空調係（xì）統阻力的構成與計（jì）算

空調係統中空氣（qì）流動的動力來自風機。風機不僅要提供必要（yào）的通風量，還（hái）要提供足夠的全壓以克服係統的空氣流動阻力。所以在選（xuǎn）擇風機的時候必（bì）須先計算出（chū）係統在（zài）一定（dìng）空氣流量下的（de）空氣（qì）流動阻力。
1、係統阻力的構成、分類（lèi）與計算
風機必須克服的空氣流動（dòng）阻力項包括（kuò）：風機出（chū）口及軟接頭、主送風管、送風口、回風口、回風管、空（kōng）調箱入口、空調箱內的構件（空氣過濾器（qì）、冷卻盤管、加熱盤管、空氣加（jiā）濕器、擋水（shuǐ）板等）及空調箱出口與風（fēng）機入口等。
上述阻力項可以分（fèn）成管段摩擦阻力及局部阻力兩類（lèi）：
（1）管段摩擦阻力（lì）
摩擦阻（zǔ）力是由於空氣本身的（de）黏滯性及空氣與管壁間的的摩擦而造（zào）成的能量損失，也（yě）可稱為沿程阻（zǔ）力。通常隻發生於管道斷麵形狀與尺寸不變的直管段內，如送（sòng）、回風管道（不包括管道上的彎頭及閥門等構件）
管段摩擦阻力與管道的長度（dù）成正比（bǐ）。工程計算方法如下：

式中，為（wéi）管段摩擦（cā）阻力，Pa
    為比摩阻（即單位長度管段的摩擦（cā）阻力），Pa/m
    為管段長度，m
當管段（duàn）尺寸與長度確定後，隻要獲得對應的比摩阻，就可計算得出管段摩擦阻力。比摩阻通常可以查圖或表獲得。下圖是工程計算中常用的（de）線算圖：

上圖中縱（zòng）坐標為空氣流量（liàng），橫坐標為比摩阻（zǔ）。由左上向右下傾斜（xié）的一組平行線為空氣流速，由左下向右上傾斜的一組平行線為圓形管道直徑。在上述四個（gè）參數中隻要已知兩個，就可以查到其它兩個。製表條件為：大氣壓p_B=101 325Pa、溫度t=20℃、管壁粗糙度K=0.15mm。如果使用條件不同，對查得的結果需要進行修正。
（2）局部阻力
局部阻力是空氣流過（guò）斷麵形狀、尺寸、流向、流量發生變化的管道和構件時的能量損失，例如三通、彎頭、變徑管、閥（fá）門、風口等。
工程設計計算中通常采用局部（bù）阻力（lì）係數法（fǎ）計算構件的局部阻力：

式（shì）中，為局部阻力，Pa
    為局部阻力係數，通常由實驗測定
    對應計算（suàn）斷麵的空（kōng）氣平均流速，m/s
式中的為對應斷麵的空氣動壓，當從相關表格中（zhōng）查到構件的（de）局部阻（zǔ）力係數後，乘以對（duì）應空氣動（dòng）壓，即（jí）求得局（jú）部阻力。在（zài）空調風管係統中，與摩擦阻力相比，局部阻力占主要比例。
不同局部（bù）構件的（de）局部（bù）阻力（lì）係數可以從有關設計（jì）手（shǒu）冊與（yǔ）資料中查到。下（xià）表為漸擴（kuò）管的局部阻力（lì）係數：

2、不利環路及係統總阻力
空氣從通風機的出口開始（shǐ），流經管道，局部構件等後由（yóu）送風口（kǒu）送入空調室內，然後經回（huí）風口、管道、局部（bù）構件等回到通風機（jī）的（de）進口，稱為一個空（kōng）氣流動環路。空調風管係統通常會有（yǒu）許多（duō）並聯環路，其中空氣流動阻力大的環路稱為不利環（huán）路。
風管係統設計時應以不利環路為基準，計算其（qí）空氣流動阻（zǔ）力，並作為係統總阻力。通風（fēng）機（jī）必須同時滿足係統總風量與（yǔ）總（zǒng）阻力的要求，通風機提供的全壓應等（děng）於係統總阻力。在實際工程（chéng）設計中通常再（zài）考慮一定安全係數後選擇通風機。隻要不利環路（lù）所需的風（fēng）機全壓得到滿足，其（qí）它並聯環路所需的全壓也（yě）一定得到滿足。
如果各並聯環路上的局部構件基本（běn）相同，則通常管路長度（包括送、回風管）大的就是不利環路。如果某些環路雖然長度不大，但管路中有局部阻力較大的構件或設備，那它也可（kě）能作為不利環路。
在係統（tǒng）進行管路設計時，通常以不利環（huán）路為基準。
一（yī）般情況下，空調箱生產廠商可以根據風管係統所需風量、全壓等參數配置通風（fēng）機。空調箱本身的（de）空（kōng）氣流動阻力（風口（kǒu）、過濾器（qì）、盤管等）也已經考慮在內了。如（rú）果（guǒ）需要設計人（rén）員（yuán）自己選擇風機，那麽除了不利環路中（zhōng）風管係統的阻力（lì）外，空調箱本身的阻力（lì）不能忽（hū）略。
3、並（bìng）聯環路的阻（zǔ）力平衡
在風管（guǎn）係統（tǒng）中凡有共（gòng）同起訖點的環路稱為並聯環路（lù）。如下圖所示。空調箱服務於A,B,C三個房間，故1-A-6與1-2-B-5-6以（yǐ）及1-2-3-C-4-5-6是並聯環路。由於在共同起（qǐ）訖點上（shàng）的空氣壓力狀態相同，因此所有並聯環路得到的有效作用全壓必須是相等的，這就要求在係統管路設（shè）計的同時考慮在設計流量下（xià）各並聯環路（lù）的空氣流動阻力相等，即考慮並聯環路的阻力（lì）平衡。

如果（guǒ）設計計算結果使得並聯（lián）環路的阻力（lì）不平衡，那麽係統（tǒng）實際運行時由於並聯環路獲得的全壓是一（yī）致的，所（suǒ）以設計流動阻力小的環路流量會偏大，而（ér）設計阻力大的環路流量會偏小，工（gōng）程上稱為水力失調（diào），空調房間的溫濕度等參數就達不到設（shè）計要求（qiú）。
實際設計過程中要求並聯環路的阻力*相等也是（shì）不可能的，所以用允（yǔn）許不平衡率來加以控（kòng）製，對一般空調係統（tǒng），兩並聯（lián）環路的阻力差值不應超（chāo）過15%，對（duì）於除塵係統不應超（chāo）過10%。
上圖中，設0-1-2-3-C-4-5-6-7為不利環路，則要求其中並（bìng）聯環路的阻力（lì）有：

如果設計結（jié）果達不到上述要求，就應修改設計，通常采用以下方法來實現：
（1）調整風管管徑。縮小阻力偏小環路的（de）風管管徑，使（shǐ）管內空氣流速上升，進而流動阻力也上升。調整後的（de）管徑可用下式計算：

式中，D為原設計管徑，mm
   D′為調整（zhěng）後管徑，mm
   Δp為原計算的環路阻力，Pa
   Δp′為阻力平衡要求達到的（de）環路阻力，Pa
上式是（shì）工程計算用的近（jìn）似公式，按此式（shì）的計算結果調整後的環路阻力仍可能不平衡。
（2）增加（jiā）風量。調整風管管（guǎn）徑有時仍無法滿足阻力平衡的（de）要求，或者受到其它條（tiáo）件的限製，管徑（jìng）無法縮小，此時也可以（yǐ）采用增加阻力偏小環路的空氣流量來實現阻力平衡，調整流量的計算方法如（rú）下：

式中，L為原設計流量，m³/h
   L′為調整後流量，m³/h
采用這種方法可以使阻力偏小的環路實現阻力平衡，但卻使係統的總流量增加，這是為（wéi）了保證不利（lì）環路的設計（jì）流（liú）量，不得已采取的辦（bàn）法。
（3）調節閥門。在並聯環路上安裝調節閥門，通過關小阻力偏小環路上閥門的開度來增加空氣流（liú）動阻力，實現阻力平（píng）衡（héng）。從調節角度來看，這種方法較方便，但如果並聯環路（lù）的設計阻力不平衡率（lǜ）很大，*依靠閥門調節並不能實現阻力平衡，同時可能帶來過大的空氣流動噪聲。所以在（zài）設計計算過程中應當采用合理布置風管走向及上述調整（zhěng）風管管（guǎn）徑、增加風量等措施。