新风空调设备标准体系构建及关键标准的研制

新风空调设备标准体系构建及关键标准的研制

胡轩瑞 潘俊飞 谷效萱

河南中烟工业有限责任公司许昌卷烟厂 河南 许昌 461000

摘要：随着社会经济的不断提升，人们对生活环境的要求也在不断提高。人居环境健康需要和能源系统平衡的制约、建筑节能与改善室内环境品质的矛盾，都对目前的空调方式与设备提出了挑战和要求。独认新风空调设备作为一种全新风系统设备，能避免回风对建筑环境安全的潜在威胁以及因回风交叉污染造成传染性疾病传播的可能。本文就独立新风空调设备标准体系构建及关键标准的研制展开探讨。

关键词：独立新风空调设备；技术标准；标准体系引言

引言

传统空调大都采用全新风系统，一般是通过空气冷却器对空气同时进行冷却和冷凝除湿处理，消除室内的热湿负荷。这种处理方式不仅造成了能源浪费，而且不能有效消除室内湿负荷，在不能同时满足温湿度变化的同时，往往需要牺牲湿度满足温度要求。其次，当室内湿负荷较大时，由于空调设备一般是在室内完成除湿，较高的相对湿度和冷凝水的存在，严重影响了人体舒适度和室内空气品质，同时也导致空调系统的能耗上升。空调设备的广泛运用使得空调系统面临着节能、环保、安全等诸多问题的挑战，因此温湿度独立控制空调系统应运而生。

1 独立新风系统

独立新风系统是一种采用低温送风的全新风系统，承担全部室内潜热负荷、全部或部分显热负荷。它的构成部分有低温送风新风机组、全热交换器、表面冷却器和室内显冷设备。独立新风系统的工作流程是:新风和排风在全热交换器内进行能量交换，然后排风直接排出室外，新风进入表面冷却器，水泵将压缩冷凝机组产生的低温水送入表面冷却器，在表面冷却器里低温水对新风进行温度调节，最后通过诱导风口进入室内。在上述过程中对新风温度具有调节作用的是全热交换器、表面冷却器和室内显冷设备，而要对独立新风系统进行控制方法的研究就要先对独立新风系统进行建模，由于室内显冷设备只有在表面冷却器无法承担热负荷时才工作，所以建模时只对全热交换器、表面冷却器进行研究。

2 独立新风系统的特点

独立新风系统（DOAS）是当今国际上最先进的空调系统之一，该系统的主要特点是:室外新风通过全热交换器和低温送风新风机组处理后，送入室内，室内全部潜热负荷和部分（或者全部）显热负荷被低温干燥的新风所消除，当室内显热负荷无法全部由新风消除时，则由室内显冷设备承担，空调末端装置干工况运行。独立新风的空调系统用于建筑时，具有以下突出的优点：（1）由于采用低温送风，室内相对湿度较低，人体更加舒适，室内空气质量更高；（2）人员密集的教室和会议室，由于新风量大，因此室内无需再安装显冷设备，新风可以消除全部的空调负荷；（3）当室内需要安装显冷设备时（如办公室，实验室等），空调末端设备干工况运行，避免了冷凝水产生的细菌和霉菌孳生的问题，室内空气品质得以改善，有利于人体健康；（4）室内无回风，对于人员高度集中的场所，大大改善了室内空气质量，在流行性疾病爆发期间，极大降低了传染源扩散的可能性；（5）送风量小，因此风管尺寸较小，末端设备运行噪声低，满足建筑对设备噪声要求高的需要；（6）系统一次投资和运行费用低于常规空调系统。

3 新风空调设备标准体系构建方法

3.1新风空调设备标准体系的构建过程

新风空调设备标准体系的形成，是综合结合了新风空调设备的共性技术的研究、新风系统优化及检验评价方法的研究还有新风空调设备系列标准的构建技术点。前期开展了大量的调研和论证工作，了解建筑环境品质控制及新风空调相关设备产业的动态与趋势，探讨相关行业对标准的需求种类、需求特点，相关工程建设标准情况、体系构建技术情况和行业管理要求等，考察相关领域国际标准与区域标准及先进国家技术状况，进行了全面的分析论证并形成新风空调设备的共性技术研究报告。然而，研究新风空调设备的共性技术关键，是提出新风空调设备的基本结构、分类，并引人拥分析理论及热经济学方法，将所有的技术研究层面的内容广泛征求行业专家的意见，在综合最优的目标约束下确定相关系统优化及检验评价方法。将新风空调设备系列标准构建分为基础标准、通用标准和专用标准等三个层次，并选择确定系列标准中的关键与急需技术标准，研究并编制技术标准，申报并立项，完成新风空调设备标准体系的整体工作。

3.2建立总风量控制的SIMULINK仿真模型

仿真技术是计算机技术的一种，它的产生和发展有着浓厚的工程实际应用背景。所谓仿真，就是指通过研究一个能代表研究对象的模型来代替对实际对象的研究。计算机仿真就是在计算机上用数字形式表达实际系统的运动规律。计算机仿真技术具有如下特点：（1）利用对系统和过程的仿真模拟方法取代传统的实验方法，可以节省大量人力物力，同时还能提高开发效率，缩短开发时间。（2）加强了对过程特性的研究和分析，即逐步以动态分析方法取代传统的静态分析方法，使建立的数学模型更加接近实际的系统或过程，提高准确性。（3）对单个部件的仿真和对整个系统的仿真使得人们对部件特性和系统特性均能进行比较详尽的研究，可对产品开发和改进提供方向性指导。（4）最优化方法的广泛应用，包括最优化设计和最佳工况调节和控制等，大大地提高了系统设计和过程控制的质量。（5）变以往的典型工况设计为全过程工况设计，提高了系统的可靠性、可调性和系统运行的效率。通过对各房间的设计风量和实际设定风量的比较计算，对变频风机实施相应的变频控制。仿真时只需输入各房间的设计风量和实际设定风量，即可得到风机实际运行转速与设计转速的比值。

3.3新风空调设备标准体系构建关键技术内容

在对新风空调设备技术标准体系的探索中，重点研究了新风空调设备运行环境影响因素，并结合我国气象参数对其进行了全国的地域及行政分区，成果对于新风空调标准化研究有着不可忽视的重要作用。基础标准中研制新风空调设备分类与符号，重点研究新风空调设备分类及与分类相对应的符号体系，分析新风空调设备在设计、安装、验收、检测、评价、使用维护和运行管理等方面的协调性。通用标准中研制新风空调设备通用技术条件、独立新风空调设备评价标准技术标准，重点研究了新风空调设备通用性及一致性方面的要求，提出相关技术条件，提出新风空调设备的基本评价方法，在独立新风空调设备运行环境分区方面取得了部分成果。专用标准中研制低温送风独认新风空调设备、蒸发冷却式新风空调设备技术标准，重点研究各类新风处理设备的性能特点，提出其术语和定义、型式与基本参数、分类和标记、要求、适用条件、试验方法、检验规则等基本内容;独认新风空调设备评价标准，重点研究不同冷源形式下的新风空调设备的各项评价指标，为新风空调设备技术标准化提供可行性依据。

结语

独立新风系统在地面工程中有较多应用，已经被证明是一种成熟的、安全的、节能的通风空调系统形式，借鉴地面建筑通风系统安全性和节能设计经验，研究防护工程独立新风系统是十分必要的。目前我国的室内空气品质标准重点跟踪国际标准及国外先进标准，重点涉及室内污染与净化，充分体现新风空调标准体系及产品特色。新风空调设备领域新材料、新技术、新方法和新产品不断涌现，更需要不断更新新风空调设备技术标准框架，建认符合社会发展的新风空调标准体系。

参考文献

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［2］丁研．辐射供冷及独立新风耦合系统送风形式与控制策略研究［D］．天津:天津大学环境科学与工程学院，2018．

［3］封小梅，左政，简弃非．独立新风系统的能耗特性研究［J］．建筑热能通风空调，2018，8(4):33－36．