Honor
資質榮譽
Copyright ? 2018 海天 網站建設：中企動力鄭州 豫ICP備17014562號-1
裝空調后真的有必要裝風扇嗎？
瀏覽量
【摘要】：
最近接觸了許多的客戶，包括制造工廠、商業設施以及健身房運動場館等等。大家都被大風扇簡潔大方的外表所吸引，很多人都是第一次見到這種能覆蓋上千平米，直徑可達7.3m的HVLS風扇，風扇能質保十二年以上更是聞所未聞。當和客戶談起HVLS大風扇的節能效果時，很多客戶都認為更多的是宣傳噱頭，對節能的真實性大多表示懷疑。節能方面可以用數據來說話，但是更大的問題是，很多客戶都不能很好的理解風扇與空調的關系，認為有空調就已經足夠了。但事實上，大風扇和空調配合，堪稱降溫的黃金搭檔！空調可以制冷，但是它覆蓋的范圍很局限并且耗電量大，風扇本身不制冷，但可以通過空氣循環和熱交換的方式帶走溫度，并且覆蓋范圍廣。所以空調和風扇配合使用，既可以達到給更大范圍降溫的目的，又能通過提高空調預設溫度達到節能30%的目的.
其實，有質疑是很正常的，因為無論是廠房也好還是健身房也好夏季都會遇上降溫的問題。在夏季，室內溫度會上升到令人不舒服的水平，許多建筑依靠空調系統來冷卻空氣。室外的熱氣、室內空氣循環不暢和設施內有熱源，幾種情況綜合在一起，很容易抵消空調系統的制冷能力，這樣很大程度上會影響空調的電力消耗。
今天我們就來看一下當空調和大風扇相互配合，會產生怎樣的反應呢？
在這之前我們介紹一個學術名詞——Cooling load即：冷卻負荷，它是為一個特定空間達到舒適的制冷效果，所需的空調空氣量。同時我們會介紹一個計算冷卻負荷的方法，并給一個例子：為一個大型設施計算冷卻負荷，以及如何通過使用大風扇來減少冷卻負荷。
通過冷卻負荷的計算，我們會分別計算安裝工業大風扇前后的每年的能源消耗。
大型建筑冷卻負荷的計算。
確定所需的冷卻負荷的最佳方法之一是使用輻射時間序列法（RTS），該方法將一天劃分成1小時的增量，并考慮 熱源如何影響結構內每小時的熱量增加。熱源包括外部（主要是太陽）和內部，如燈、設備和人員。建筑所處的地理位置（緯度和經度），室外和室內設計溫度，地面反射率，以及每個表面（墻壁，屋頂和地板）的材料，表面積，方向，傾斜角度，太陽吸收率和外表面導熱系數等，在一天中的每一小時都應該被考慮。
具體的在RTS方法中用到的方程、技術方法和圖表可以在ASHRAE手冊18章里找到。使用方程的目的是比用熱平衡法等費時費力的方法更簡單些。然而，用手解方程就太麻煩了，這種方法很適合電子表格或簡單的計算機程序。美國俄克拉荷馬州立大學開發了一個電子表格，能執行這些計算。
以X工廠為例
為了研究HVLS大直徑風扇對于減少冷卻負荷及能量消耗的貢獻，我們選取了一處地點位于MacroAir加州南部的X工廠為例進行了實地的科學研究。這個建筑占地4,089平方米，空間上體積為37,378立方米。我們選擇了該地一年中日長最長的一天（6月21日），.墻壁、窗戶和屋頂的散熱性能則選用了普通的。室外溫度為105華氏度（約40攝氏度），室內溫度為72華氏度（22攝氏度）。通過工廠內的燈，障礙物和設備我們計算了標準工作日內X工廠內部產生的熱量。使用美國俄克拉荷馬州立大學的電子表格我們可以計算出X工廠得熱量和它所需要的冷卻負荷。
對于X工廠來說，最大的熱量來自屋頂、墻壁和室外溫度。冷卻負荷在下午5點時產生，略小于300000 BTU /小時或大約86000 千瓦。這相當于一個具備 24-25tons冷卻功率的空調。
用工業大風扇配合空調
風扇可以消耗很少的電費來增加空調的制冷效果。它可以通過增加空氣流動速度（即：風速）以達到在相對較高溫度環境下維持舒適性的目的。
在X工廠安裝了四臺7.3m直徑的工業大風扇。通過性能測試、計算機模型計算，在風扇全速運行的情況下，風扇覆蓋區域的平均風速可以達到1.27m/s。
通過上圖，我們發現在保持相同熱舒適性的前提下，使用風扇后，空調溫度可上調3攝氏度。也就是在開啟風扇時，室內空氣溫度25攝氏度就可以達到與22攝氏度同樣的舒適度。把這一溫度（25攝氏度）插入RTS電子表格可算出252,300BTU / hr 的新冷卻負荷。下表總結了在使用風扇情況下冷負荷的減少的情況。
對X工廠來說，當HVLS風扇和HVAC系統配合使用時，會發現空調設備就可以減少約14%。（由于HVLS 大風扇能將冷氣均勻地送往它所能覆蓋的空間，所以可以通過減少空調通風管道來進一步節省費用。）
RTS方法也可以用來計算使用時每年的能源節省量。但和冷負荷計算有些不同，我們沒有用最極端一天的溫度和陽光的最大值，而是采用了在一年中每天使用的平均溫度和日照值。每日總冷卻負荷在一年中列出。下面的圖4顯示22攝氏度/72℉和25攝氏度/78℉設定點的每天的冷卻負荷。
從圖4可以看出，使用風扇的溫度為25℃/78℉的情況下全年冷負荷顯著減少。冬天的日數較多，根本不需要降溫。每年的制冷量可以用SEER數轉換為年能源使用量，這是空調的效率值。下表對結果進行了總結。
將HVAC系統和風扇結合使用可以大大減少初始成本和運營成本。在X工廠例子中，我們發現總共節省了14%的空調系統設備投入和36%的年度能源使用量。通過減少系統管道還能進一步減少開支。風扇的低能耗、低維護能夠滿足節能環保的要求，使它成為完美的能夠替代并且有助于降低空調費用的設備。
工業大風扇如何解決通風問題
下一篇：