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建立科学

HVAC分区的基础知识

考虑什么因素,两种分区,以及设备问题

图1/2
分区可以意味着两件事。它可以意味着将房屋分成单独的加热和冷却区域,每个加热和冷却区域由专用空气处理器服务,或者它可以参考与管道中电动阻尼器控制的不同区域的单个系统设置一个系统。
形象信贷:能源先锋
该示意图显示了为室内三个区域分别提供受控加热和冷却的管道布置。
形象信贷:能源先锋

去年,我在一个关于管道设计的系列文章中写了五篇文章,从那以后,我不断收到继续下去的请求。这里有一个链接到本系列的第一篇文章如果你愿意,你可以先回去读。

关于GBA,我还发布了一个关于GBA的修订版总有效长度.

我会通过说焦点在那些第一次文章中的重点是气流的物理,以确定导管需要多大程度。我们从鼓风机上看压力,使空气移动,各种压降,以及总有效长度的量度是压力下降的量度,然后使用该信息来计算确定管道尺寸的摩擦速率。

把我们的头从管道里拿出来

现在让我们将系列恢复旋转,看看更大的画面。早期文章中的主要点之一是,大小尺寸取决于管道系统中最具限制性运行的总有效长度。配件的等效长度超过良好安装的管道(实心管或弯曲)的直流,所以你必须选择你的配件,以减少压力下降。

系统的布局决定了所需的配件,从而确定总有效长度。当我们在管道设计上工作时,我们考虑了一些影响布局的因素:客户的偏好,空气处理程序的位置,框架问题,分区和通风口位置。

我将在以后的文章中讨论其他一些问题,但今天我将重点讨论分区。

你应该给房子分区吗?

这是一个问题,你可以解决当你看房子的计划,但你不能完全回答它,直到你做了这项工作热负荷和冷负荷计算. ACCA's手册J.(这本书,不仅仅是协议书)有一个很好的章节,叫做“评估分区要求的程序”(我的副本中的第11-21节),如果你想弄清楚你是否应该分区以及如何进行分区,这会很有帮助。该程序包括五个步骤:

1.评估建筑特征。当然,房子设计是首先要找的东西。例如,暖空气升起,您将想要单独的地板分隔区域。手册J.列出了十二个可帮助您确定分区需求的因素:

  • 级别数
  • 房子差价多少
  • 暴露有限的住宅,如公寓或公寓
  • 有很多玻璃窗的房间
  • 地下室
  • 阁楼房间
  • 奖金房
  • 地面楼板上的房间
  • 裸露地板上的房间
  • 很多乘客会使用的房间(派对!)
  • 热水浴缸或游泳池房间(也有除湿设计!)
  • 日光浴室,日光浴室或庭院

这里的基本思想是寻找房屋中可能比其他部分负荷明显更高或更低的部分。除了为单独的楼层设置单独的分区外,另一个常见的例子是将卧室和公共区域放置在单独的分区中。

图2(下图)所示的示意图是我们分为三个区域的房子。主人套房在左边,中间的公共区域,右边的其他卧室。

2.评估一天中的时间负荷模式。下面设计中的区域也考虑了一天中的时间模式。公共区域主要在白天使用,而主套房和卧室则更多地在晚上、晚上和早上使用。一天中的另一个考虑因素是房间或区域从窗户和天窗获得的太阳能量。

3.评估空气流量比。平衡是一件好事。如果您使用相同的管道进行加热和冷却,那么当您使用的管道能够在冬季提供适当的加热量,在夏季提供适当的冷却量时,这是很好的。一种方法是查看分区中每个房间的冷却空气流量与加热空气流量的比率。这是我们的指南手册J.:

理想情况下,一个分区中所有房间的C/H比都在具有分区恒温器的房间C/H比的15%以内。

如果你的房间超出了15%的推荐范围,你可以把它放在哪个区域呢?如果还有时间对房屋设计进行修改,您可以尝试调整隔热层、窗户遮阳或玻璃面积,使C/H比更接近。如果你不能做任何改变的比率,它可能归结为居住者不得不作出季节性调整,以供应通风百叶窗。

4.评估房间之间的开口。房间对分区中的其他房间越开放,分区对负荷、一天中的时间模式和空气流量比率的不平衡的弹性就越大。

5.完成分区计划。征收上面的所有东西,以弄清楚将房子分成区域的最佳方式。目标是创建在加热和冷却该区域中的房间的任何不平衡的区域。

两类分区

“分区”一词可能会令人困惑,因为它使用了两种不同的方式。我一直在讨论这一点是将房子分成了单独的区域,每个区域都有自己的恒温器。但有时该术语是指设置单个系统以向多个区域提供加热和冷却。它通常从上下文中清楚地看出,当你看到这个词时意味着什么。

在下面的示意图中,房屋有三个区域,由一个系统的单个系统提供。当你设计一个很重要的管道系统时。如果三个区域由三个系统提供服务,我们将有三个空气处理程序,可能位于它们所服务的区域附近。这应该导致较低的总有效长度。通过提供三个区域的分区系统,您可以获得更多的总有效长度,并且由于距离较大的距离而言,这不是如此。一路走遍房子,你已经打开了空气。此外,您有区域阻尼器及其压降/等效长度。

分区问题

关于分区,请记住以下几点:

  • 整个房子的一个区域?在一个区域内建造一整栋房子当然是可能的。通常情况下,供暖和制冷的平衡性会降低,但如果房子没有窗户的大负荷,而且房子也不太大,一个单独的区域就可以正常工作。房间之间的负荷差异越大,房子越分散,分区对房子的好处就越大。
  • 单人房分区。当然,最终的分区是将每个房间作为自己的分区。在并没有冷却系统的房子里,若每个房间都有单独控制的旧暖气片,有时你们会接近那个些。在供暖和制冷方面,我们能做的最接近的事情就是使用无管道的小型热泵,但它们的尺寸不够小(或成本不够低),无法在任何单人房间中使用。
  • 带有小型热泵的小区。下一步将是导管的MiniSplit热泵,让您创建每个只包含几个房间的小区域。我们已经完成了导管的MiniAplit设计,其中一个房子的大小可能有五个或六个区域而不是三个区域。因为小型尺寸尺寸较小,所以房子的每个区域都有自己的系统。
  • 部分客房需要单独的设备。如果你打算给车库供暖或制冷,它会必须可以用一个单独的系统来完成。室内游泳池也是如此。
  • 暖通空调系统分区。通过传统设备,您将空气分成携带空气的单独的行李箱线。区域阻尼器根据恒温器告诉它的方式打开和关闭。但是,如果只有三个区域中的一个呼唤空气,会发生什么?通过固定容量,固定速度系统,您必须找到一个发送多余空气的地方。一个常见的解决方案已经到了安装旁路管道,这通常是一个坏主意.在您进行分区时,更好地将使用可变容量系统使用变速鼓风机。这样,空气流程调整到所需的内容(在所选择的系统的限制内)。

现在你有了一点关于房屋分区和暖通空调系统分区的教育。如果你想更深入的了解,ACCA手册中有很多关于这个主题的信息,但是基本的想法是,你可以查看房子的特征,以确定是否需要创建单独的分区。然后,你要弄清楚是用单独的设备还是用一个分区系统来加热和冷却这些区域。

艾莉森巴利斯佐治亚州德国,是一位发言者,作家,建筑科学顾问,以及作者能源先锋博客. 你可以在Twitter上关注他@能量瓶.

7评论

  1. 杰里米:很好||#1

    我要加上另一个因素:绝缘和/或热质量。几年前我在一个社区建筑工作,两台热泵上有三个区域。它的隔热效果非常好,只有几个人在有恒温器的房间里会对区域内的其他房间产生负面影响。我认为,建筑将受益于更多的区域,因为一些房间的入住率占总入住率的比例相对较大。相反,我20世纪30年代建造的砖房有足够的质量(而且没有墙壁隔热层)来掩盖改造后的空调管道系统的一些缺点,也许在较小的程度上,还有散热器的热量。

  2. 凯文·迪克森,MSME||#2

    让我们看看,酒店使用管道和分区吗?一般不是。绝缘房屋也不需要它们。

    1. Jon R.||#5

      我住过的每个酒店房间都有自己的自动调温器。

      良好的隔热并不意味着朝南的房间与朝北的卧室相比,所需的热量/空调量没有大幅度的变化,从而造成明显的不适。请张贴显示其他信息的数据。

  3. 迈克·阿比兹||#3

    你没提到风机盘管吗?

  4. Jon R.||#4

    +1关于液压系统的舒适优势,用尽可能多的恒温器/区。

    >“理想情况下,一个区域内所有房间的C/H比都在具有区域恒温器的房间C/H比的15%以内。”

    那么在外面的0F和热量输送到闭门室时会发生什么,这太低了15%(因为它均衡冷却)?房间约为10f太热或冷。好的,加热平衡,可以使用AC使用(更多的其他变化原因)为4F。那仍然太多了。

    我建议,除了极端情况(如200+%),与缺乏分区相比,调节设备的过大尺寸是一个无关紧要的舒适性问题。但很多人关注前者,很少关注后者。

  5. Jon R.||#6

    我经历了一些数学 - 短篇小说,没有分区,很容易提出导致显着温度不适的东西。

    最糟糕的是风。在刮风的一天乘坐3个ach房子(Ach-natural可以平等[电子邮件受保护])。假设大多数渗透发生在迎风侧室并计算负载的变化。风可以增加20,000 btu / hr到一个房间的临时负荷!太阳能增益是另一个问题。

    >区域挡板打开和关闭

    一个常见的错误。如果只需要20%的调整,那么区域阻尼器应从100%开放到80%的开放 - 从不完全关闭,永远不会导致总气流的足够转变以引起流动问题。

    循环+风机盘管有点贵-但如果想要始终满足ACCA舒适性建议,还有其他可行的方法吗?

    1. 迈克·阿比兹||#7

      我没有考虑的伟大点。我正在建造一个被动的房子,并在扇形线圈单元上定居了分区。

      很难找到一个低负荷的隐蔽式风机盘管,或者一个好看的不隐蔽的风机盘管。

      我可能会使用chiltrix,尽管他们是一家小公司,而且他们产品的耐用性很难验证。在美国似乎没有太多的选择(叹气)。

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