在我居住和建造的东南部，我们大多依靠导管的HVAC系统来加热和（特别是）进行冷却。So when I attended the Westford Building Science Symposium in early August, I was very excited to sit in on David Hill’s presentation on HVAC systems, especially as Dr. Joe’s introduction paraphrased Samuel Clemens’ observation: “It ain’t so much the things we don’t know that get us into trouble; it’s the things we know that just ain’t so.”

我特别感兴趣的是，新的研究正在推翻公认的最佳实践背后的假设，因为这些重新评估将引导行业进行微调和改进。大卫·希尔（David Hill）关于风管设计的演讲充满了这些内容。我从中得到的“收获”是：

• 检查我们的管道起飞和安装方式，
• 在风机出口和干管之间或在分区系统中通向干管的分区阀的分路处放置一个“挡板”，
• 仔细观察过滤器的位置和软风管的拉紧度，以及
• 在设计阶段就开始做所有这些工作，这样我们就有足够的空间来实施深思熟虑的管道设计，以免压片机失去改进的机会。

压降寄生虫抢购效率和耐用性

管道系统通过增加静压和减少通过空气处理器的空气流量，导致HVAC性能不佳。在热泵典型的30度温升下，空气每31立方英尺只能输送1000 BTUh。（煤气炉通常会以30-60度的温升运行。）2½吨（30000 BTUh）温升为30度的热泵需要移动31 cfm/Kbtu x 30 Kbtu=960 cfm。

静压和流量与风扇所需的电力直接相关，风扇使用80%的能量克服静压，仅20%的能量产生空气速度。这就是为什么无导管小型分裂设备的SEER等级比完全相同型号的导管/盒式设备要好得多的原因。这很重要。

这里的数字非常小–0.011 PSI

静态dressure压降通常以“英寸水柱”（缩写为“inAq”或“inH20”）或磅/平方英寸（PSI）表示。1磅/平方英寸=27.68英寸/平方米=2.3英尺水头=0.68大气压=6895帕斯卡（牛顿/平方米）。

管道长度内的管件所产生的压力降表示为“等效管道长度”，即具有相同横截面积的直管的长度，它将产生与所讨论的管件相同的静压降。

空气处理装置通常设计用于在0.3 inH20或大约75帕斯卡或0.011 PSI的静压下工作。这里的数字是无穷小的头18英尺= 7.8 PSI的数字，我习惯处理的管道设计。

理解静态压力是很重要的,因为一个2½吨(30000 BTUh)热泵需要移动960 cfm转移热量在30度的温度上升,但如果静态压力太高,气流将减少,限制了其去除能力线圈的热量并将其传输到家里。

多达80%的ECM电机比其更换的PSC电机使用更多的功率

一个典型的1/3马力PSC电机的设计是在0.30 inH2O下移动1000cfm，而功率为335瓦。在0.6 inH2O的较高静压下，同样的电机只能输出400 cfm，但也只能输出240瓦，因为风机的叶轮叶片只是简单地循环越来越大的比例的空气，做的功更少，因此消耗的功率更少。类似的装置带有ECM鼓风机，可以在0.3英寸h20下输出1,000 cfm，输出225瓦;ECM电机在0.6 inH20更高的静压下仍能输出1000cfm，但需要350瓦的功率。换句话说，在更高的静压下，ECM电机继续输出1000cfm(不像PSC电机，由于过滤器堵塞，输出的空气更少)。Gavin Healy评论说，他已经见过4吨和5吨的带有ECM鼓风机的煤气炉，其功率为900到1200瓦。

大卫山认为，HVAC系统中多达80％的节能ECM电机实际上消耗了比他们所取代的PSC电机更多的功率（但是它们在整个线圈上方提供空气和房屋的更好工作）。

如果鼓风机仅通过0.6 inh2o静压而提供400 CFM，则将热量移动60％，并且多余的热量在机柜中积聚并被制冷剂返回压缩机。受损设备在高温/制冷剂压力下运行，向户外压缩机返回更多的热量。它运行更长，更难以降低效率，这两者都是因为它试图加热已经热的制冷剂，并且因为热量没有进入家庭来满足恒温器。

“导管”只处理10%的导管损失

在管道设计中，由于管道摩擦造成的压力损失受到了过多的关注。部分原因是建筑师没有给HVAC人员足够的空间来利用更好的主干管道配件和机柜优化的机会，所以管道长度和尺寸最终成为他们能够控制的唯一变量。

虽然拉紧和支撑良好的弯曲管道比松弛或支撑差的弯曲管道损失更少，但使用导管(管道计算器)计算的摩擦成分不是主要的罪魁祸首，只有10%的损失。炉或空气处理柜的“系统效应”，以及风机进口和排放附近的线圈和过滤器损失，以30%的重要性位居第二。管道配件占损失的60%，因此在实际操作中更为重要。

逃避机会和松鼠笼合气道

第一个改进的机会是在机柜的回风和供应侧给空气处理程序呼吸的空间。“喇叭口的”,一段管道,增加的规模和可能改变从矩形到圆截面远离空气处理器,让空气从空气中处理程序一样,大声“扩音器管道”摩托车帮助排气歧管。

当我们观察空气如何从离心式(鼠笼式)鼓风机中逸出时，我们发现它以不同的速度移动，这取决于它在出口截面的位置。如果我们可以给它三倍管道直径来平衡之前要求它改变方向,更多的能量快速气流将传授慢空气边缘,靠近喉咙,和更少的系统效应。

选择用于最佳空气流动特性的机柜时，我们将通过将空气通过线圈拉出的设备更好地服务，而不是通过鼓风机进入机柜并通过线圈进入机柜。

不要以一个角度或湍流击中过滤器

同样的,当我们看的静压影响过滤器,我们发现它是非常符合我们的利益与气流袭击了过滤器,而不是把它的剧烈扰动流出口弯头或成角的流时经常发生在摄入的空气处理程序。

干净过滤器和脏过滤器的压力曲线差异也相当惊人。在一个示例中，一个ECM系统在1100立方英尺每分钟转速下以0.2英寸20运行，消耗225瓦，而在1100立方英尺每分钟转速下以0.5英寸20运行，消耗320瓦。如果空气处理器上有PSC电机，流量将减少40-50%。

在这里我的外卖是在有100％的返回空气管道内的房屋内，可以是在烤架中安装多个空气过滤器，在过滤器的完整区域上具有均匀的面部速度，并且易于访问用于服务而不是在机械室内。

注意肘部和肘部，特别是在干线上

我们能做的最大的事情就是更仔细地观察肘部和后备箱的起跳。当空气以直角配件从躯干排出时，配件后跟的形状远不如喉部的形状重要。根据ASHRAE风管管件数据库，在500 fpm风速下，一个8×14弯头（带方跟和方喉）的管道长度相当于39英尺。如果以脚跟为半径，则等效值下降到36英尺。但是如果我们将脚跟保持正方形，将半径保持在喉部，那么等效长度将下降到13英尺！

这里发生了什么事？当空气通过尖锐的喉部时，它会产生一个涡流——喉部下游的一个湍流囊（类似于你在白水皮划艇时休息的涡流）。不幸的是，这种涡流具有减小可用管道直径和限制流量的效果。（在热水分配中，管道中的同一个涡流将冷和热混合在一起，增加了热水将冷排出并到达夹具所需的时间。）方形脚跟也会被湍流堵塞，但在这种情况下，它会将鞋跟转换成一个半径更大的鞋跟，并且不会限制横截面积。

我曾祖父告诉过我

弯管在暖通空调系统中减少流量的方式类似于它们在热水分配系统中增加交付时间的方式。

这让我有机会分享一些我曾祖父的书中的图片，在管道和管件中水流的实验在纳舒厄制造，新罕布什尔州1892在书中，他通过实验证明，“对于商用弯头来说……曲率半径超过相应管径的三倍，收效甚微。”

有“把叶片”吗?

第一个弯头具有方形喉部和后跟，但带有旋转叶片，安装在1 1/2 " OC，其等效管道长度为4英尺!叶片将气流分解成1 1/2英寸的薄片，每一片薄片都以一种有效地最小化涡流大小的方式被单独引导。

增大叶片的尺寸并将它们进一步隔开，会进一步降低有效长度，但也会增加生产的难度和安装错误的可能性，如果叶片随着时间的推移而松动，也会受到限制。使用光滑的跟部和喉部弯头和三个全长度叶片可以将有效管道长度减少到一英尺!

从第三方暖通空调设计师开始，给铁皮人实践他们的工艺的空间

让您的HVAC承包商采用这些做法似乎可能会产生不同类型的静态压力。我有足够的时间才能让我的内部用品实现弯曲的鳍天花板寄存器。但是，在雇用第三方工程师来完成我的手册J，S和D计算，然后在印刷品上包括机械室的地板计划和部分的地板计划和部分的成功（A.k.a“）。

暖通空调安装人员很快意识到，引入第三方工程师负责计算和管道设计，将有利于他们对系统性能的责任。如果你不计算和描绘出你希望达到的目标，就没有地方开始讨论或合作。

从机械室、后备箱和最长的跑道开始。将注意力集中在减少整体配件上，并且（至少）在你的起跳和肘部的喉部放置45度角板（如果不是半径的话）。将过滤器从空气处理器拉到一个干净、不受干扰的平行气流的地方，在那里业主可以方便地检查和维修过滤器。室内设计，用于空气处理器供应侧的疏散。

识别和纠正不良管道设计中的压降寄生虫的机会是之前它们被石膏板覆盖着。