風機盤管的應用與發(fā)展趨勢【文獻綜述】

1、<p><b>　　畢業(yè)設計文獻綜述</b></p><p><b>　　建筑環(huán)境與設備工程</b></p><p>　　風機盤管的應用與發(fā)展趨勢</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展，各地都在興建高標準的辦公、生

2、活等建筑。建筑的建造水準和設備水準體現(xiàn)了一個國家的現(xiàn)代化程度和技術水平，其空調(diào)方式應能適應建筑的功能需求，因此對于建筑的空調(diào)系統(tǒng)設計是至關重要的。在目前各類建筑物中，大量采用先進設備和相應配套設備而行成的中央空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代化建筑技術的重要標志之一，是現(xiàn)代建筑創(chuàng)造舒適高效的工作和生活環(huán)境所不可缺少的重要基礎設施。</p><p>　　風機盤管空調(diào)系統(tǒng)布置靈活，節(jié)省建筑空間，可分別調(diào)節(jié)各房間的室內(nèi)狀態(tài)參數(shù)，當某

3、些房間關閉機組時不影響其他房間，這就節(jié)省了運行費用，近年來廣泛應用于民用建筑，特別是 其中的高靜壓風機盤管，讓風機盤管得到更加靈活方便的應用。</p><p>　　教學樓是一個室內(nèi)人口眾多的公共場所，室內(nèi)空氣的溫濕度、潔凈度和新鮮空氣量等，對教師和學生的身體健康影響很大。對于教學樓建筑設施的空氣環(huán)境質(zhì)量要引起人們的重視。中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足健康、舒適的同時，也不能忘記節(jié)能這一主題。</p><

4、;p>　　關鍵詞：節(jié)能、風機盤管、新風、趨勢</p><p>　　一、課題研究歷史和現(xiàn)狀 </p><p>　　能源是國家經(jīng)濟的支柱，作為一個能源消耗量龐大的國家，美國在研究提高能源利用率和節(jié)能方面投入了大量的人力和物力。據(jù)統(tǒng)計，美國的整個能源消耗比例中，多余1/3的能源用在建筑能耗上，而這些能耗是用來提高人們的熱舒適感和空氣質(zhì)量，以此來提高人們的生活質(zhì)量。為了研究高性能冷水機組，

5、美國的一些制冷設備生產(chǎn)廠商不惜投入大量資源，使得冷水機組單位制冷量的能耗僅為20世紀70年代的62.3%。美國在空調(diào)冷源水系統(tǒng)方面的研究也取得了一定的成果，在冷卻水系統(tǒng)方面著重于降低冷卻水的流量，以便于減少冷卻水泵能量消耗。我們知道日本這個國家資源貧乏，其主要能源要依靠進口，但于此同時他們的能源消耗巨大。因此，對日本來說在研究節(jié)能和提高能源的利用率上意義重大。長久以來，日本在建筑節(jié)能方面做了大量工作，出臺了許多節(jié)能方面的規(guī)定，制定了一些

6、建筑節(jié)能的評價方法。日本的一些設備生產(chǎn)廠家對空調(diào)及制冷設備的投入也很大。世界各國都在極力發(fā)展可再生能源作為空調(diào)冷熱源。地源熱泵供暖空調(diào)是一種使用可再生能源的高效節(jié)能、環(huán)保型的工程系統(tǒng)。在美國、瑞士、瑞典等國的整個空調(diào)系統(tǒng)中地源熱泵系統(tǒng)占到了很大的比重。</p><p>　　我國人均資源量遠低于世界平均水平，但是近年來，由于國民經(jīng)濟發(fā)展迅速，使我國的能源問題越來越嚴峻。為了國家的可持續(xù)發(fā)展，國家領導人將節(jié)能減排提上

7、了日程。</p><p>　　伴隨著經(jīng)濟建設的不斷深入和人們生活水平的不斷提高，建筑物內(nèi)安裝空調(diào)幾乎成為必須的環(huán)節(jié)，建筑物的能耗需求也急劇上升，電力資源供不應求的情況時有發(fā)生。在我國建筑總能耗中，空調(diào)系統(tǒng)的能耗所占有的比重相當大，因此對于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問題的研究就顯得異常重要。在建筑空調(diào)系統(tǒng)運行能耗中，冷源系統(tǒng)的能耗是最大的。這些年來，我國暖通空調(diào)學術和工程界在空調(diào)冷源系統(tǒng)的節(jié)能方面下了很多的功夫。研究的重點主要

8、集中在對冷源系統(tǒng)形式的選擇上，特別是對壓縮式冷水機組和吸收式冷水機組的技術和經(jīng)濟進行研究比較。對眾多方案進行分析后行成共識：吸收式冷水機組雖然節(jié)省用電，但并不節(jié)能，對于其在我國的應用要依情況而定，對于有可利用余熱的地區(qū)，應提倡使用吸收式冷水機組，而一般建筑物則可以采用蒸汽壓縮式制冷。同時，在對冷熱源系統(tǒng)進行選擇時，還要考慮建筑物所在地區(qū)的電力供應狀況、能源情況、氣象條件、空調(diào)系統(tǒng)是否有采用余熱回收的可能性等問題。</p>

9、<p>　　二、風機盤管加新風系統(tǒng)的研究</p><p>　　長久以來，風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng)在控制各區(qū)域空調(diào)機組的啟停和室內(nèi)溫度時非常靈活方便，并且節(jié)省建筑裝修空間和工程的造價，是賓館飯店和寫字樓等辦公建筑首選的半集中式空調(diào)系統(tǒng)行式。</p><p>　　這種空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)點是控制方便，較節(jié)能，造價低。缺點是大量的空氣在室內(nèi)重復循環(huán)，在風機盤管回風過濾網(wǎng)、表冷器、冷凝水盤等處極易

10、滋生細菌、病毒等微生物，使空氣受到污染。雖然安裝了新風系統(tǒng)，可是新風量也只是滿足室內(nèi)人員的最低衛(wèi)生要求。長時間在辦公室上班的人員有時會感到頭昏、嗜睡、胸悶、乏力、精神不振、注意力不集中、情緒起伏等現(xiàn)象，這些都是“病態(tài)建筑綜合癥”（SBS：Sick Building Syndrome）的通常表現(xiàn)，即俗稱的“空調(diào)病”。為有效地防止這種現(xiàn)象，盡量消除這一缺陷。我們可以在中央空調(diào)中，采用抗菌型風機盤管、抗菌型新風處理機、抗菌型回風過濾網(wǎng)、UVC

11、紫外線殺菌燈等手段全方位抗菌殺菌，使室內(nèi)空氣保持潔凈。使我們在設計當中能優(yōu)先選用風機盤管這一造價低，控制方便的中央空調(diào)形式。</p><p>　　由于現(xiàn)在能源供應的緊張，現(xiàn)在除了提倡健康空調(diào),還比較流行節(jié)能空調(diào)。節(jié)能空調(diào)就是通過各種方法對中央空調(diào)中可以調(diào)節(jié)的部分進行調(diào)解控制，從而達到不浪費能源的目的。</p><p>　　風機盤管空調(diào)機組（FCU）的冷熱量調(diào)節(jié)，一般有三種方法：（1）水量調(diào)

12、節(jié)法；（2）風量調(diào)節(jié)法；（3）空氣旁通調(diào)節(jié)法?？諝馀酝ㄕ{(diào)節(jié)法采用較少，主要采用水量調(diào)節(jié)和風量調(diào)節(jié)法。國內(nèi)對風機盤管空調(diào)機組的水量調(diào)節(jié)，一般是采用溫控器，控制電動兩通閥的開關，對風機盤管的供水實行供或停的兩位調(diào)節(jié)，風量調(diào)節(jié)則采用高、中、低三檔變速調(diào)節(jié)法，由人工進行控制。</p><p>　　無級調(diào)速變風量風機盤管空調(diào)機組是由智能溫控器和風機盤管空調(diào)機組兩部分組成，室內(nèi)溫度的控制是通過無級調(diào)節(jié)風機盤管機組的送風量來完

13、成。當室內(nèi)溫度低于設定溫度（冬季為高于），溫控器在設定的時間隔內(nèi)，開始降低風機盤管機組風機轉(zhuǎn)速，即減少送入室內(nèi)的風量，直到室內(nèi)溫度等于設定溫度，風機盤管機組風機保持在該轉(zhuǎn)速下運行。室內(nèi)溫度波動可控制在正負0.5攝氏度范圍內(nèi)。</p><p>　　無級調(diào)節(jié)風機電機的轉(zhuǎn)速，由于已作線性化處理，所以風機盤管機組的風量完全與電壓成線性關系，從而實現(xiàn)風機送風量的自動控制和無級調(diào)節(jié)，使室內(nèi)溫度控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。</p

14、><p>　　帶獨立新風的風機盤管空調(diào)系統(tǒng)的能耗主要由以下幾部分組成：冷水機組、冷卻塔、水泵、風機盤管空調(diào)機組、新風機組。對于變風量風機盤管空調(diào)系統(tǒng)，冷卻塔、水泵、新風機組的容量是不變的，而風機盤管空調(diào)機組和冷水機組的容量是可調(diào)節(jié)的。</p><p>　　采用無級調(diào)速之后，除了可以明顯減少風機盤管空調(diào)機組的風機耗電量之外，風機盤管空調(diào)機組的冷量隨轉(zhuǎn)速的減少而明顯下降，這樣不但避免了房間過冷（冬

15、季過熱）現(xiàn)象的發(fā)生，更主要的是空調(diào)系統(tǒng)的能耗可以相應減少。</p><p>　　采用變風量技術，可以明顯減少空調(diào)系統(tǒng)的全年能耗，風機盤管全年單位冷量耗量電可減少45％-55％，冷水機組全年單位冷量耗電量可減少15％-25％。</p><p>　　我國建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能研究有待解決的問題</p><p>　　通過對一些地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，設計人員在涉及選用冷水機組時

16、多考慮其額定工況下的全負荷性能，而對其部分負荷性能的考慮較少。在風冷式冷水機組和水冷式冷水機組的選擇應用上我國制冷工程界也存在著認識上的差異。我國在冷源水系統(tǒng)方面的研究目前較少，一般都是按冷水機組的樣本提供的冷卻水量和冷凍水量進行冷卻水泵和冷凍水泵的選擇。對于水系統(tǒng)的水泵是否運行節(jié)能則關注不多。事實上，對于冷水機組的運行而言，冷凝器和蒸發(fā)器都要求定流量，因此，對于冷水機組部分負荷狀態(tài)運行時，水泵的輸出都是全負荷輸出，水系統(tǒng)的全年運行能耗

17、是相當大的。因此水系統(tǒng)的節(jié)能具有很大的潛力。 </p><p>　　空調(diào)制冷技術的誕生是建筑技術史一項重大進步，它標志著人類從被動適應宏觀自然氣候發(fā)展到主動控制建筑微氣候，在改造和征服自然的過程的又邁出了堅實的一步。但是對空調(diào)的依賴也逐漸成為建筑能耗增長的最主要的原因。制冷空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們創(chuàng)造了舒適的空調(diào)環(huán)境，但20世紀70年代的全球能源危機，使制冷空調(diào)系統(tǒng)這一能源消耗大戶面臨嚴重考驗，節(jié)能降耗成為空調(diào)系統(tǒng)

18、設計的關鍵環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計，我國建筑能耗約占全國總能能耗的35%，空調(diào)能耗又約占建筑能耗的50%～60%左右。由此可見，暖通空調(diào)能耗占總能耗的比例可高達22.75%。因此，建筑中的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能已成為節(jié)能領域中的一個重點和熱點。于是降低空調(diào)能耗也被納于建筑節(jié)能的任務中，如何更好的利用現(xiàn)在的空調(diào)技術服務人類同時又能滿足建筑能耗的要求，是現(xiàn)階段專業(yè)技術人員的工作要點。而暖通空調(diào)設計方案的好壞直接影響著建筑環(huán)境的質(zhì)量和節(jié)能狀況。隨著科學技術的迅速發(fā)

19、展以及對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，暖通空調(diào)領域中新的設計方案大量涌現(xiàn)，針對同一個設計項目，往往可以有很多不同的設計方案可供選擇，設計人員要進行大量的方案比較和優(yōu)選工作，設計方案技術經(jīng)濟性比較正在成為影響暖通空調(diào)設計</p><p><b>　　三、空調(diào)發(fā)展趨勢</b></p><p>　　現(xiàn)代化多功能商品樓的空調(diào)設計除傳統(tǒng)的空調(diào)方式外，近年來又出現(xiàn)了一些新的空調(diào)方式，

20、有新有老，新老結(jié)合是多功能樓空調(diào)設計的最大特點。</p><p>　?。?）風機盤管加新風是最常用的空調(diào)方式。這種方式目前國內(nèi)設計中最為常用，在70—80 代，國內(nèi)有70%—80%的辦公樓就是這種方式。</p><p>　?。?）空調(diào)機組的低風速全空氣空調(diào)方式重新得到重用。國外有40%左右的多功能樓采用了全空氣方式，這是因為多功能樓周邊負荷比較穩(wěn)定，而大量OA機器的采用又需要嚴格防止凝水和

21、滲漏水，水配管最好不通過業(yè)務空間。所以大量采用。</p><p>　?。?）熱泵空調(diào)大展風采。由于城市環(huán)境的要求，不允許設置鍋爐房，在沒有區(qū)域集中供熱供冷（DHC）的條件下，尤其是帶有商場、旅館及辦公室的多功能樓建筑，采用熱泵機組收集余熱就是最佳的空調(diào)方式。</p><p>　?。?） 末端可調(diào)變風量空調(diào)方式。近年來國外提出了末端可調(diào)變風量系統(tǒng)的概念（TRAV），用先進的電腦軟件，根據(jù)末端

22、裝置實際風量變化直接控制送風機，并保持風道的壓力平衡，適合辦公樓內(nèi)部區(qū)負荷變化，以及各人自主調(diào)節(jié)風量的使用條件。</p><p>　?。?） 香味空調(diào)和森林浴空調(diào)方式。香味空調(diào)有三種方式：1）是在全空氣系統(tǒng)的送風道內(nèi)用香味發(fā)生機間歇脈沖式地噴入香水；2）是在室內(nèi)單獨設置香味發(fā)生機，用壁掛式等幾中方式；3）是通過自然蒸發(fā)向室內(nèi)散發(fā)香味。</p><p><b>　　四、總結(jié)<

23、/b></p><p>　　隨著控制技術的不斷成熟及廣泛的應用，如今不但能通過變頻器來控制風機盤管中風機的轉(zhuǎn)速來達到節(jié)能的效果，還能通過電磁閥來控制盤管中的水量，使制冷或供熱與通風完全隔離開來。這樣在不需要制冷時，可以通過控制器上的通風選項來關閉盤管中的冷水流動達到關閉制冷的功能，單是風機還是能通過變頻器獨立運作，從而滿足了衛(wèi)生要求。這樣看來，如今的風機盤管系統(tǒng)即能保證衛(wèi)生要求又能達到節(jié)能的目標，相信風機盤

24、管加新風系統(tǒng)將永遠是辦公樓型中央空調(diào)系統(tǒng)設計中的首選。</p><p><b>　　五、參考文獻</b></p><p>　　[1]趙榮義，范存養(yǎng)，薛殿華，錢以明. 空氣調(diào)節(jié)（第4版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　[2]金招芬，朱穎心. 建筑環(huán)境學[M].中國建筑工業(yè)出版社，2001</p>&

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