中央国家机关办公楼风机盘管加新风系统节能改造

贺继超,任君,别舒,李著萱

（中国中元国际工程有限公司，北京100089）

中央国家机关办公楼风机盘管加新风系统节能改造

贺继超,任君,别舒,李著萱

（中国中元国际工程有限公司，北京100089）

在公共建筑能耗中，空调系统能耗占据比重很大，以中央国家机关办公建筑为例，其中风机盘管加新风系统应用最为广泛，论文针对该系统进行了能耗特点分析，根据其技术特点及适用范围，总结了能耗环节及存在问题，并给出了节能改造措施。

风机盘管加新风系统；节能改造；空调能耗

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.023

1 引言

我国正处在工业化、城镇化快速发展阶段，根据有关报道，目前我国的建筑能耗约占社会总能耗的27.5%～30%，而空调能耗约占整个建筑能耗的40%～60%[1]。因此，针对建筑能耗中占比最大的空调能耗进行节能措施研究，对挖掘办公建筑的节能潜力、发挥中央国家机关节能工作的示范带头作用具有十分重要的现实意义。

通过对部分中央国家机关办公建筑的能耗统计和分析发现，目前所采用的空调形式主要有风机盘管加新风系统、全空气系统、多联机系统、分体空调系统等。其中风机盘管加新风系统是采用最多的空调形式占到总数的78.54%，其次分别为全空气系统（15.13%）、多联机系统（2.65%）和分体空调系统（0.72%）。

本文就中央国家机关中应用最广泛的风机盘管加新风系统，以及在日常维护中最易忽视的分体空调系统进行能耗分析，从其系统原理、设计选型、施工运行角度分析能耗并给出节能改造的措施及建议。

2 风机盘管加新风系统

2.1 系统介绍

风机盘管加新风空调系统是中央国家机关办公建筑中应用最广泛的一种系统，它占到空调总数的78%以上，该系统主要特点是投资少、使用灵活。

风机盘管系统形式[2]主要有：

1)按空气流程形式分：吸入式和压出式。

吸入式是风机位于盘管下风侧，空气先由盘管处理后由风机送入空调房间。压出式是风机处于盘管上风侧，风机先将空气抽入后压至盘管进行热交换后送入空调房间，这种形式目前使用最广泛。

2)按安装形式分：立式明装，卧式明装、立式暗装、卧式暗装、吸顶式等。其中，卧式暗装是应用最多的一种形式，该系统暗装在吊顶内，通过送风管及风口把处理后的空气送入空调房间。

2.2 技术特点及适用范围

随着我国经济的不断发展，越来越多的建筑离不开空调系统，作为行使重要行政职责的中央国家机关办公建筑，其空调系统得到了快速发展，不同空调系统具有各自的技术特点。风机盘管加新风系统的主要优点有：

1)可分别控制、调节各个风机盘管，实现不同房间、不同温度需求的灵活控制。当房间无人时可关掉机组而不影响其他房间机组的正常运作，因此，该系统运行费用节约，并为夏季供冷的分户计量提供了基础。

2)可实现分区调节、分片管理。根据不同办公建筑的负荷需求，按照功能、朝向、运行时间等把系统分割为若干区域，实现科学化管理。

3)风机盘管系统所占空间较小，布置和安装灵活，一般安装在房间吊顶内，不影响美观及使用空间，安装比全空气空调系统减少大量风管，因此，该系统还有节约建材和空间的优点。

4)各房间空气系统相对独立，如果某房间发生火灾或疫情时，险情不会通过该系统危及其他房间。

综上所述，风机盘管加新风系统适用于房间较多、需求不同、灵活控制的各种场所，如中央国家机关常设的办公楼，写字楼，会议楼等；此外，分区较多且同区功能较统一,以及建筑结构紧凑、空间紧张或风管敷设困难的建筑也适用于该系统。

风机盘管加新风系统的主要缺点有：

1)风机盘管加新风系统的设置形式是分散在各个房间内，因此系统的设备数量较多，给日常维修和管理带来不便。此外，设计中由于要考虑风管的布置，因此有时会与吊顶高度等内装修产生冲突。

2)风机盘管加新风系统不适用于进深大的空间（大于6m）。由于风机盘管是安装在空调房间内的，因此其噪声控制较为严格。为保证较小的噪声其风机转速就不能过高，因此较小的风机压头限制了气流分布，对于进深大的空间（大于6m），该系统的气流分布不够合理。

3)新风系统在室外空气品质恶劣的情况下，由于一般只配备粗效过滤器，不能有效地清洁外界空气，因此引入室内的新风有可能会造成室内环境污染。这对于我国目前深受PM2.5困扰的现状来看，成为该系统一大新问题。

4）该系统湿度控制不够准确，在过渡季节时，随着空气中热湿负荷降低，盘管内水温随之升高，系统除湿能力下降，导致空气含湿量相应增加。

5）冷凝水污染。风机盘管系统在去湿时产生冷凝水，在夜间或非工作日等停运时段，由于盘管表面温度升高，为细菌繁殖提供了条件，在天花板内会产生污染和漏水的问题。

2.3 能耗环节及存在问题

风机盘管系统的能耗问题[3]主要集中在以下方面：

1）在大型办公建筑中，由于风机盘管的数量较多，但天花板内的维修空间十分有限，给清洁和维护工作带来较大的操作难度，长此以往，系统风量逐渐变小，换热效果逐步变差，空调能耗越来越大。

2）末端软管变形，送风截面过小，导致空调负荷增大，送风温度降低从而造成能源的浪费。

（1）风道软管的末端在安装中变形，导致出口风道面积减小。

(2)在风道软管中部出现大角度折弯或扭曲，导致风道截面积减小。

(3)风道软管在安装中未能和送风口对接，导致送风在吊顶内，不能将冷风射入房间。

3)对空调箱水阀控制的缺失，导致系统送风温度过低。在对中央国家机关办公建筑的调研中发现，大型办公建筑的空调系统普遍存在自控系统未能正常工作的情况，尤其空调箱的水侧和风侧往往都未设置控制装置。根据节能诊断，办公室内温度虽然较低，但送回风的温差比较小，说明室内的低温是

以大风量为代价的。以送回风温差4℃为例，若将送回风温差调整到8℃，则风量比4℃时可减少一半以上，从而可节约风机电耗约80%。

4)一般办公建筑的新风机组过滤器清理周期较长，随着过滤器逐步堵塞，新风机运行工况逐步偏离额定工况点，导致风机效率降低产生能耗浪费。

5)在中央国家机关办公建筑中经常存在大厅等较大的产热空间。当风机盘管加新风系统运用于大空间时，其回风的热量往往直接排放掉了，没有加以回收利用。

6)通过调研发现，在以往的设计中，未考虑过渡季节利用自然冷源除热除湿。

7）风机盘管系统常存在高点无排气阀或排气阀失灵，系统内空气不能及时排除，导致水力平衡失调。

2.4 改进技术措施

风机盘管的选择：在对中央国家机关办公建筑的风机盘管系统进行整体设计改造时，首先应根据建筑情况及功能用房要求，确定风机盘管的形式及布置方式。再根据冷负荷和新风量，在产品样本中选择合适的型号，若实际工况与产品额定工况存在差异，应进行一定修正。

风机盘管的调节：风机盘管有3种调节方式，用风量调节、水量调节和机内旁通风门调节，其特点见表1。

表1 风机盘管系统的调节方式

其他改进措施有：

1）应定期清扫新风机组的过滤网和风机盘管表面，以维持设备较好的工作状态。

2）对办公建筑中老旧的新风设备，应给予更换，没有变频的，应增设变频装置，缺少控制的，应增设控制开关或水路控制阀门。

3）风机盘管加新风机组的回水管上应有手动放气阀，在系统运行前将放气阀打开，待盘管中及管路内的空气排净后再关闭放气阀。

4）考虑回收利用排风中的热量（或冷量），以节约能耗。

5）风机盘管加新风机组夏季供给冷媒的水温不应低于7℃，冬季供给冷媒的热水温度不应高于65℃，供水的水质应清洁软化，以防水管道内结垢影响传热效率。

6）对装有温度控制器的机组应校核使用状态。夏季时，控制开关应处于夏季控制位，冬季时，控制开关应处于冬季控制位。

7）对有较大热负荷内区的中庭，应考虑利用自然冷源排除室内余热，减少风机盘管加新风系统在过渡季节的使用，从而实现节能。

3 结语

本文研究了中央国家机关办公建筑中应用最广泛的风机盘管加新风系统，通过对系统原理的探讨，总结其技术特点和适用范围，找到其在运行中的能耗环节和运行主要存在的能耗问题，并提出通用的节能改造措施。

本文主要从设备维护及更换和系统优化两个方面提出了风机盘管加新风系统节能方面的改进技术措施，如清洗、绝热、更换设备、合理运行等。

【1】乔玲敏,张伟东,周全，等.某商业建筑空调系统运行情况分析及节能改造[J].暖通空调,2013,43(8):46-50.

【2】陆耀庆.实用供热空调设计手册[K].北京:中国建筑工业出版社，2007.

【3】王清勤,唐曹明.既有建筑改造技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.

Energy Saving Reconstructionof FanCoil Plus Fresh Air System for OfficeBuilding

HEJi-chao,REN Jun,BIE Shu,LI Zhu-xuan
(China IPPR International Engineering Corporation,Beijing 100089,China)

Inallenergyconsumingsystemingeneralofficebuildings,theenergyconsumptionoffancoilplusfreshairsystemoftenoccupy themostproportion.Thisarticlebasedonthetechnicalcharacteristicsoffancoilplusfreshairsystem,summarizestheexistingproblemsofthe energyconsumption of the system,and according to the the general office building within the fan coil plus fresh air system,put forward to improvethesystemenergysavingreformofgeneraljudgmentstandardsandtechnicalmeasuresofimprovement.

fancoil Plusfresh air system；energysavingreconstruction;airconditioningenergyconsumption

TU834.5;TU243

B

1007-9467（2016）07-0099-03

2016-04-06

贺继超（1985～），男，湖南双峰人，工程师，从事暖通空调设计与研究,（电子信箱）hejichao_2005@163.com。