2012年11月24日 星期六

有的熱,有的冷-----風量平衡概述







中央系統裏面,風量的平衡一直是一件困難的事,上圖是最近去量的數據,它的配置很簡單,一台主要的空調箱將冷風送到現場,然後除了硬的風管之外,再用軟管跟出風口將冷風導到現場.

上圖是在幾個出風口測試到的風速數據,很清楚的,有的出風口風速只有零點幾米的風速,有的則高達8米多.

如果按照Q=AV的公式去計算,8米多風速底下的人,可以感受到的風量是零點幾米的十幾倍,而風速沒有的出風口,則是熱到快要中暑,而它們冷風的來源則是同一台空調箱送出來.

風量這個東西就像水流一樣,空調箱的送風量基本上是固定的,一但選定了,它的送風量大概就不會有什麼變動,可是現場的情況可不是這樣,每個出風口底下的熱負荷量不會一樣,有的高有的低,一支風管出來的風也不可能乖乖的就按照設計值去跑,風會自動往阻力最小以及最短的路徑跑,那麼遠的,阻力大的,風量就越小,底下的就熱死了,而近的因為風量過大,搞到感冒,因為風的出風口溫度應該都在14~17度左右,風速夠就表示一股十幾度的風整天往身上吹,身體夠強也受不了.所以第四張圖的出風口幾乎折到關閉,因為太冷了.

這種是大型空調非常常見的情形,用一個簡單的比喻,假設總的風量是1000個單位,總共有25的出風口,那麼每個出風口在平衡的狀態下就是40的單位的風,一支大幹管的風要平均分配到25個的出風口,這樣整體的風量才會是1000個單位的總風量.

那麼這個不平均的狀況要怎麼改善?其實很簡單,想辦法把它調平衡就是了,讓它每一個出風口的風量都一樣就好了,可是話講的簡單做起來卻很難,假設以上面這個例子,它沒有vav的設計,也沒有壓力平衡調節閥,調了一個別的也要跟著調,所以若要以數學觀念去表示,起碼至少有2的25次方變化那麼大,也就是說假設只有開跟關兩種狀態,至少就有3千3百5拾5萬4千4百3拾2種變化,更何況調風量這種東西還不是只有開跟關兩種狀態,所以組合變化等於無限多種.

那麼事情是不是就無解了,當然不是這樣,人之所以稱為萬物之靈就是人有系統思考跟設計的
能力,假設這25個出風口剛好是一支大幹管接5支小風管,每支小風管再接5個出風口,那麼只要每支小風管的風量都很接近設計的值,把風門的位置固定下來,其餘的小風管再細調,是不是就可以調出個很接近設計的數字,實務上大概就是這樣做,而效果也不錯.而如何調整也可以事先透過軟體或是設計圖做事先驗證,這樣來做應該就不會差太遠了.

所以說這個風量平衡調整的工作只是瑣碎繁雜,但是對業主來講,一套平衡的系統對健康,能源效率,管理都有很大的幫助,健康就是每個使用者都可以享受到均勻而一致的空調環境,能源方面也可以因為系統平衡了,可以將設計過大或是不足的部份適當的補正,因為系統平衡了,廠務人員也不用疲於奔命,那邊又太冷,那邊又太熱,整天搞不完的事情.那個都是人事成本的浪費.

風量平衡,水量平衡都是非常基本但是重要的工作,只要有足夠的耐心就可以完成,不過國內這一塊都是很糟就對了,因為這種細致調整的工作非常難量化,調風又看不到,調好了以後客戶也不見得理解,花的時間很多,客戶不見得願意花這個錢,通常就是繼續忍耐將就著用,因為專門做這個的根本就沒有,所以說這也是大環境的關係,管理風的這種東西專業性不夠搞不來,搞的來的也不能靠這個維生,因為假設叫大家在做風管的時候都必須做到平衡才能驗收,大概也沒人敢作,設計跟實際一定都會有誤差,把驗收規範定的那麼嚴,真正調好了也還要花心力維持,我東西做好風會走,水會跑,哪有可能花幾乎跟施工一樣多的時間在那邊搞這個,我之前去幫人家調一個小系統,兩支一樣大的水管流量差一倍,原先的廠商搞了好幾年都沒搞定,從一開始就一直有平衡的問題,超音波拿個2支去架,弄個一天就搞定了,但是你叫拿鐵鎚的去拿筆,簡直是要他的命,當然搞不定.

圖片裏面這支儀器叫熱線式風速計,一支就要好幾萬,去做這種工作沒有這種儀器跟本做不好,所以都是投資,但是工作除了要獲利,必要的工具不可少,或許一年只能用到幾次,但是還是必須要有,當然既然是儀器,就必須小心使用跟操作,不要弄了一次兩次就搞壞了,當然一些必要的軟體也要有,所以門檻也滿高的,如果說只是要靠經驗去弄,那就不必了,弄了也是白弄,沒有數據支持的調整是沒有意義的.

總之,做任何事情都要專業,在一片經濟不景氣當中,投資專業才是王道,光靠罵政府或怪世界一點用也沒有,想賺錢更是難,事情做不好怎麼可能賺,道理是很簡單的.不要隨著別人的腳步,堅定的往專業更邁進才是擺脫環境不景氣的最好方法.