誘導(dǎo)風(fēng)機在低溫送風(fēng)系統(tǒng)中的設(shè)計應(yīng)用

梁占成

（大連港口設(shè)計研究有限公司，遼寧 大連 116000）

所謂低溫送風(fēng)，即空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度為4℃～10℃，比常溫空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度12℃～16℃低，因而稱為低溫送風(fēng)。對于低溫送風(fēng)空調(diào)，美國和日本有不同的定義。美國的低溫送風(fēng)應(yīng)用歷史較早，如4℃的低溫送風(fēng)應(yīng)用在濕度控制中，以及9℃的送風(fēng)用于小型商業(yè)建筑的誘引送風(fēng)等。2℃～4℃的低溫送風(fēng)被用于醫(yī)院的一次風(fēng)誘引送風(fēng)系統(tǒng)。低溫送風(fēng)在美國的發(fā)展歷史與冰蓄冷的應(yīng)用并沒有直接聯(lián)系。當(dāng)然，后來的冰蓄冷的出現(xiàn)使人們重新認識了低溫送風(fēng)的優(yōu)勢，使之得以進一步的系統(tǒng)化，得到了完善和發(fā)展。現(xiàn)在美國的低溫送風(fēng)主要指低于10℃的送風(fēng)溫度。

而在日本，通常的送風(fēng)溫度為15℃～16℃，比此溫度低的送風(fēng)稱為低溫送風(fēng)，實際上應(yīng)用的事例多為10℃～13℃，故將13℃定義常規(guī)送風(fēng)和低溫送風(fēng)的分界線。

我國已有一批建筑采用了低溫送風(fēng)方式，而且效果相當(dāng)明顯。

1 低溫送風(fēng)的優(yōu)點

這樣低的送風(fēng)溫度通常借助于冰蓄冷系統(tǒng)的1℃～4℃的低溫冷凍水或載冷劑。將低溫送風(fēng)技術(shù)和冰蓄冷技術(shù)相結(jié)合，可進一步減少空調(diào)系統(tǒng)的運行費用，降低一次性投資，提高空調(diào)品質(zhì)，改善儲冷空調(diào)系統(tǒng)的整體效能。

相對于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)而言，低溫送風(fēng)系統(tǒng)具有以下主要特點：

1.1 降低系統(tǒng)設(shè)備費用

減少系統(tǒng)設(shè)備費用一直是推動低溫送風(fēng)應(yīng)用的一個重要因素。較低的送風(fēng)溫度和較大的供回水溫差減少了所要求的送風(fēng)量和供水量，降低了空調(diào)機組、風(fēng)機和水泵以及風(fēng)管和水管的投資，從而降低了系統(tǒng)設(shè)備的費用，一般低溫送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備費用可降低約10%。

1.2 降低建筑投資費用

較小的風(fēng)管和水管可以降低樓層高度的要求，使建筑結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)及其他一些建筑系統(tǒng)的費用得到節(jié)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(fēng)系統(tǒng)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(zhì)更可接受。

1.4 降低運行費用

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

2 系統(tǒng)能耗分析

相對于常規(guī)系統(tǒng)設(shè)計，低溫送風(fēng)系統(tǒng)水泵和風(fēng)機的耗能量減少。采用低溫送風(fēng)系統(tǒng)，能使送風(fēng)機運行費用每年每平方米空調(diào)面積減少5.2至6.9RMB，但是每平方米節(jié)省費用超過8.7RMB是非常少見的。

但是，不是低溫送風(fēng)系統(tǒng)中的每個組件都能節(jié)省能耗。作為空氣混合器的風(fēng)機動力VAV末端在使用期內(nèi)不間斷地運行，導(dǎo)致功率略有增加。對于并聯(lián)式末端，每平方米會增加0.08RM至0.12RM……而串聯(lián)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(jù)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(nèi)的空氣相對濕度在較低水平也會增加制冷量的需求。送風(fēng)機和回風(fēng)機本身能耗減少可以抵消冷水機組能耗的增加（減少系統(tǒng)送風(fēng)量可以重新考慮是否需要回風(fēng)系統(tǒng)）。總而言之，低溫送風(fēng)系統(tǒng)所節(jié)省的凈能耗是非常明顯的。減少能耗的主要來源是風(fēng)機功率的降低，但是冷凍站和再熱設(shè)備的能耗是不能忽略的。為實現(xiàn)潛在的能量節(jié)省，智能化系統(tǒng)控制是至關(guān)重要的。誘導(dǎo)風(fēng)機的設(shè)計應(yīng)用就是如此應(yīng)運而生的。

3 誘導(dǎo)風(fēng)機定義

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

4 誘導(dǎo)風(fēng)機的特點

設(shè)計簡單、靈活：系統(tǒng)規(guī)劃簡單，設(shè)計變動彈性大，容易修改，出錯機會小；節(jié)省空間：不需要傳統(tǒng)通風(fēng)那樣復(fù)雜巨大的管路，最大也不過35CM口徑螺旋風(fēng)管；安裝簡便：無需巨大風(fēng)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(diào)節(jié)，射流方向隨意調(diào)整，簡單方便，靈活機動；高效節(jié)能：利用物理特性誘導(dǎo)風(fēng)量，故節(jié)省電力，運轉(zhuǎn)成本低，設(shè)備體積小，安裝費用降低；維護方便：誘導(dǎo)風(fēng)機設(shè)有檢修門和過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)清洗方便，風(fēng)機檢修、維護簡便；換氣質(zhì)量高：誘導(dǎo)氣體完全流通，不會有死角產(chǎn)生，降低廢氣濃度，避免污染積累，提高空氣品質(zhì)。

5 誘導(dǎo)風(fēng)機數(shù)量的計算

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

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6 誘導(dǎo)風(fēng)機應(yīng)用的意義

誘導(dǎo)風(fēng)機的設(shè)計應(yīng)用使低溫送風(fēng)系統(tǒng)的經(jīng)濟價值和使用價值都被充分發(fā)揮，其在建筑領(lǐng)域中的發(fā)展將更加長遠。

[1]清華大學(xué)，西安治金建筑學(xué)院，同濟大學(xué)，重慶建筑工程學(xué)院，空氣調(diào)節(jié)，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1985。

[2]汪訓(xùn)昌譯.A T Kirkpatrick,J S Elleson(美國)著，低溫送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計指南[M].北京：中國建筑工業(yè)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.