Hapa ni Ni Pishani ya Kiasi katika Mifumo ya AHU (HVAC)?

Katika yoyote air handling unit (AHU) mfumo, pishani ya kiasi katika mfumo wa kupitisha hewa ni moja ya vigezo muhimu ambavyo vinaamua je, mfumo unapitisha hewa kwa uponyaji, kwa utulivu, na kwa ufanisi. Kama pishani ya kiasi haijapatikana ndani ya kiwango cha kawaida—kama ni juu sana au chini sana—AHU inaweza kuwa yenye kelele, inachoma nishati kwa wingi, na haiwezi kudumisha joto na unyevu wa sahihi katika maeneo yaliyoponywa.

Makala hii inaelezea maana ya pishani ya kiasi kwa mazingira ya mifumo ya AHU, jinsi inavyohusiana na pishani ya kisimulizi na pishani ya jumla, na jinsi inavyoathiri utendaji, uponyaji, na uzima wa vifaa. Pia inoratibu sababu kawaida za matatizo ya pishani ya kiasi na njia za kawaida za kuzuia na kurekebisha hayo.

Hapa ni Ni Pishani ya Kiasi katika Mfumo wa AHU?

Katika mfumo wa AHU wa kupitisha hewa, shinikizo la Wastani ni pishani inayotolewa na hewa pembeni kwa ukuta wa mabomba , bila kujali mwelekeo wa mtiririko wa hewa. Unaweza kufikiri kama nguvu ambalo hewa 'inapiga' kwenye uso wa mabomba katika mwelekeo wote, inayosababishwa na harakati ya molekuli za hewa.

Kutoka kipengo cha HVAC kinachotumiwa kwa matumizi, shinikizo la kimetameta linafaanisha upinzani wa mtiririko wa hewa ambao venturi ya AHU lazima liushinde ili kuhamisha hewa kupitia:

● Vifiltri

● Koyoti (baridi/joto)

● Vozingilia sauti

● Vashusha

● Mabomba ya upepo unaosafirishwa na yale yanayorudi

● Diffusers na mashimo

Kwa maneno mengine, shinikizo la kimataifa linakufahamisha jinsi nguvu gani ventilator inahitaji kufanya kazi kumwagilia hewa kupitia mfumo. Kama ushindani ni mkubwa sana, ventilator bado unaweza kuendesha, lakini mtiririko wa hewa (CFM) utapungua, uponyaji utakuwa duni, na kifaa kitawapa mzigo. Ikiwa ushindani ni mdogo sana (mituba iliyo kubwa mno, kurudi kikubwa mno, mituba yenye mapumziko), mtiririko wa hewa unaweza kuwa usio sawa, udhibiti kuwa mbaya, na mfumo unaweza kutendelea vibaya.

Kwa mfumo fulani wa HVAC, shinikizo la kimataifa kwenye pato la AHU husimamiwa kama shinikizo la nje (ESP), ambalo linawasilisha kiasi gani cha shinikizo kinachopatikana kupambana na ushindani wa mfumo wa mituba unaofuata.

Shinikizo la Kimataifa, Shinikizo la Kinamai, na Shinikizo Jumla: Jinsi Yanavyohusiana

Ili kuelewa kikamilifu shinikizo la kimataifa katika AHU, tunahitaji kuangalia dhana tatu zinazohusiana ya shinikizo katika mekaniki ya maji:

Shinikizo la Kimataifa (Ps)

● Unyooko unaosababishwa katika maelekezo yote kwenye ukuta wa mkondo.

● Unaohusiana na nishati inayoweza kutumika ya hewa katika mfumo.

● Inatumika kupambana na msongamano na upinzani wa mitaa (vifiltri, seli, makasi, vyanzo vya kuenea).

Unyooko wa Kimwendo (Pd)

● Unyooko unaowakilisha kasi ya hewa inayotiririka.

● Unaonyesha nishati ya kimwendo ya mtiririko wa hewa.

● Inatokea (katika vipimo vya SI) kama:

$$P_d = \frac{1}{2} \rho V^2$$Pd​=21​ρV2

ambapo ρ ni densiti ya hewa na V ni kasi ya hewa.

Unjani wa Jumla (Pt)

● Jumla ya unjani wa kiolesura na wa kimatilikati katika hatua fulani ya mkondo:

$$P_t = P_s + P_d$$Pt​=Ps​+Pd​

Ndani ya AHU na mtandao wake wa vifurushi, unjani wa kiolesura na wa kimatilikati unaweza kubadilika kwa wengine . Kwa mfano:

● Wakati sehemu ya msambamba wa mzunguko inapungua (kama vile kufanya kificho cha kidole chako juu ya sehemu fulani ya mkondo), kasi ya uvimbo inaongezeka, shinikizo la dinamiki linainuka, na shinikizo la wastani huenda kupungua.

● Wakati mzunguko unapanuka (kama vile kuingia katika chumba kikubwa au sanduku la shinikizo la kitufuli), kasi inapungua, shinikizo la dinamiki linapungua, na sehemu ya nishati hiyo za kinetiki inabadilishwa tena kuwa shinikizo la kitufuli.

Mnurururi katika AHU hunyoza nishati kwenye mkondo wa hewa, kwa namna fulani kuongeza jumla ya shinikizo . Wakati hewa inapita kupitia vichujio, coils, na mizunguko, sehemu ya jumla hiyo ya shinikizo hutumika kama potfolio za shinikizo kuelekea upinzani.

Jinsi Shinikizo la Kitufuli Linavyofanya Kazi Katika AHU

AHU kawaida ina:

● Mshengofanya hewa (na wakati mwingine mshengofanya kurudi/kutupa)

● Vichujio (vichujio vya awali, vichujio vya kina, HEPA, nk.)

● Pande ya baridi na joto

● Vyombo vya kuongeza unyevu/kuondoa unyevu

● Sehemu ya kuchanganya (hewa ya nje + hewa inayorudi)

● Vozingilia sauti

● Manukato na vifaa vya udhibiti

Wakati hewa inapita kila kitu, shinikizo la statiki linabadilika:

● Kupita kwenye vichujio: shinikizo la statiki linapungua kutokana na upinzani wa kichujio, ambao huongezeka wakati vichujio vinavyopakwa na magogo.

●Kupitia koyoli: hewa inapaswa kupita kupitia uso wenye makali na bundeli za mifuko, ikizalisha kupoteza shinikizo la kimuundo.

● Kupitia makwao, mabadiliko, na vifaa: uvimbe na msuguano hukharibu shinikizo la kimuundo.

● Ndani ya viungo vya hewa/makasha ya shinikizo la kimuundo: kasi inapungua, shinikizo fululizo chache kinabadilishwa kuwa shinikizo la kimuundo, kusaidia kulinganisha shinikizo na kuboresha usambazaji wa hewa.

Mnong'ono wa upepo wa AHU unachaguliwa kulingana na jumla ya shinikizo unachohitajika kutengeneza ili, baada ya kupoteza yote, bado ikokuwepo shinikizo la kimuundo kilichokwama kwenye vifaa vya mwisho ili kutoa mgodi wa hewa (CFM) unaohitajika kwa kila chumba.

Kwa maneno rahisi, katika sehemu fulani ya mfuuko:

$$P_s = P_t - P_d$$Ps​=Pt​−Pd​

Kama unajua shinikizo la jumla la ubaguzi na kasi ya hewa kwenye kitu cha mahali, unaweza kutabiri shinikizo lililotengwa ambalo linastahimili sehemu iliyobaki ya mfumo wa uvimbo.

Kwani Shinikizo Lililotengwa Linatumia Katika Mifumo ya AHU

Mtiririko wa hewa na uponyaji

Kama shinikizo lililotengwa katika mfumo hakilingani:

● Shinikizo kubwa sana (kawaida inamaanisha upinzani mkubwa)

● Uvutaji wa hewa unaweza kupungua chini ya thamani zilizorajii.

● Sehemu fulani zinaweza kupungukiwa, kusababisha maeneo yenye joto na baridi.

● Vituo vya mwisho wa mistari ya urefu mrefu yanaweza kupokea hewa kidogo sana.

Unachipishwa kwa shinikizo la kawaida (mara nyingi kutokana na mituba iliyo kubwa mno au mapumziko mengi)

● Hewa inaweza kusambazwa vibaya na kuwa vigumu kudhibiti.

● Vipandikizi vingeweza kuharati hewa kama ilivyosimamiwa, kinachoweza kusababisha mgawi wa joto na joto lisilosawazishwa.

Katika kesi zote mbili, AHU inaweza hitaji kuendesha muda mrefu zaidi kupata vipimo, kinachoweza kuchukua nishati zaidi na kupunguza comfort.

Ubora wa hewa ya ndani na udhibiti wa unyevu

Msimamo wa hewa pia unahusiana na:

● Usafi sahihi: Vifiltri vilivyonunuliwa kwenye AHU vinapaswa kufanya kazi kulingana na kasi maalum ya uso. Msimamo mdogo wa hewa unaweza kupunguza ufanisi wa kufinyanga, wakati kasi kubwa sana unaweza kusababisha upitaji wa hewa bila kufinyanga na shinikizo kizito zaidi.

● Kupunguza unyevu/kuongeza unyevu: Mipera ya kuponya inaondoa unyevu, na vipanda vya kuongeza unyevu vinaweka unyevu. Ikiwa mtiririko wa hewa hautawazishwa vizuri kwa sababu ya shinikizo la kimetaa lisilosahihi, sehemu fulani zinaweza baki na unyevu mwingi (vyumba vilivyonzeka kipindi cha kiangazi) au kuwa kavu sana (kuuma kwa uvimba na ngozi kipindi cha baridi), bila kujali kwamba AHU inafanya kazi kama kawaida.

Sauti na Umri wa Zana

Shinikizo la kimetaa limeunganishwa karibu na sauti ya mpenda na mzito wa kiukinga :

● Shinikizo kubwa la kimetaa linamaanisha kwamba mpenda na moteri lazima yajifunze zaidi. Hii inaweza kusababisha AHU isikie kama "mshinzi wa ndege," hasa karibu na mpenda au karibu na mipara na vipande vya kusambaza hewa.

● Ukimya mkubwa husababisha mipenda, moteri, na bandia yanafanya kazi karibu na au zaidi ya viwango vyao vya kusudiwa, kufupisha umri wa zana.

● Katika rejimu ya kuponya, ikiwa hewa nzima haipeweke haraka kutosha kwa sababu ya shinikizo kubwa la kimetaa, vipengele kama vile vipanga vya kuponya au mipera inaweza kupoka sana na kukatika mapema.

Shinikizo sahihi la kimetaa husimamia AHU isikilizwe kidogo na kuwa na uhamiaji mrefu .

Sababu za Kawaida za Matatizo ya Shinikizo la Kimetaa katika Mifumo ya AHU

Maswali ya shinikizo la kawaida mara nyingi yanatokana na usiofungamana kati ya uwezo wa fan na upinzani wa mfumo . Sababu kawaida ni pamoja na:

Vifiltri vilivyochakaa au vya uvivu sana

● Vifiltri vilivyofungwa vinasonga upinzani kiasi kikubwa na shinikizo la kawaida.

● Vifiltri vya ufanisi wa juu (kama vile HEPA) bila kuchagua fan sahihi na ubunifu wa mkondo, vinaweza kutengeneza shinikizo la kawaida cha kudumu.

Kubwa halisi cha ukanda usio sahihi

● Ukanda mdogo mno au kurudi kwa ukubwa mdogo → kasi kubwa, hasara kubwa za msuguano, na shinikizo la kawaida kipindi kikubwa.

● Mifuko kubwa mno → kasi ya chini, shinikizo la chini, na usambazaji mbaya.

Umbizo mbaya wa mifuko na AHU

● Makali mengi mno, makali, mapanuzo/vipanuzo, na mifuko ndefu inaongeza upinzani usiohitajika.

● Ukosefu wa plenum sahihi au sanduku la shinikizo la kimetastatiki husababisha usambazaji usio sawa kwa diffusers.

Mabadiliko ya mfumo bila kuhesabu upya

● Mabadiliko ya jengo, kama vile vyumba vipya, vichwani, au mapanuzo, hubadili mgao wa hewa unaohitajika na mpangilio wa mifuko.

● Kuongeza matawi mapya au vituo vya mwisho bila kupima upya umbizo wa AHU na mifuko unaweza kupeleka shinikizo la kimetastatiki nje ya kiwango kinachokubalika.

Ukubwa usio sahihi wa vifaa

● Fans/vifaa vilivyopanua kiasi kizito vinaweza kushinikiza hewa mengi sana kwenye mfuko uliopungua kiasi, kuzalisha shinikizo kirefu cha kimetastatiki.

● Vifurushi vya ukubwa mdogo sivyo vingeweza kuzalisha shinikizo cha jumla cha kutosha cha kupinga upinzani wa mkondo, kinachowasilisha kushoto kwa shinikizo la kawaida na upepo mdogo.

Kufanya udhibiti na kurekebisha matatizo ya shinikizo la kawaida

● Uwiano na Tathmini

Wataalamu wa HVAC wanaweza:

● Kupima shinikizo la Wastani kwenye pointi muhimu za mfumo wa AHU na mkondo (kama vile kabla na baada ya vichujio, seli, vifurushi, kwenye makanyoka makuu).

● Kulinganisha thamani zilizopimwa na viwango vya uundaji na mistari ya utendaji wa vifurushi.

● Kuthibitisha je, vichujio, seli, na makanyoka yanasisitiza upotevu mkubwa wa shinikizo.

Kwa mifumo ipya au iliyobadilishwa kwa kiasi kikubwa, kufanya:

● A kukokotoa kiasi cha kupakia (kwa ajili ya malipo ya wazi na ya siri kila eneo).

● A kukokotoa ukubwa wa msonga (kama vile kwenye kazi ya nyumbani kama Manual D), kwa kutumia zana kama vile kikokotoaji cha msonga ("ductulator") kukagua ukubwa wa msonga, kasi ya hewa, na kupoteza kwa sababu ya msuguano.

Hatua hizi zinawasaidia kuhakikisha kuwa waya wa upepo wa AHU na msonga wamejumuishwa vizuri.

● Vyakawaidha vya Kawaida

Kulingana na matokeo, vitendo vya kurekebisha vinaweza kujumuisha:

● Kuleta mkakati bora zaidi wa kivinjari

● Kubadilisha vifaa vya kivinjari vilivyopandikwa na kutoa muda sahihi wa kubadilisha tena.

● Kutumia vichujio vya kina au benki kubwa zaidi vya vichujio kupunguza kasi ya upepo unaopitia uso na kupoteza shinikizo.

Kuboresha mfumo wa uvimbaji

● Kuongeza au kubadilisha ukubwa wa mifereji ya kurudi ili kupunguza shinikizo hasi upande wa kurudi.

● Kuongeza ukubwa wa mifereji mingi ambayo ni ndogo sana au mashinjiko muhimu.

● Kupunguza vipenge vya ziada na kusimamia mabadiliko ili kuondoa uvurugvu.

● Kuboresha utendakazi wa mnururishaji wa AHU

● Kwa manururishaji yenye kasi inayobadilika (VFDs), kurekebisha kasi ya mnururishaji ili ianane na shinikizo la mpigo na msafara wa hewa uliolengwa.

● Kusawazisha mfumo kwa kutumia manokesho katika mashinjiko na vyanochunjwa ili kufikia usambazaji sahihi wa hewa.

● Kupangusa upya au kuboresha vifaa

● Katika kesi kali ambapo AHU hakika haifani na mfumo wa mifereji, badilisha mnururishaji au kipengele—au kupanga upya sehemu kubwa za mfumo wa mifereji—inaweza kuwa muhimu.

Kuzuia Matatizo ya Shinikizo la Statiki katika Uundaji na Utumizi wa AHU

Ili kuepuka matatizo ya shinikizo la statiki katika mifumo ya AHU, fikiria mazoezi bora yafuatayo:

● Wakati wa Uundaji

● Fanya hesabu sahihi za mzigo kwa kila eneo.

● Pata ukubwa wa mstatili kulingana na upepo unaohitajika (CFM), kasi inayoruhusiwa, na upungufu wa kupaka unaofaa.

● Chagua vifurushi vya AHU kulingana na shinikizo la nje halisi, ikiwemo vipengele vyote: vichujio, seli, vizima sauti, vifungo, na vipengele vya mwisho.

● Kuanzisha na Usawazishaji

● Fanya ukaguzi wa shinikizo halisi la statiki na mtiririko wa hewa baada ya usaniri.

● Rekebisha kasi ya vifurushi na sawazisha vifungo ili kuleta mfumo kwenye hali zilizopangwa.

● Hifadhi shinikizo la msingi la statiki na upungufu wa shinikizo wa vichujio kama rejea kwa maombi ya baadaye.

● Utunzaji wa kawaida

● Badilisha au safisha vichujio kulingana na mazingira halisi ya uendeshaji (wakati mwingine mara kwa mara zaidi kuliko ratiba za kawaida).

● Angalia vifuko kwa kutopatikana, uharibifu, au vikwazo.

● Fuata sauti za kawaida, ushuhuda wa joto/baridi, na mabadiliko ya matumizi ya nishati—hizi mara nyingi ni dalili za mapema ya matatizo ya shinikizo la kimataifa.

● Ufuatiliaji na Masipozi Endelezi

● Wakati matumizi ya jengo au mpangilio bado badilika (vichwani vya kipya, vyumba vilivyoongezwa, mabadiliko ya wapangalizi), hakikisha upya usafirishaji wa hewa na shinikizo la kimataifa.

● Fikiria kuongeza visasa na vyonzo vya kudhibiti kufuatilia mara kwa mara mashinikizo muhimu na kurekebisha kasi ya mkeka kiotomatiki.

Hitimisho

Katika mfumo wa HVAC unaotumia AHU, shinikizo la kimataifa ni zaidi kuliko nambari kwenye michoro ya uundaji . Ni sahihi kuonyesha jinsi njema mkeka, vichujio, coils, mfuko wa hewa, na vifaa vya mwisho vimeviringishwa na jinsi wanavyofanya kazi pamoja kwa ufanisi.

Inatawala mtiririko wa hewa na uponyaji ,

Inawasiliana ubora wa hewa ya ndani na udhibiti wa unyevu ,

Inasababishwa viwango vya Kelele , na

Inacheza jukumu muhimu katika uwezo wa kuhifadhi nishati na umbo la maongezi .

Kwa kuelewa shinikizo la wastani—husiano wake na shinikizo la kiashiria na jumla, jinsi inavyotokana na hutumika kwenye mfumo wa AHU na mduara wa hewa, na jinsi ya kupima, kurekebisha, na kumtunza—unaweza kubuni, kusimamia, na kuboresha mfumo wa AHU ambao ni wa ufanisi, wenye utulivu, na wenye uponyaji kote kwa wakati wote wa uzima wake wa huduma.