[科普中国]-低温送风空调系统

简介

低温送风空调系统是相对于常规空调送风系统而言的，常规送风系统设计温度为14~18℃，而低温送风空调系统一般设计温度为4~12℃。低温送风系统的概念是1947年首先由美国人提出的。1950年美国率先将此项技术应用于住宅和小型商业建筑的改造工程上。在我国，低温送风系统才刚刚起步。以低于常规空调系统送风的空调通称为低温送风系统，低温送风系统按其送风温度的高低，一般可分为三类。1

分类以低于常规空调系统送风的空调通称为低温送风系统，低温送风系统按其送风温度的高低，一般可分为三类1：

（1）一类低温送风 送风温度范围为4~6℃，此类低温送风由于需要特殊的风口，初投资与年运行费用节省不多，一般不推荐使用。

（2）二类低温送风 送风温度范围为6~8℃，标准送风温度为7℃，此类低温送风可以和冰蓄冷技术密切结合在一起，能够获得较好的空调效果及经济效益，因此是最优的选择，得到广泛的使用。

（3）三类低温送风 送风温度为9~12℃，标准送风温度为10℃，此类送风可与冰蓄冷结合，也可与常规空调结合，较为灵活，但取得经济效益较小，因此也较少采用。1

构成低温送风系统主要由冷却盘管、风机、风管及末端空气扩散设备等组成。1

冷却盘管正确的选择冷却盘管时实现低温送风系统的重要环节。由于低温送风系统的设计参数与常规空调不同，所以冷却盘管的选择也不同于常规的空调送风系统，这种不同主要体现在以下几个方面1：

1）冷却盘管要求有更多的盘管数。

2）采用更细的铜管和具有内扰强化传热措施的铜管。

3）盘管迎面风速低。

4）盘管一般采用标准回路和分回路布置，不建议采用多回路布置。

风机在低温送风系统中，关于风机应从以下几个方面来考虑。

（1）低温送风系统常与变风量系统结合使用于空调系统中。变风量低温送风空调系统中，在选择风机时，应特别注意选择风机特性曲线平缓的风机，并在有条件的情况下选择可变频调速的风机。

（2）风机的设置位置是指风机在空调机组内与冷却盘管的相对位置。冷却盘管位于风机的吸风侧称之为吸入式（亦称抽吸式）；冷却盘管位于风机的出风侧称之为压出式（亦称吹压式）采用吸入式风机的布置形式在低温送风系统中会有更大的优势。

（3）风机的电机发热量会随着送风空气带到空调系统中，一般引起空气温升1~2℃，这是一项较大的冷负荷，故应在冷却盘管的供冷负荷中考虑进去。1

风管由于低温送风空调系统具有大温差小流量的特点，因此与常规空调系统相比，低温送风空调系统中的风管也具有不同的特点。1

（1）低温送风系统由于采用了更大的送风温差，因而大大地减少了送风量，从而减少了送风管道的断面尺寸，使得空气输送能耗大幅度地减少。同时减少了制作风管的金属材料能耗和保证风量加工质量。由于低温送风系统降低了风管尺寸，因此对于原先采用矩形风管的地方，可以采用圆形和扁圆形风管替代矩形风管，圆形和扁圆形风管具有较好的强度与刚度，并且比矩形风管容易加工，密封性好，声学控制特性好。因此是最经济和最有效的风管，推荐使用于低温送风系统中。

（2）如果低温送风系统风管保温做的不够好，会使风管温升远大于常规空调系统。因此在低温送风系统中，在满足噪声控制条件下，应尽量采用高风速来减少这部分的无用热损耗。

（3）管道的保温是空调系统良好运行的至关重要的环节。对于低温送风系统来说，不仅要选择热导率小的保温材料，以减少保温层厚度，更重要的是解决好隔汽、防潮问题。1

末端空气扩散设备目前低温送风系统方式主要分为两类。第一类，采用诱导箱、混合箱等形式，将低温的一次送风与室内空气在箱内混合，再由常规的送风口送入室内；第二类，采用直接送入的方式将低温风由送风口送入室内。在第一类送风方式中，主要有三种形式，即带风机的串联式混合箱、带风机的并联式混合箱及无风机诱导型混合箱。第二类送风方式中可采用低温送风专用送风口或常规送风口。1

适用场所和不适用场所适合采用低温送风系统的条件1：

1）有≤4℃的低温水可供利用

2）要求显著降低建筑高度，降低投资

3）要求降低空调区内空气相对湿度至40%以下

4）冷负荷超过已有空调设备及管网供冷能力的改造工程

不适合采用低温送风系统的条件1：

1）没有≤4℃的低温水可供利用

2）空调区内空气相对湿度要求保持高于40%

3）要求保持较高循环风量（换气次数）

4）全年中有较长时间，可以利用室外空气进行节能运行

相关规定采用低温送风系统时，应符合《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736-2012）中下列规定2：

1）空气冷却器出风温度与冷媒进口温度之间的温差不宜小于3℃，出风温度宜采用4~10℃，直接膨胀系统不应低于7℃。

2）应计算送风机、送风管道及送风末端装置的温升，确定室内送风温度并应保证在室内温湿度条件下风口不结露。

3）采用低温送风时，室内设计干球温度宜比常规空调系统提高1℃。

4）空气处理机组的选型，应通过技术经济比较确定。空气冷却器的迎面风速宜采用1.5~2.3m/s，冷媒通过空气冷却器的温升宜采用9~13℃。

5）采用向空气调节区直接送低温冷风的送风口，应采取能够在系统开始运行时，使送风温度逐渐降低的措施。

6）低温送风系统的空气处理机组、管道及附件、末端送风装置必须进行严密的保冷，保冷层厚度应经计算确定，并在供冷和冷热共用时，应符合《设备及管道保冷设计导则》（GB/T 15586）；在供热时应按《设备及管道保温设计导则》（GB 8175）进行计算确定；凝结水管则按《设备及管道保冷设计导则》（GB/T 15586）中防止表面凝露保冷厚度方法计算确定。

7）空气冷却器的出风温度：制约空气冷却器出风温度的条件是冷媒温度，如果冷却盘管的出风温度与冷媒的进口温度之间的温差（接近度）过小，必然导致盘管传热面积过大而不经济，导致选择盘管困难。

8）送风温升：低温送风系统不能忽视的还有风机、风管及末端装置的温升（一般可达3℃左右），并考虑风口结露等因素，才能够最后确定室内送风温度及送风量。

9）低温送风系统的保冷：由于送风温度比常规系统低，为减少系统冷量损失和防止结露，应保证系统设备、管道及附件、末端送风装置的正确保冷与密封，保冷层应比常规系统后。

10）低温送风系统的末端送风装置：因送风温度低，为防止低温空气直接进入人员活动区，尤其是采用变风量空调系统，当低负荷低送风量时，对末端送风装置的扩散性或空气混合性有更高的要求。2