空調系統新風處理方式探討

趙枚 賈小莉

1.國核電力規劃設計研究院，北京 100094；2. 江蘇依斯特制冷有限公司，南京 210029

空調系統新風處理方式探討

趙枚1賈小莉2

1.國核電力規劃設計研究院，北京 100094；2. 江蘇依斯特制冷有限公司，南京 210029

本文以梅雨季節顯著的上海市為例，概述了空調系統中新風的重要性，并對四種新風處理方式進行對比分析，在確保新風量的基礎上，充分考慮新風溫濕度的處理過程，保證空調系統的節能、舒適、健康運行。

健康空調，空氣品質，新風系統

隨著人們對居住環境、室內空氣品質要求的提高，空調設計的發展方向已由舒適空調轉向健康空調。過去的空調系統只重點解決室內空氣溫、濕度的要求，并沒有注重室內空氣的品質問題。由于長時間密閉的空調房間二氧化碳濃度過高，容易滋生霉菌從而大大降低了空氣質量。為了解決這一現象，多數空調系統引入了新風系統。

1、空調系統引入新風的重要性

新風對于提高室內空氣品質有非常積極的作用，它可以稀釋和帶走在室內產生的污染物。加大新風量是實現良好空氣品質的最好方法，單從空氣品質的角度來說，進行全新風運行的空調系統才是最好的系統，可是由此帶來的能量消耗確實是非常大的。因此提出了人員所需最少新風量這個概念。

無論是工業建筑還是民用建筑，人員所需新風量都應根據室內空氣的衛生要求、人員的活動和工作性質，以及在室內的停留時間等因素確定。根據標準GB50019－2003中3.1.9人員所需新風量的規定，如表一所示。

一般成年男子肺活量為3500ml～4000ml，每分鐘呼吸次數為16～18次，有效空氣量取70%，計算人體實際的新風量為4×18×60×70%，約為3m3/h。由此可見，新風攝入量的規定完全可以滿足人體需要，能有效的解決室內空氣品質問題。然而，即使有些系統按照要求設計了新風量，但實際使用效果并不好，這就需從新風處理過程著手。

2、四種新風處理系統

目前辦公樓、商場、賓館，甚至高檔別墅諸多項目中，根據節能的觀念及要求，紛紛選用“全熱交換器”利用回收排風的能量來處理新風。新風可與排風經熱交換器進行能量的轉移后直接送入使用場合，或根據每臺空調末端或區域的不同新風需求量，新風送入末端后和回風混合經熱交換后，作為送風進入使用區。全熱交換器的用法諸多，對如何更加合理的使用新風，根據以往的經驗分析以下四種基本處理方法。

2.1 新風未處理直接引入室內

此方法由送風機將室外新風直接引入室內，廢氣由門窗縫隙或排風機排出室內。這種方式簡單、便于控制，在過渡期間也可以通風。但未經處理的新風直接通如室內會造成室內溫度冷熱不均，溫度波動大，舒適性差。而且新風負荷由室內機來承擔，造成空調房間的相對濕度偏高，特別是容易在室內送風口產生冷凝水。這種處理方法明顯不能滿足室內舒適性的要求，一般不常使用。

2.2 新風經全熱交換器處理后送入室內

室內新風經全熱交換器進行預冷/熱后，直接送入室內。全熱交換器是一種能量回收設備，將室內排出的廢氣中的能量通過熱交換元件傳給吸入的新風，進行熱交換。由于采用全熱交換器處理新風具有所謂的高效節能優點，現在被很多設計單位所推崇。

但是就上海的氣候特征來看，在梅雨季節使用全熱交換器，如不進行二次處理而直接送入室內的效果并不好，室內仍存在空氣濕悶的感覺。其主要原因是新風雖與排風雖然進行了熱量上的交換，但是新風的送入狀態并未達到設計要求。直接送入室內后，造成室內冷、濕負荷增大。下面通過具體的數據分析來說明全熱交換后新風的具體狀態參數。

室內空氣參數及各種不同狀態室外參數如表一所示。

按照理想的熱交換效率100%，通過計算經熱交換器后，新風狀態參數如表二所示。

從上表不難看出，通過全熱交換器后送到室內的新風，此時雖說干球溫度稍有降低，但無法進行去濕過程，相對濕度較大。如不經末端降溫去濕而直接送到空調場所，等于在給室內進行加濕。經社會調查，華東地區梅雨季節由于相對濕度較高，氣壓低容易誘發心血管疾病，因此經全熱交換器后的新風應進行如下方式的處理。

單元空調使用時（風機盤管），按照比例將新風接入回風端，由單元設備進行再降溫去濕過程。

以風管形式送到各使用場所時，建議加置一臺同風量的空氣末端處理機組對新風進行降溫去濕過程。

采用以上措施可使室外新風達到理性的使用狀態，實現室內空氣質量的提升要求。

從以上分析可以看出，新風量通過熱交換器能量回收量并不是很大，而且要達到舒適的使用效果還需要經過降溫去濕過程。而這部分冷、濕負荷實際上由室內機組來承擔。如果室內機組配置中沒有計算入新風負荷，這就使室內空氣達不到設計要求，使人體產生不舒適感。并且以上數據均為理想狀態下的傳熱過程，在實際使用時，其溫度效率只有60～70%。再考慮到全熱交換器設備自身的費用，其整體的節能效果并不十分明顯。

2.3 新風經過空調機組處理后送入室內

新風通過引入管進入空調機組內進行相應的處理過程達到室內狀態后直接送入室內。此方法可以對新風進行全面的處理，使其在溫度、濕度及空氣品質上都達到要求，是最為有效的新風處理方法

2.4 解決室內濕悶的感覺

在上海梅雨季節，新風量雖達到設計要求而且通過空調機組進行了處理，但由于室內相對濕度較高，仍存在濕悶現象，此現象在商場的空調使用中較為明顯。因此，在處理新風時，應降低部分新風處理器的露點溫度，最大限度降低空氣的含濕量。此方法已在一個商場空調系統中得以實踐，使用效果良好，原有濕悶現象得到較大的改善。

表1 不同場合所需新風量[1]

表2 新風經熱交換后狀態點參數

表3 上海市各空氣狀態點參數

3、結論

綜上所述，要使新風達到理想的使用效果，應在保證新風量的基礎上，選用合理的新風處理方式。特別對于上海地區梅雨季節（室外空氣含濕量很高、氣壓較低），很多心血管病人在此階段易發病，應將新風處理到室內送風狀態后在送入室內，實現新風的真正使用價值。

[1]GB50019-2003，采暖通風與空氣調節設計規范[S].

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.23.105