熱橋現象等。
4、冷卻塔節能
增加冷卻塔換熱面積；提高冷卻塔換熱效率；合理設置冷卻塔容量及臺數；根據系統需求，設置變頻控制風機；冷卻塔近濕球溫度控制技術等。
5、優化節能運行策略
合理地設置暖通空調運行參數；定期運行維護；運行時間設定；動態監測和調整運行參數；智能控制空調系統運行。
二、智能控制中央空調系統運行
在節能技術實施的基礎上，優化系統控制，由自動控制改為智能控制，使制冷空調系統實現最佳節能運行方式。
展開 [國產PLC]耐特生產PLC在暖通系統是怎樣設計
一、設備簡介
因人類生產生活的需要， 暖通空調系統的應用不斷擴大， 成了各大型室內場所的必備基礎配套設施。 暖通自控系統簡稱 HVAC， 其主要是通過控制鍋爐、 冷凍機、 水泵、 風機、 空調機組等來維護室內環境的舒適。
二、設備原理
暖通空調的三個主要功能是暖氣、 通風及空氣調節。 室外的制冷機組對冷(熱)媒水進行制冷降溫輸送到安裝在室內的風機盤管機組中， 由風機盤管機組采取就地回風的方式與室內空氣進行熱交換，維持室內外或不同房間之間的壓力關系， 從而實現對室內空氣處理的目的。
三、產品選型及設計
硬件配置采用CPU224XP,外加8輸入、8輸出擴展模塊和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場的溫濕度,通過模擬量輸入到CPU224XP內，再經過PLC內PID計算，將計算結果通過模擬量輸出到調節閥等設備，來控制水閥、風閥輸出量的大小，以達到控制溫度，和空氣質量的效果。
四、功能特點
該系統可以全自動通過自身環境溫濕度采集，來不斷調節環境溫濕度，來達到理想的舒適環境。根據不同的時間段來開啟或關閉設備，來達到節約成本的效果。
六、結語
整個暖通系統經過近一年的使用證明：耐特PLC可編程控制器工作是可靠的，性能是優良的，整個控制系統好用、易用；耐特ST-200PLC控制器是一種非常好用的控制設備，它工作可靠，成本低廉，性能優異。用耐特ST-200PLC控制器可以制造出非常出色的控制系統。
展開 一款具有體積小、成本低、響應速度快等優點的數字型智能風速傳感器-TWS
TWS采用敏源高精度數字溫度芯片-MTS4對加熱電阻產生的溫度陣列進行測量，通過不同風速時的溫度差去算法擬合出風速，具有體積小、成本低、響應速度快等優點，廣泛適用于智能樓宇、HVAC暖通空調、工業除塵系統風壓監測、智慧農業大棚通風控制等場景。
工作原理圖：
規格參數：
測量范圍：0.1m/s~20m/s
工作溫度范圍：-40℃~100℃
工作電壓范圍：1.8V~5.5V DC
檢測精度：10%
分辨率：0.5m/s
工作電流：4.13mA@5V/1k（加熱狀態）
待機電流：0.05μA
通信接口：數字單總線
產品尺寸：
TWS-5A：22.8mm
TWS-1A：16.6mm*3mm*0.8mm
探頭：端口規格2.54-4PLTDK，配線長50cm
熱式風速傳感器-TWS具有靈敏度高、體積小、成本低、響應速度快等優點，充分考慮了惡劣環境下的可靠性，結合國產化供應鏈優勢，廣泛應用于智能樓宇、HVAC暖通空調、工業除塵系統風壓監測、智慧農業大棚通風控制等場景中展現廣泛的應用潛力。如需進一步技術細節或采購信息，可聯系工采網“在線客服”
展開 暖通空調的CFD仿真優化
在Sunday株式會社的汽車空調業務中，我們引進了CFD軟件：Star-CD和CAO（計算機輔助優化）軟件：modeFrontier（以下簡稱“Frontier”），作為實現這些目標的工具，并主要用于汽車空調系統的產品開發。
汽車空調系統（圖1）大致分為：
制冷系統：熱交換器（蒸發器、冷凝器）、壓縮機
空氣系統：鼓風機單元、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成為設計階段性能預測的重要工具。
其中，本報告介紹了CAO應用軟件的初期，2002年進行的HVAC單元CFD仿真的效率化，對其簡易形狀進行的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 內流分析問題
HVAC單元是最終決定空調性能優劣的重要部件，同時，根據車型、車格，形狀、規格也不同，必須在短時間內完成非常多變化的開發。此外，由于需要對表1所示的各種各樣的空調模式全部進行分析評價，因此強烈要求縮短分析周轉時間。．
PROAM 部署的好處包括：
在計算時間、所需內存量沒有大幅度增大的情況下，可以實現網格生成過程的自動化（時間縮短）和標準化，HVAC設計者可以進行CFD分析（參照表2）。
由于基于Hexa，所以可以容易地對網格數、模型尺寸進行事前估計。
能夠在與進行邊界條件等解析設定的PROSTAR相同的環境下自動生成網格。
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