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冷梁

什么是冷梁?

冷梁是一种设计用于供暖和冷却某空间场所的对流式暖通空调系统,通常部署在开放式办公楼中。管子通过一个"梁"(换热器),直接集成到吊顶中,或悬挂在房间的吊顶下。

目前使用的冷梁有两种类型。

  • 无源的冷梁冷却了其周围空气,形成自然的对流,冷却的空气下降而温热的空气上升并取而代之,从而冷却了该空间场所。
  • 有源的冷梁也被广泛采用,并使用来自AHU的空气诱发梁上的额外气流。

这种用途的主要挑战是控制水温和流速,确保梁的表面温度不低于该空间的露点温度。

示意图

图示显示了一个使用能量阀的冷梁应用示意图。它具有以下控制功能:

  • 精确测量容积流量和供、回水温度
  • 监控机组的热功率
  • 在不断变化的系统压力和任一负荷条件下,对水流进行永久性地水力循环平衡
  • 可选择集成一个露点传感器开关
  • 冷梁所需的ΔT非常低,因此对其进行管理至关重要。

冷梁应用的常见问题以及为什么要选用搏力谋能量阀®

大型冷冻水系统本身具有动态性质,其压力波动是由泵速和阀门位置的变化而引起的。静态平衡系统,顾名思义,是无法处理这些动态变化的,因此,通过每个装置的流量随压力变化而波动。
压力无关型阀门的动态平衡功能可处理系统中的压力波动,并确保流量保持在规定的设定值上。

Dynamic Balancing of a Chilled Beam


水温过低和湿度控制不足会导致冷梁上形成冷凝水,其结果可能会损坏办公设备的家具,而为此付出高昂的代价。不过,保守的供水温度可能会导致冷却能力不足。



Condensation of humid air on the cold coil surface. The supplied cooling water needs to be above the indoor dew point to prevent condensation

使用搏力谋能量阀®提供的更精确、更灵敏的浸入式流量传感器,DDC系统能在冷梁上形成冷凝水之前就检测到这一情况并关闭水流。来自该空间和水温的可靠数据是最大限度提高冷梁性能的关键,同时也最大限度地降低冷凝水形成的风险。室外湿度/温度传感器,如搏力谋 22UTH-11,可用于测量室外空气条件,并相应地调整AHU控制。

进入住户空间的供气和来自室内的循环空气,都要经过冷梁的盘管。室内露点必须保持在冷梁盘管的表面温度以下,以防止冷凝水从天花板滴落。

AHU中的一次风系统用于抵消该空间潜在的负荷,并通常将室内露点保持在13 °C [55 °F]或以下,以防止冷凝。另外,输送到梁上的水温通常保持在14 °C [58 °F]和16 °C [60 °F]之间,充分高于该空间的露点温度。

专业提示

有关推荐的室内空气温湿度值(或最大值),以及推荐的冷却水温度值,请咨询当地标准。如果室内的冷负荷较小或冷却面较大,冷却水温度则可以升高几度(例如,最高可达18°C)。应该仍有可能在室内保持足够的冷却度,进而可以以节能的方式进行除湿。

应用实例

在该图中,一个冷却梁未按预期运作。设计的水流量应为0.12 升/秒 [1.9 GPM],ΔT为3 °C [1.5 °F],整个环路压差为1 巴 [14.5 PSI]。但由于系统中的压力变化,ΔP从1巴增加到了2巴[14.5到29 PSI],需要不同的负荷。冷梁接收的水比设计的多出25%。这会导致环境的舒适度变差,并降低了传热效率。

Chilled beam with a pressure dependent valve
使用机械式压力无关型阀门PIQCV,即使系统中发生压力波动,也能保证设计流量为0.12 升/秒[1.9 GPM]。这样会有更好的控制和舒适度。

Chilled beam using a mechanical PI valve

无论压力如何波动,能量阀都会保持0.12升/秒[1.9GPM]的设计流量, 还会管理盘管上的ΔT,并向BMS提供有关流量、温度和能量的所有重要数据。使用EV提供的数据,可以获得许多其他的增值功能,如提早检测可能的冷凝水问题。



Chilled beam using an Energy Valve

如下所示,能量阀与传感器和BMS前端PC都在同一网络中。BMS正在查看水流温度,并使用室内控制面板上的相对湿度和温度的数据来计算露点。BMS发现进水温度处于露点状态,并已命令阀门关闭,以防止机组上形成冷凝水。当盘管上的气流变化时,ΔT管理器将使横梁保持最佳状态。



Chilled beam using an Energy Valve, with the BMS calculating the dew point with the input from a room sensor