摘要：本文簡要介紹空氣—水風(fēng)機盤管系統(tǒng)即風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)和該系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)方式、優(yōu)缺點，對幾種新風(fēng)的送風(fēng)方式進(jìn)行分析比較，以及新風(fēng)處理狀態(tài)點的分析與計算。

關(guān)鍵詞：空氣—水風(fēng)機盤管系統(tǒng)；風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)；新風(fēng)處理；分析與計算

Abstract: This paper introduces the air - water fan coil unit system that is independent of fan-coil system and the new air conditioning system operating mode， the advantages and disadvantages of several new wind analysis and comparison of air supply， and new air handling point of the analysis and calculation of the state .

Keywords: Air - water fan coil unit system；Fan-coil unit independent air system；New air handling；Analysis and Calculation

空氣-水風(fēng)機盤管系統(tǒng)習(xí)慣上也稱為風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)。它是空氣-水系統(tǒng)中的一種形式，是目前應(yīng)用廣泛的一種空調(diào)系統(tǒng)方式。室內(nèi)的冷、熱負(fù)荷和新風(fēng)的冷熱負(fù)荷由風(fēng)機盤管與新風(fēng)系統(tǒng)共同來承擔(dān)。

1 風(fēng)機盤管機組簡介

風(fēng)機盤管機組是用于外供冷水、熱水由風(fēng)機和盤管組成的機組，對房間直接送風(fēng)，具有供冷、供熱或分別供冷和供熱功能，其送風(fēng)量為250-2500m3/h，出風(fēng)口靜壓小于100Pa的機組。機組額定風(fēng)量、供冷量、供熱量見表1。

2 風(fēng)機盤管水系統(tǒng)

風(fēng)機盤管水系統(tǒng)與采暖系統(tǒng)相似，但因有供冷、供熱要求，故有所差別，其水管體制如表2。

風(fēng)機盤管水系統(tǒng) 表2

風(fēng)機盤管水系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)注意以下問題：

1）水系統(tǒng)一般采用兩管制，閉式系統(tǒng)；對于全年運行的系統(tǒng)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時，才用四管制閉式系統(tǒng)。

2）水系統(tǒng)在高層建筑中，應(yīng)按承壓能力進(jìn)行豎向分區(qū)（每區(qū)高度可達(dá)100m），兩管制系統(tǒng)還應(yīng)按朝向作分區(qū)布置，以便調(diào)節(jié)。當(dāng)管路阻力和盤管阻力之比在1:3左右可用直接回水方式，否則宜用同程回水方式。對于水環(huán)路壓差懸殊的場合亦可用平衡閥進(jìn)行調(diào)整。

3）風(fēng)機盤管用于高層建筑時，其水系統(tǒng)應(yīng)采用閉式循環(huán)。膨脹管應(yīng)接在回水管上。此外管路應(yīng)該有坡度，并考慮排氣和排污裝置。

4）風(fēng)機盤管承擔(dān)室內(nèi)和新風(fēng)濕負(fù)荷時，盤管為濕工況，應(yīng)重視冷凝水管系統(tǒng)的布置。

5）為了防止盤管、水泵和水管堵塞，應(yīng)在水泵入口和風(fēng)機盤管供水管上裝設(shè)過濾器；在沖洗水系統(tǒng)干盤管時，污水不準(zhǔn)通過盤管。

6）風(fēng)機盤管的冷水入口溫度，一般選用7~10℃，冷水溫升取5℃左右；熱水入口溫度一般選用50~60℃；在可能條件下，應(yīng)盡量提高冷水入口溫度和降低熱水入口溫度。

3 風(fēng)機盤管系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法

為了適應(yīng)房間負(fù)荷變化，可采用表3所列方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4 新風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)方式

房間中新風(fēng)供應(yīng)有以下兩種方式：（1）直接送到風(fēng)機盤管吸入端，與房間的回風(fēng)混合后，再被風(fēng)機盤管冷卻（或加熱）后送入室內(nèi)。這種方式的優(yōu)點是比較簡單。缺點是一旦風(fēng)機盤管停機后，新風(fēng)將從回風(fēng)口吹出，回風(fēng)口一般都有過濾器，此時過濾器上灰塵將被吹入房間；如果新風(fēng)已經(jīng)冷卻到低于室內(nèi)溫度，導(dǎo)致風(fēng)機盤管進(jìn)風(fēng)溫度降低，從而降低了風(fēng)機盤管的出力。因此，一般不推薦采用這種送風(fēng)方式。（2）新風(fēng)與風(fēng)機盤管的送風(fēng)并聯(lián)送出，可以混合后再送出，也可以各自單獨送入室內(nèi)。這種系統(tǒng)安裝方面稍微復(fù)雜一些，但避免了上述兩條缺點，衛(wèi)生條件好，應(yīng)優(yōu)先采用這種方式。

5 新風(fēng)處理狀態(tài)點的分析

房間的顯熱冷負(fù)荷和濕負(fù)荷（包括新風(fēng)負(fù)荷）是由風(fēng)機盤管與新風(fēng)共同來承擔(dān)，因此，風(fēng)機盤管與新風(fēng)如何分配這些負(fù)荷是設(shè)計者必須考慮的。目前有三種設(shè)計方案：

方案一，新風(fēng)處理到低于室內(nèi)的含濕量，承擔(dān)室內(nèi)的濕負(fù)荷。這是風(fēng)機盤管只承擔(dān)室內(nèi)部分顯熱冷負(fù)荷，在干工況下運行。為使盤管在干工況下運行，必須提高冷凍水溫度，一般在14~16℃以上。新風(fēng)的這種處理方案的優(yōu)點是：(1)盤管表面干燥，無霉菌滋生條件，衛(wèi)生條件好；（2）冷凍水溫度高，如盤管用冷凍水單獨有冷水機組制備，則它的制冷系數(shù)高，能耗低；（3）在室外濕球溫度低時，可利用冷卻塔的水做冷源，或采用地下水做冷源，以降低人工制冷的能耗。缺點是：（1）新風(fēng)系統(tǒng)需要溫度比較低的冷凍水，而盤管需要溫度比較高的冷凍水，因此冷凍水系統(tǒng)比較復(fù)雜；（2）盤管在干工況下運行，其制冷能力大約只有原來標(biāo)準(zhǔn)工況（7℃冷凍水）的60%以下，雖然風(fēng)機盤管負(fù)荷減少了，但所選用的風(fēng)機盤管規(guī)格并不能減小，而這時新風(fēng)系統(tǒng)的冷卻設(shè)備因負(fù)荷增加而需要加大規(guī)格；（3）一些不可預(yù)見的原因使室內(nèi)濕負(fù)荷增加（如室內(nèi)人員密度增加，室外濕空氣滲入房間。），風(fēng)機盤管也可能出現(xiàn)所不希望的濕工況。

方案二，新風(fēng)處理到室內(nèi)空氣的焓值，而風(fēng)機盤管承擔(dān)室內(nèi)人員、設(shè)備冷負(fù)荷和建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷。新風(fēng)與風(fēng)機盤管的空氣處理過程及送風(fēng)（風(fēng)機盤管送風(fēng)和新風(fēng)）在室內(nèi)的狀態(tài)變化過程在i-d圖上的表示見下圖。室外新風(fēng)W被冷卻處理到機器露點L1；此點的溫度根據(jù)設(shè)計的室內(nèi)狀態(tài)點的焓值線與90%-95%的交點確定，一般取17-19℃。實際工程中，就按確定的溫度控制對新風(fēng)的處理，而不因室內(nèi)焓值的變化修正控制的溫度。風(fēng)機盤管處理到L2點，與新風(fēng)混合到C點。CN為處理后空氣送入室內(nèi)的狀態(tài)變化過程。這種處理方案，并不一定滿足對房間溫濕度的控制。原因如下：在已確定條件下，室內(nèi)的冷負(fù)荷和濕負(fù)荷是一定的，即室內(nèi)的熱濕比ε是確定的，因此要求風(fēng)機盤管處理后的狀態(tài)點L2與新風(fēng)處理后的狀態(tài)點L1混合后的狀態(tài)點C剛好落在室內(nèi)ε線上，才有可能最終達(dá)到所要求的室內(nèi)狀態(tài)點N。然而風(fēng)機盤管處理過程的熱濕比在一定水溫、水量、進(jìn)風(fēng)參數(shù)及風(fēng)機轉(zhuǎn)速下是一定的，并不一定滿足上述要求。如果混合點在ε左側(cè)，室內(nèi)相對濕度會比設(shè)計的低些，這在夏季是有利的；反之在ε右側(cè)，室內(nèi)相對濕度會比設(shè)計值高，太高了就不能滿足舒適的要求了。因此設(shè)計者必須對此進(jìn)行校核。對于旅館客房、人員密度小的辦公室，這種處理方案可以到達(dá)市內(nèi)的設(shè)計要求。

方案三，根據(jù)室內(nèi)的冷負(fù)荷、濕負(fù)荷和風(fēng)機盤管的熱濕比確定新風(fēng)的處理狀態(tài)點。設(shè)室內(nèi)的全熱冷負(fù)荷為Qo(Kw)和濕負(fù)荷為MW(kg/s)，新風(fēng)量Vo(m3/h)，室內(nèi)狀態(tài)點為比焓hR(kJ/kg)，含濕量dR(g/kg)，新風(fēng)處理后的狀態(tài)點的參數(shù)為比焓hD(kJ/kg)、含濕量dD(g/kg)。新風(fēng)送入室內(nèi)后，將給室內(nèi)帶入全熱冷負(fù)荷ρ*Vo*(hD-hR)和濕負(fù)荷ρ*Qo*(dD-dR)/1000，上述負(fù)荷若為負(fù)值，表示新風(fēng)承擔(dān)了部分房間冷負(fù)荷或濕負(fù)荷。綜合考慮新風(fēng)帶入的負(fù)荷后的室內(nèi)熱濕比應(yīng)為ε=[Qo+ρ*Vo*(hD-hR)]/[ MW+ρ*Qo*(dD-dR)/1000]，如風(fēng)機盤管的空氣處理過程的熱濕比εFC等于或稍小于ε，則滿足設(shè)計要求，即必須有ε≥εFCnot;not;。對于室內(nèi)濕負(fù)荷大的房間，新風(fēng)必須有一定的除濕能力才有可能在與風(fēng)機盤管共同作用下實現(xiàn)對房間溫濕度調(diào)節(jié)。如果仍按方案二的處理方法，這類空調(diào)房間內(nèi)的濕度過高，不能滿足設(shè)計要求。

對于冬季工況，新風(fēng)一般可以加熱到室內(nèi)溫度，并根據(jù)房間的濕負(fù)荷確定對新風(fēng)的加濕量。

對新風(fēng)的處理通常采用組合式空調(diào)機組或整體式新風(fēng)機組。機組一般具有過濾、冷卻、加熱、加濕等功能。而冬季室外新風(fēng)低于0℃的地區(qū)，新風(fēng)機組應(yīng)有防凍措施。如在新風(fēng)入口處設(shè)電動保溫密閉閥，與風(fēng)機聯(lián)動。停機時，密閉閥將自動關(guān)閉。另外加熱盤管應(yīng)位于機組內(nèi)冷卻盤管的上游，以防在冬季運行時，由于冷卻盤管中未放水或水未放盡而被冬毀。

6 空氣-水風(fēng)機盤管系統(tǒng)的優(yōu)缺點

空氣-水風(fēng)機盤管系統(tǒng)的優(yōu)點是：

(1) 各房間的溫度可獨立調(diào)節(jié)；當(dāng)房間不需要空調(diào)時，可關(guān)閉風(fēng)機盤管(關(guān)閉風(fēng)機)，節(jié)約冷源和運行費用。

(2) 各房間的空氣互不串通，避免交叉感染。

(3) 風(fēng)、水系統(tǒng)占用建筑空間小，機房面積小，其原因新風(fēng)系統(tǒng)小，一般僅為全空氣系統(tǒng)風(fēng)量的15%～30%，且無回風(fēng)管路；水的密度比空氣大，輸送同樣能量時水的容積流量不到空氣流量的千分之一，水管比風(fēng)管小很多。

(4) 水、空氣的輸送能耗比全空氣系統(tǒng)小，原因同上。

它的缺點是：

(1) 末端設(shè)備多且分散，運行維護(hù)工作量大。

(2) 風(fēng)機盤管運行有噪聲。

(3) 對空氣中懸浮顆粒的凈化能力、除濕能力和對濕度的控制能力比全空氣系統(tǒng)弱。

7 結(jié)語

空氣—水風(fēng)機盤管系統(tǒng)是目前廣泛應(yīng)用的一種空調(diào)技術(shù)，相比與全水系統(tǒng)、全空氣系統(tǒng)，空氣—水風(fēng)機盤管系統(tǒng)有著不可比擬的優(yōu)點，希望通過本文的介紹，大家對該系統(tǒng)有更加深刻的認(rèn)識。

參考文獻(xiàn)

[1]簡明空調(diào)設(shè)計手冊[M].北京.中國建筑工業(yè)出版社

[2]陸耀慶.實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊（第二版）[M].北京.中國建筑工業(yè)出版社

作者簡介

胡佳佳（1985-），男，安徽安慶人，本科，工學(xué)學(xué)士，建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)，暖通設(shè)計工程師。