誘導風機在低溫送風系統中的設計應用

梁占成

（大連港口設計研究有限公司，遼寧 大連 116000）

所謂低溫送風，即空調系統的送風溫度為4℃～10℃，比常溫空調系統的送風溫度12℃～16℃低，因而稱為低溫送風。對于低溫送風空調，美國和日本有不同的定義。美國的低溫送風應用歷史較早，如4℃的低溫送風應用在濕度控制中，以及9℃的送風用于小型商業建筑的誘引送風等。2℃～4℃的低溫送風被用于醫院的一次風誘引送風系統。低溫送風在美國的發展歷史與冰蓄冷的應用并沒有直接聯系。當然，后來的冰蓄冷的出現使人們重新認識了低溫送風的優勢，使之得以進一步的系統化，得到了完善和發展。現在美國的低溫送風主要指低于10℃的送風溫度。

而在日本，通常的送風溫度為15℃～16℃，比此溫度低的送風稱為低溫送風，實際上應用的事例多為10℃～13℃，故將13℃定義常規送風和低溫送風的分界線。

我國已有一批建筑采用了低溫送風方式，而且效果相當明顯。

1 低溫送風的優點

這樣低的送風溫度通常借助于冰蓄冷系統的1℃～4℃的低溫冷凍水或載冷劑。將低溫送風技術和冰蓄冷技術相結合，可進一步減少空調系統的運行費用，降低一次性投資，提高空調品質，改善儲冷空調系統的整體效能。

相對于常規空調系統而言，低溫送風系統具有以下主要特點：

1.1 降低系統設備費用

減少系統設備費用一直是推動低溫送風應用的一個重要因素。較低的送風溫度和較大的供回水溫差減少了所要求的送風量和供水量，降低了空調機組、風機和水泵以及風管和水管的投資，從而降低了系統設備的費用，一般低溫送風系統的設備費用可降低約10%。

1.2 降低建筑投資費用

較小的風管和水管可以降低樓層高度的要求，使建筑結構、圍護結構及其他一些建筑系統的費用得到節省，同時在一些建筑物改造中有更多的選擇方案。

1.3 提高房間的熱舒適性

因供水溫度低，低溫送風系統除濕量大，因此能維持較低的相對濕度，提高了熱舒適性。實驗研究表明在較低的濕度下，受試者感覺更為涼快和舒適，空氣品質更可接受。

1.4 降低運行費用

低溫送風系統由于送風量和供水量的減少，可以有效的減少風機和水泵能耗，從而降低運行費用。一般低溫送風系統的風機和水泵的能耗可降低約30%。

2 系統能耗分析

相對于常規系統設計，低溫送風系統水泵和風機的耗能量減少。采用低溫送風系統，能使送風機運行費用每年每平方米空調面積減少5.2至6.9RMB，但是每平方米節省費用超過8.7RMB是非常少見的。

但是，不是低溫送風系統中的每個組件都能節省能耗。作為空氣混合器的風機動力VAV末端在使用期內不間斷地運行，導致功率略有增加。對于并聯式末端，每平方米會增加0.08RM至0.12RM……而串聯式末端會增加得更多。將冷凍水出水溫度降低至5.6℃-3.3℃，根據壓縮機的不同類型，冷水機組功率會增加6%-10%。保持建筑物內的空氣相對濕度在較低水平也會增加制冷量的需求。送風機和回風機本身能耗減少可以抵消冷水機組能耗的增加（減少系統送風量可以重新考慮是否需要回風系統）。總而言之，低溫送風系統所節省的凈能耗是非常明顯的。減少能耗的主要來源是風機功率的降低，但是冷凍站和再熱設備的能耗是不能忽略的。為實現潛在的能量節省，智能化系統控制是至關重要的。誘導風機的設計應用就是如此應運而生的。

3 誘導風機定義

誘導風機：又稱射流風機、接力風機。他通過誘導，進行空氣的傳遞。本身的風量很小。公共設施中常用在車庫的通風系統中，攪勻，清除局部空氣死角。使局部空氣得到改善。誘導風機是根據高速射流誘導通風理念而設計的新型風機，由多組該風機組成的無風道誘導通風子系統可與送風風機、排風風機組成整個通風排煙系統。其工作原理是由以系統設計、適當布置的多臺誘導風機噴嘴射出的定向高速氣流，誘導室外的新鮮空氣或經過處理的空氣，在無風管的條件下將其送到所要求的區域，實現最佳的室內氣流組織，以達到高效經濟的通風換氣效果。使用無管道射流誘導通風系統時，可省去設計，制造，安裝風管及其它配套工程方面的費用，這部分費用比使用的誘導風機機級昂貴的多，而且以整個層面為通風風道，送風風機，排風風機所需要風壓比使用管道時小的多，這樣就可以選用大風量較低風壓的風機，使所需功率降低，大幅度降低了運行成本和投資費用，當送排風機停止運轉時，誘導風機仍可運轉，起到局部通風換氣的作用。

4 誘導風機的特點

設計簡單、靈活：系統規劃簡單，設計變動彈性大，容易修改，出錯機會小；節省空間：不需要傳統通風那樣復雜巨大的管路，最大也不過35CM口徑螺旋風管；安裝簡便：無需巨大風管，施工簡單，安裝方便、靈活；安裝位置有針對性，使用方便；新型噴嘴：采用撓性噴嘴可萬向調節，射流方向隨意調整，簡單方便，靈活機動；高效節能：利用物理特性誘導風量，故節省電力，運轉成本低，設備體積小，安裝費用降低；維護方便：誘導風機設有檢修門和過濾網，過濾網清洗方便，風機檢修、維護簡便；換氣質量高：誘導氣體完全流通，不會有死角產生，降低廢氣濃度，避免污染積累，提高空氣品質。

5 誘導風機數量的計算

誘導風機使用場合的情況送排風誘導風機工作方式誘導風機數量空間不規則，隔墻及障礙物多，氣流滯留的場合自然進風，機械排風100米/臺隔墻及障礙物多，但通排風氣流易形成自然進風，機械排風，機械進風，自然排風，150米/臺。隔墻及障礙物少，通排風氣流較理想，機械進風，自然排風，200米/臺。無障礙物，只有低矮的停放物，機械進風，自然排風，250 米/臺。

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6 誘導風機應用的意義

誘導風機的設計應用使低溫送風系統的經濟價值和使用價值都被充分發揮，其在建筑領域中的發展將更加長遠。

[1]清華大學，西安治金建筑學院，同濟大學，重慶建筑工程學院，空氣調節，北京：中國建筑工業出版社，1985。

[2]汪訓昌譯.A T Kirkpatrick,J S Elleson(美國)著，低溫送風系統設計指南[M].北京：中國建筑工業出版社，1999.

[3]A.T Kirkpatrick,J.S Elleson:《Cold Air Distribution System Design Guide》，ASHRAE Inc.1996

[4]Dorgan C.E.，and C.B.Dorgan.1995.Cold air distribution design guide.