暖通空調設計是創造舒適高效室內環境的一個重要方面。作為一名 HVAC-R 工程師，了解 HVAC 設計原理對於設計有效、可靠和永續的供暖、通風和空調系統至關重要。透過遵循暖通空調設計的最佳實踐，工程師可以確保他們的系統滿足建築居住者的需求，同時最大限度地減少能源消耗、降低成本並遵守安全法規。在這篇博文中，我們將討論每個工程師都應該知道的暖通空調設計中的一些關鍵原則和最佳實踐。
空氣處理機組系統
Contents
1 暖通空調設計基礎知識
1.1 荷載計算
1.2 空氣分配
1.3 通風
1.4 濕度控制
1.5 熱舒適性
2 選型裝置（步驟）
3 效率考慮因素
3.1 選擇合適的裝置
3.2 最佳化空氣分配
3.3 使用變速裝置
3.4 整合能量回收系統
3.5 最佳化控制項
4 相關常見問題
暖通空調設計基礎
荷載計算
暖通空調設計的主要目標之一是確保系統能夠根據負載要求有效地加熱和冷卻室內空間。負荷計算考慮了建築物朝向、隔熱、占用和氣候等因素，以確定供暖和制冷負荷。此資訊用於相應地確定 HVAC 裝置和管道系統的尺寸。
CHVAC軟體
最重要的荷載計算因素是：
這些因素可能會因特定建築物及其預期用途而有很大差異，因此工程師必須使用行業標準計算方法進行準確的負載計算，以確保 HVAC 系統的尺寸正確並針對能源效率和居住者舒適度進行最佳化。
空氣分配
適當的空氣分布對於保持舒適的室內環境至關重要。管道系統和擴散器的設計必須確保調節後的空氣均勻分布在整個空間中，而不會產生氣流或熱/冷點。正確的空氣分配基於空氣流動原理，可以使用以下術語來描述：
暖通空調的無管概念
在設計空氣分配系統時，應考慮以下因素：適當的尺寸：
管道系統、擴散器和調節器的尺寸應以適當的速度向占用空間輸送所需量的送風量。
不同的暖通空調空氣分配概念
通風
充足的通風對於保持健康的室內空氣品質至關重要。暖通空調系統的設計必須能夠為室內空間提供新鮮空氣，同時去除陳舊的空氣和汙染物。通風率是根據占用率、建築物使用和室內空氣品質標準等因素確定的。
適當的通風基於空氣交換和稀釋的原理，可以使用以下術語來描述：
在設計通風系統時，應考慮以下因素：
濕度控制
暖通空調系統還必須設計為保持適當的濕度水平。高濕度會導致黴菌生長和其他室內空氣品質問題，而低濕度會導致不適和健康問題。
濕度是空氣中的水分含量，通常表示為相對濕度 （RH）。適當的濕度控制基於除濕和添加水分的原理，可以用以下術語來描述：
在設計具有濕度控制的暖通空調系統時，應考慮以下因素：
熱舒適性
暖通空調系統的設計必須能夠保持建築物居住者的熱舒適性。這涉及平衡溫度、濕度和空氣流動等因素，以創造舒適的室內環境。
舒適性是暖通空調設計的一個關鍵方面，因為它與乘員的舒適度和生產力密切相關。適當的熱舒適性包括平衡溫度、濕度和風速，以保持最佳的室內空氣品質和居住者的舒適度。本手冊提供了有關如何設計具有適當熱舒適性的 HVAC 系統的指導，以實作最佳的室內空氣品質和居住者舒適度。
選型裝置（步驟）
正確調整暖通空調裝置的尺寸對於確保系統能夠有效地滿足室內空間的供暖和制冷需求至關重要。以下是確定暖通空調裝置尺寸時要遵循的一些步驟：
- 計算加熱和冷卻負荷 確定暖通空調裝置選型的第一步是根據負載計算計算加熱和冷卻負荷。這涉及確定透過墻壁、窗戶和其他建築構件獲得或損失的熱量，以及來自電器和居住者的內部熱量。
- 選擇裝置型別 計算出加熱和冷卻負荷後，工程師必須為套用選擇合適型別的 HVAC 裝置。這包括在鍋爐、熔爐、熱泵、空調和通風系統等選項之間進行選擇。
- 確定裝置容量 選擇裝置型別後，工程師必須根據加熱和冷卻負荷確定適當的容量。裝置容量通常以噸或 BTU /小時為單位，並基於室內空間的大小、居住者數量和氣候等因素。
- 考慮其他因素 除了負載計算外，在確定暖通空調裝置尺寸時還必須考慮其他因素。例如，工程師必須考慮建築物的管道系統，以及任何分區要求或特殊考慮因素，例如濕度控制或空氣過濾。
- 根據制造商的規格驗證尺碼 最後，根據制造商的規格驗證所選的裝置尺寸和型別是否合適非常重要。這包括審查裝置的技術數據和效能等級，以確保它能夠滿足室內空間的加熱和冷卻要求。
效率註意事項
設計具有最高效率的暖通空調系統對於降低能耗和營運成本至關重要，同時還要確保最佳的室內舒適度。以下是設計暖通空調系統以實作最高效率時要牢記的一些註意事項：
選擇合適的裝置
選擇節能的暖通空調裝置對於降低能耗和營運成本至關重要。在選擇裝置時，工程師應尋找經過能源之星認證的選項，因為這些系統旨在滿足嚴格的能效標準。
最佳化空氣分配
適當的空氣分配對於保持舒適的室內環境同時降低能耗至關重要。工程師應設計管道系統，以最大限度地減少壓降並最大限度地提高氣流，同時確保空氣在整個空間中均勻分布。
使用變速裝置
使用變速裝置可以允許系統根據室內空間的加熱和冷卻需求調整輸出，從而幫助降低能耗。這也有助於減少裝置的磨損，從而延長裝置壽命並降低維護成本。
整合能量回收系統
采用熱交換器和能量回收通風機等能量回收系統，可以透過捕獲和再利用原本會浪費的能源來幫助提高能源效率。
最佳化控制項
最佳化暖通空調系統控制可以確保系統僅在需要時以最佳容量執行，從而幫助提高能源效率。這包括使用可編程恒溫器、傳感器和其他控制系統，這些系統可以根據室內和室外條件自動調整系統。
遵循正確的暖通空調設計原則對於實作最佳室內空氣品質、居住舒適度和能源效率至關重要。正確設計的暖通空調系統還有助於降低營運成本並延長暖通空調裝置的使用壽命。不遵循正確的暖通空調設計原則會導致室內空氣品質差、居住者不適、安全隱患和營運成本增加。因此，對於暖通空調工程師和設計師來說，了解暖通空調設計的最新最佳實踐並確保他們的設計符合適當的原則和標準非常重要。
主要原則包括：
- 了解暖通空調設計的基本原理，包括負載計算、空氣分配和通風。
- 根據負載計算和其他因素正確確定暖通空調裝置的尺寸。
- 透過選擇合適的裝置和最佳化空氣分配來設計暖通空調系統，以實作最高效率。
- 在暖通空調設計過程中考慮安全因素，例如確保適當的通風和避免潛在危險。
- 透過平衡溫度、濕度和風速，並設計暖通空調系統以均勻分配空氣並最大限度地減少能耗，從而實作適當的熱舒適性。
