空调系统新风处理方式探讨

2011-10-27赵枚贾小莉

中国科技信息 2011年23期

关键词：新风量热交换器室内空气

赵枚贾小莉

1.国核电力规划设计研究院，北京 100094；2. 江苏依斯特制冷有限公司，南京 210029

空调系统新风处理方式探讨

赵枚1贾小莉2

1.国核电力规划设计研究院，北京 100094；2. 江苏依斯特制冷有限公司，南京 210029

本文以梅雨季节显著的上海市为例，概述了空调系统中新风的重要性，并对四种新风处理方式进行对比分析，在确保新风量的基础上，充分考虑新风温湿度的处理过程，保证空调系统的节能、舒适、健康运行。

健康空调，空气品质，新风系统

随着人们对居住环境、室内空气品质要求的提高，空调设计的发展方向已由舒适空调转向健康空调。过去的空调系统只重点解决室内空气温、湿度的要求，并没有注重室内空气的品质问题。由于长时间密闭的空调房间二氧化碳浓度过高，容易滋生霉菌从而大大降低了空气质量。为了解决这一现象，多数空调系统引入了新风系统。

1、空调系统引入新风的重要性

新风对于提高室内空气品质有非常积极的作用，它可以稀释和带走在室内产生的污染物。加大新风量是实现良好空气品质的最好方法，单从空气品质的角度来说，进行全新风运行的空调系统才是最好的系统，可是由此带来的能量消耗确实是非常大的。因此提出了人员所需最少新风量这个概念。

无论是工业建筑还是民用建筑，人员所需新风量都应根据室内空气的卫生要求、人员的活动和工作性质，以及在室内的停留时间等因素确定。根据标准GB50019－2003中3.1.9人员所需新风量的规定，如表一所示。

一般成年男子肺活量为3500ml～4000ml，每分钟呼吸次数为16～18次，有效空气量取70%，计算人体实际的新风量为4×18×60×70%，约为3m3/h。由此可见，新风摄入量的规定完全可以满足人体需要，能有效的解决室内空气品质问题。然而，即使有些系统按照要求设计了新风量，但实际使用效果并不好，这就需从新风处理过程着手。

2、四种新风处理系统

目前办公楼、商场、宾馆，甚至高档别墅诸多项目中，根据节能的观念及要求，纷纷选用“全热交换器”利用回收排风的能量来处理新风。新风可与排风经热交换器进行能量的转移后直接送入使用场合，或根据每台空调末端或区域的不同新风需求量，新风送入末端后和回风混合经热交换后，作为送风进入使用区。全热交换器的用法诸多，对如何更加合理的使用新风，根据以往的经验分析以下四种基本处理方法。

2.1 新风未处理直接引入室内

此方法由送风机将室外新风直接引入室内，废气由门窗缝隙或排风机排出室内。这种方式简单、便于控制，在过渡期间也可以通风。但未经处理的新风直接通如室内会造成室内温度冷热不均，温度波动大，舒适性差。而且新风负荷由室内机来承担，造成空调房间的相对湿度偏高，特别是容易在室内送风口产生冷凝水。这种处理方法明显不能满足室内舒适性的要求，一般不常使用。

2.2 新风经全热交换器处理后送入室内

室内新风经全热交换器进行预冷/热后，直接送入室内。全热交换器是一种能量回收设备，将室内排出的废气中的能量通过热交换元件传给吸入的新风，进行热交换。由于采用全热交换器处理新风具有所谓的高效节能优点，现在被很多设计单位所推崇。

但是就上海的气候特征来看，在梅雨季节使用全热交换器，如不进行二次处理而直接送入室内的效果并不好，室内仍存在空气湿闷的感觉。其主要原因是新风虽与排风虽然进行了热量上的交换，但是新风的送入状态并未达到设计要求。直接送入室内后，造成室内冷、湿负荷增大。下面通过具体的数据分析来说明全热交换后新风的具体状态参数。

室内空气参数及各种不同状态室外参数如表一所示。

按照理想的热交换效率100%，通过计算经热交换器后，新风状态参数如表二所示。

从上表不难看出，通过全热交换器后送到室内的新风，此时虽说干球温度稍有降低，但无法进行去湿过程，相对湿度较大。如不经末端降温去湿而直接送到空调场所，等于在给室内进行加湿。经社会调查，华东地区梅雨季节由于相对湿度较高，气压低容易诱发心血管疾病，因此经全热交换器后的新风应进行如下方式的处理。

单元空调使用时（风机盘管），按照比例将新风接入回风端，由单元设备进行再降温去湿过程。

以风管形式送到各使用场所时，建议加置一台同风量的空气末端处理机组对新风进行降温去湿过程。

采用以上措施可使室外新风达到理性的使用状态，实现室内空气质量的提升要求。

从以上分析可以看出，新风量通过热交换器能量回收量并不是很大，而且要达到舒适的使用效果还需要经过降温去湿过程。而这部分冷、湿负荷实际上由室内机组来承担。如果室内机组配置中没有计算入新风负荷，这就使室内空气达不到设计要求，使人体产生不舒适感。并且以上数据均为理想状态下的传热过程，在实际使用时，其温度效率只有60～70%。再考虑到全热交换器设备自身的费用，其整体的节能效果并不十分明显。

2.3 新风经过空调机组处理后送入室内

新风通过引入管进入空调机组内进行相应的处理过程达到室内状态后直接送入室内。此方法可以对新风进行全面的处理，使其在温度、湿度及空气品质上都达到要求，是最为有效的新风处理方法

2.4 解决室内湿闷的感觉

在上海梅雨季节，新风量虽达到设计要求而且通过空调机组进行了处理，但由于室内相对湿度较高，仍存在湿闷现象，此现象在商场的空调使用中较为明显。因此，在处理新风时，应降低部分新风处理器的露点温度，最大限度降低空气的含湿量。此方法已在一个商场空调系统中得以实践，使用效果良好，原有湿闷现象得到较大的改善。