风管系统密封节能量计算分析

介绍

当组合式空调机组供风流量与建筑内冷热量和通风量完全不平衡时，说明存在管道泄漏，造成能量流失。

在写字楼、商超的天花板上方经常出现送风管漏风，并且直接被回风口吸走，造成了通风短路。

泄漏的气流不会直接到达所需的空间，为了满足所需空间的风量和冷热量，就需要增加风机风量、冷量以补偿末端的泄漏。

建筑体因管道气密性不足，漏风等造成三种能量负荷：

1. 额外的风机功率消耗；

2. 来自风扇电机热增量的额外冷却负荷（当风扇电机处于空调气流中时）；

3. 额外的外部空气冷却负荷。

采用AES气溶胶管道密封后预估的节能量计算

风扇风机功率：当增加风扇流量以克服管道泄漏造成的漏风时，风机功率(HP)也会增加。风机能耗增加与风机流量的关系，一般用以下公式关系表示为：

在实际应用中，弯头、散流口和其他组件的影响等，以上公式的基本参数有些问题。

据劳伦斯伯克利国家实验室的模拟表明，20%的管道泄漏对能源的影响相当于风机总能耗的60%至70%。

随后在劳伦斯伯克利国家实验室进行的现场测试证实，管道泄漏增加15%会导致空气处理机组的风扇功率增加约37%。

因此，克服供气风管泄漏而增加的风机能耗与风机流量之间的关系为：

风扇电机热增量：在空气处理机组中，风扇电机通常是在其内部。

因此，风扇电机产生的热量是必须冷却的热负荷。

对于风扇电机和风扇都在空气处理机组时，ASHRAE将风扇电机产生的热负荷定义为：

风扇电机标准效率的值一般约为89%。

在实践中，可以使用一般近似值来确定作为风扇流量函数的风扇电机热负荷。

通常，由于风扇效率低，HVAC风扇电机输入的35%会转换为气流中的热量（Guyer, Introduction to Air Conditioning Systems, 2009）。

因此，风扇电机、风机流量和热量之间的关系为：

最后，从减少风扇风机热增量到经调节的空气流产生的节余模型为：

通过减少风扇电机热增量而节省的成本=节省的风机功率×每度电费/（冷却设备EER/3.41）

室外空气冷负荷：空气通风标准参照ASHRAE Standard 62.1-200,“Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality”。

通常空气处理机组的设计是处理固定比例的新鲜空气和回风空气。

在这样的建筑中，为了克服管道泄漏造成的“短路”循环，而增加了风扇风机的风量，从而产生了额外的新风冷却负荷。

在没有能量回收装置（ERVs或HRVs）的系统中，需额外冷却多余的外部空气，其能量成本模型如下：

室外空气每年冷却成本 = 冷却能源成本×每年因密封而减少的 OA 空气冷却负荷

所以：

其中：

OACS——每年室外空气冷却节省量

FOA ——新风占比

t——运行时间（小时）

△h——

所以：

OADS =（ OA到IA年最高峰值Δh x 60 x 0.075 x OA 的百分比）x [（（风机开始流量 – 风机结束流量）/冷却设备 EER）/1000] x ￥/kW

其中：

OADS——减少无效OA 冷却带来的节省费用。

然而在现场实测能耗的损耗量往往比理论上更严重。

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