موازنة تدفق الهواء في مجاري الهواء

من أهم متطلبات تصميم نظام مجاري الهواء هو إمكانية وبساطة موازنة تدفق الهواء. يتم موازنة ضغط النظام إلى النقطة التي يكون فيها توليد ضغط المروحة مساوياً لمجموع خسائر الضغط من خلال كل قسم من الفرع. وهذا ينطبق على كل فرع من فروع النظام.

نظام مجاري نموذجي

تفسير آخر لموازنة تدفق الهواء هو أن خسائر الضغط يجب أن تكون متوازنة عند كل تقاطع. إذا كان مجموع فقدان الضغط في أحد الفروع لا يساوي ضغط المروحة، فسيقوم نظام مجاري الهواء بإعادة توزيع الهواء تلقائيًا، مما سيؤدي إلى تدفقات هواء مختلفة عن تلك المصممة.

إن تصميم نظام مجاري الهواء يعني تحديد حجم القنوات واختيار التركيبات والمراوح. لا يختلف حجم مجاري الهواء عن إجراء حسابات فقدان الضغط، على الرغم من الخلط بين الاثنين بشكل شائع. يمكن تحقيق موازنة أنظمة الهواء بطرق مختلفة.

The most common method to accomplish ductwork balancing is Proportional Method (Fig. 1). Each diffuser is adjusted to supply the right percentage of total air volume in the ductwork. Balancing is performed step by step based on the fact that the operation of each diffuser is dependent on the previous one. Balancing is made based on the ratio between measured and designed airflow rate. Most of the supply and exhaust ducts can be adjusted based on proportional method.

شكل 1 -مبدأ موازنة مجاري الهواء على أساس الطريقة التناسبية

تتبع عملية الطريقة التناسبية عدة خطوات. قم بموازنة عمل مجاري الهواء بالترتيب الثابت التالي:

  • تأكد من أن جميع VCD وVAV ومخمدات الحريق في وضع مفتوح بالكامل؛
  • اضبط كل مخمد ناشر بشكل متناسب مع نفس النسبة في قناة فرعية واحدة؛
  • اضبط مخمد VCD لكل قناة فرعية في كل قناة رئيسية بحيث يكون لكل قناة فرعية نفس النسبة من معدل تدفق الهواء؛
  • قم بضبط كل مخمد VCD للقناة الرئيسية في النظام؛
  • بعد ذلك يكون لكل ناشر نفس النسبة؛
  • Adjust the fan speed (or airflow by closing the main VCD damper after AHU unit) in the air handling unit:
  • كل ناشر لديه معدل تدفق الهواء المناسب.

ابدأ الموازنة في القناة الرئيسية/الفرعية التي لديها أعلى نسبة بين تدفق الهواء المقاس والمصمم. إذا كانت النسبة أعلى من 1:3 في القناة الرئيسية، فاضبط المخمد للحصول على نسبة 1:3، ولكن افتحها قبل ضبط القناة الرئيسية.

Duct balancing of each duct branch (Fig. 2) is done based on the following steps:

الشكل 2 -Start balancing diffusers by specifying the reference (R) and index (I) dampers. The furthest damper (downstream) becomes a reference damper (called R). Starting point for balancing is the damper that has lowest quotient, i.e. the relationship between measured and designed airflow rate, known as index diffuser (I).
  • Measure the airflow in each diffuser and calculate ratios; (Fig. 3 and 4);
  • Select reference (last VCD damper of branch) and index (lowest ratio) dampers;
  • Adjust reference damper so that the ratio is the same in both reference and index damper (index damper stays fully open);
  • كرر نفس الشيء مع المثبط الثاني والثالث وما إلى ذلك.
  • ضع علامة على مواضع المخمدات وأغلقها؛
  • تكتمل موازنة كل فرع بمجرد أن تكون جميع النسب متماثلة.
الشكل 3 - صيغة أنبوب Pitot
الشكل 3 -As air flow is turbulent inside the duct, there is variation in the velocity over the face area of a duct. This is why the average of several velocity measurement readings gives more accurate result. Air flow measurement can be done either using hot wire anemometer (velocity measurement) or pitot tube (pressure measurement). Typical duct velocities are 1-15 m/s (instrument resolution is typically 0.1 m/s). Pitot tube readings with the same velocities are 2-50 Pa (instrument resolution is typically 1 Pa). Therefore, the accuracy of the pitot tube measurement is poorer with low velocities.
الشكل 4

يعتبر غطاء السرعة وسيلة موثوقة لقياس معدلات تدفق الهواء في الناشرات المربعة.

Adjust each branch damper using the similar Finally, the airflow rate in AHU needs to be adjusted: principle of reference and index dampers. (Fig. 5 and 6) Start from the duct with the lowest ratio and adjust the reference damper so that the ratio becomes the same. Hereafter, do not adjust diffuser dampers. Continue balancing in the branch duct damper that has the second lowest ratio.

الشكل 5

تتم موازنة مخمدات القناة الفرعية بناءً على نفس المبدأ بدءًا من المخمد الأقل نسبة وموازنة المخمد المرجعي معه. ثم نكرر الأمر نفسه مع حصول المخمد على ثاني أدنى نسبة.

الشكل 6

The main duct dampers are balanced again based on the same principle. Ratios are specified and reference and index dampers are selected. In this case it is the same damper. This damper A stays in fully open position. Then select the damper with second lowest ratio (damper B) and close that until ratios are the same with Reference damper. Adjust the damper C accordingly.

وأخيرًا، يجب تعديل معدل تدفق الهواء في وحدة معالجة الهواء:

  • ضبط إجمالي معدل تدفق الهواء في وحدة معالجة الهواء إلى القيمة المصممة؛
  • بعد ذلك يجب أن تكون النسبة بين معدل تدفق الهواء المقاس والتصميمي 1.0 في جميع الناشرات والقنوات الفرعية والرئيسية؛
  • خذ الجوانب التالية بعين الاعتبار:
  • Before adjusting the total air flow rate, the building must be in normal operation mode (in design conditions);
  • تسجيل الظروف المناخية المحيطة.
  • قياس معدل تدفق الهواء بعد AHU. إذا لم يكن من الممكن القيام بذلك بطريقة موثوقة، فقم بقياس معدل تدفق الهواء في كل قناة رئيسية؛
  • Adjust the airflow rate with main damper in AHU or by adjusting the fan speed (recommended);
  • قم بتسجيل التيار والجهد للمروحة بالإضافة إلى سرعة المروحة الدوارة؛
  • قم بقياس وتسجيل معدل تدفق الهواء لكل ناشر ومقارنته بمعدل تدفق الهواء المصمم. يجب أن تكون جميع القراءات بين 90-110 بالمائة؛
  • قم بإرفاق جداول قياس تدفق الهواء والنسب قبل الموازنة وبعد الموازنة في مستندات التشغيل.
دليل تشغيل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) - مايا فيرتا (ماجستير في الهندسة)

[dvfaqtopic title=”FREQUENTLY ASKED QUESTIONS” topicid=”18952″ skin=”custom” searchbox=”no” switcher=”yes” paginate=”” order=”ASC” orderby=”date”]