可變風量送風對室內環境影響之數值研究

Numerical Investigation of the Impact of Variable Air Volume Ventilation on the Thermal Comfort and Energy-Saving

柯明村(Ming-Tsun Ke) ； 蘇啓章(Chi-Chang Su)

《冷凍與空調》 18期 (2002/12) Pp. 96-103

https://doi.org/10.7087/JRACT.200212.0096

摘要

本研究針對一使用可變風量(Variable Air Volume、VAV)室內送風系統之空調區域，以數值方法模擬空間內流場之速度場及溫度場分佈情形，並將主要之模擬分爲負載變動及負載增量兩大模式分別討論內之流場分佈，除可以了解送風機隨負載高低自動調整送風量大小時對氣流分佈之影響外，尚可了解當室內負載因外在因素增加時室內之氣流與溫度變化。研究結果顯示，可變風量室內送風機(Variable Air Volume Fan-Coil Unit, VAV FCU)雖具有送風能源節約之優點，但運轉時可能造成供應空氣與室內空氣混合變差、通風率過低、外氣循量不足等缺點，其原因皆爲送風量不足造成之不良現象，而且當供風量過份不足時將發生傾瀉(Dumping)現象，導致供風與室內空氣完全喪失混合作用，送風空氣大部份交未與室內空氣混合而直接旁通而被吸入回風口，且在溫度感測器裝設位置不佳的狀況下易造成系統供應空調負載量之誤判，使室內溫度昇高、溫度梯度産生等問題，造成人體舒適的降低、能源之浪費等。本研究在知悉、了解上述VAV送風系統之缺點後，嘗試提出一兼顧送風量及溫度控制之思考方向，此即爲增設旁路風機之方法，期可解決傳統可變風機因氣流分佈不良而造成人體舒適度降低的問題，且兼具保留空調主機可因應負載的變動來調節主機容量之特性，以達能源節約之效用。

關鍵字

負載變動 ； 負載增量 ； 可變風量室內送風機 ； 傾瀉 ； 旁路風機