暖通空调系统的空气平衡

空气平衡方法
为了优化系统的设计，需要对分配系统进行空气平衡，以正确地引导气流。流量测试、调整和平衡为每分钟立方英尺(CFM)或每小时立方米(m3/h)。在终端上有两种传统的气流平衡方法。第一种是顺序平衡，包括按顺序设置区域和支路阻尼器。然而，最常见的空气平衡方法称为比例平衡。
对于传统的比例平衡，气流罩，或捕获罩，是最流行的测试仪器，用于测量气流读数。用皮托管或热丝温差风速计测量管道中的导线读数是另一种被接受的捕捉实际气流的方法。
Dwyer设计了一种比例平衡的变型，称为DWYER系列SAH智能空气罩®平衡仪中的预测平衡。预测平衡被设计成比传统的比例平衡更快的过程并给出更精确的结果。

预测与比例平衡
在传统的比例平衡中，流量罩将直接测量系统出口或终端的容积气流：寄存器、格栅和扩散器。大多数气流罩是锥形的，并与天花板寄存器对齐，如图1所示。当通风罩放置在端子上时，它将在管道系统内产生压力，从而减少流向终端的空气流量。这种情况称为反压力。背压的影响会在读数时产生误差。在使用流罩之前，许多技术人员建议进行管道穿越以验证K因子。一些数字流罩包括背压补偿，试图为技术人员计算背压的效果。
Dwyer的预测平衡技术是建立在质量平衡和能量守恒的基础上的。预测平衡是一个过程，它涉及到预测每个TUA(终端处于调整下)的理想流量设置点，这样每个终端都在目标流处，直到流程完成为止。Dwyer系列SAH智能空气罩平衡仪的设计考虑了预测平衡。在正确的图片中，图1中使用了Dwyer的空气罩。


预测平衡是确定性的，并将测试、调整和平衡HVAC系统所涉及的数量或过程步骤最小化。图2展示了预测平衡和传统比例平衡过程之间的比较，显示了预测平衡有多快。

成比例均衡
使用比例平衡(参考图3)，技术员平衡终端与关键终端成比例。要开始一个系统的比例平衡，一个要求是该系统有80%到120%的总设计流程。高于或低于此范围的系统将无法正常平衡。如果系统超出此范围，则应调整风扇速度以使其在此范围内。一旦设置，来自每个终端的空气流量将保持与其他终端相同的比例。

如果关键终端1的设计流量百分比为60%，则终端2为57%，终端3为65%，与关键终端1的比率为57%/60%=0.95。这意味着第二航站楼将提供第一航站楼95%的风量。以第一航站楼为关键，提供100%的设计流程，然后第二航站楼将提供95%的设计流程。这将满足设计要求。例如，如果将终端3的阻尼器调整到525 CFM，则来自终端1的流量可能增加到550 CFM。在这种情况下，终端2在设计范围内；550*0.95=523 CFM。
一旦终端处于平衡状态，具有适当的容差比，即使风量可能发生变化，它们仍保持彼此的平衡。然后系统中的所有终端按比例进行平衡。风扇RPM可以设置为交付预期的总风量和所有终端将交付设计流程在规定的公差。
这一过程要求平衡技术人员调整从终端欠调整(Tua)到关键的流量，以获得正确的流量比例。当TUA阻尼器改变时，按键终端的流量发生变化。要达到适当的流量比例，可能需要多次迭代。
由于技术人员正在估计在哪里设置相对于键的TUA流量，公差可能会有很大的变化，这就限制了平衡的准确性。图3中的说明显示了与比例平衡相关的冗长步骤的潜在数量。

预测平衡
预测平衡(参考图4)过程从打开阻尼器来捕获总流量开始。总流量分布在四端流中。终端流量由终端和阻尼载荷以及系统内的压降决定。
终端2是系统中第一个调整的阻尼器，而终端1是关键。预测平衡计算TUA的终端2的理想流量设置点，并预测终端1、3和4的流量。
在将终端2流量调整到理想流设定点之后，预测平衡计算终端3的理想设定点，并预测终端1、2和4的新流。
为了完成任务，预测平衡计算了最后一个终端的理想设置点，数字4，以及终端1、2和3的流与目标的比例。
最后，预测平衡计算4航站楼的理想流量，使鼓风机流量可以调整，使所有终端流到目标流。
在平衡过程中，预测平衡还监视和补偿来自阻尼器闭锁的鼓风机/风扇的负载。与图3相比，图4中的说明显示了过程中所涉及的步骤的数量中更容易和更快的预测平衡超过了比例平衡。