新風(fēng)機組

　　新風(fēng)機組是提供新鮮空氣的一種空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。工作原理是在室外抽取新鮮的空氣經(jīng)過除塵、除濕（或加濕）、降溫（或升溫）等處理后通過風(fēng)機送到室內(nèi)，在進入室內(nèi)空間時替換室內(nèi)原有的空氣。

　　01定義

　　新風(fēng)機組是提供新鮮空氣的一種空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。功能上按使用環(huán)境的要求可以達到恒溫恒濕或者單純提供新鮮空氣。除塵、除濕（或加濕）、降溫（或升溫）等功能可以根據(jù)使用環(huán)境的需求來定，功能越齊全造價越高。

　　為保障室內(nèi)空氣品質(zhì)，為室內(nèi)空間配備集中新風(fēng)系統(tǒng)，而供應(yīng)新風(fēng)并對新風(fēng)進行處理的主機則稱為新風(fēng)機組。

　　02控制

　　新風(fēng)機組控制包括：送風(fēng)溫度控制、送風(fēng)相對濕度控制、防凍控制、CO2濃度控制以及各種聯(lián)鎖內(nèi)容。如果新風(fēng)機組要考慮承擔(dān)室內(nèi)負荷（如直流式機組），則還要控制室內(nèi)溫度（或室內(nèi)相對濕度）。

　　1.送風(fēng)溫度控制

　　送風(fēng)溫度控制即是指定出風(fēng)溫度控制，其適用條件通常是該新風(fēng)機組是以滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求而不是負擔(dān)室內(nèi)負荷來使用的。因此，在整個控制時間內(nèi)，其送風(fēng)溫度以保持恒定值為原則。由于冬、夏季對室內(nèi)要求不同，因此冬、夏季送風(fēng)溫度應(yīng)有不同的要求。也即是說，新風(fēng)機組定送風(fēng)溫度控制時，全年有兩個控制值——冬季控制值和夏季控制值，因此必須考慮控制器冬、夏工況的轉(zhuǎn)換問題。

　　送風(fēng)溫度控制時，通常是夏季控制冷盤管水量，冬季控制熱盤管水量或蒸汽盤管的蒸汽流量。為了管理方便，溫度傳感器一般設(shè)于該機組所在機房內(nèi)的送風(fēng)管上。

　　2.室內(nèi)溫度控制

　　對于一些直流式系統(tǒng)，新風(fēng)不僅能使環(huán)境滿足衛(wèi)生標(biāo)準，而且還可承擔(dān)全部室內(nèi)負荷。由于室內(nèi)負荷是變化的，這時采用控制送風(fēng)溫度的方式必然不能滿足室內(nèi)要求（有可能過熱或過冷）。因此必須對使用地點的溫度進行控制。由此可知，這時必須把溫感器設(shè)于被控房間的典型區(qū)域。由于直流系統(tǒng)通常設(shè)有排風(fēng)系統(tǒng)，溫感器設(shè)于排風(fēng)管道并考慮一定的修正也是一種可行的辦法。

　　除直流式系統(tǒng)外，新風(fēng)機組通常是與風(fēng)機盤管一起使用的。在一些工程中，由于考慮種種原因（如風(fēng)機盤管的除濕能力限制等），新風(fēng)機組在設(shè)計時承擔(dān)了部分室內(nèi)負荷，這種做法對于設(shè)計狀態(tài)時，新風(fēng)機組按送風(fēng)溫度控制是不存在問題的。但當(dāng)室外氣候變化而使得室內(nèi)達到熱平衡時（如過渡季的某些時間），如果繼續(xù)控制送風(fēng)溫度，必然造成房間過冷（供冷水工況時）或過熱（供熱水工況時），這時應(yīng)采用室內(nèi)溫度控制。因此，這種情況下，從全年運行而言，應(yīng)采用送風(fēng)溫度與室內(nèi)溫度的聯(lián)合控制方式。

　　3.相對濕度控制

　　新風(fēng)機組相對濕度控制的主要一點是選擇濕度傳感器的設(shè)置位置或者控制參數(shù)，這與其加濕源和控制方式有關(guān)。

　　（1）蒸汽加濕

　　對于要求比較高的場所，應(yīng)根據(jù)被控濕度的要求，自動調(diào)整蒸汽加濕量。這一方式要求蒸汽加濕器用間應(yīng)采用調(diào)節(jié)式閥門（直線特性），調(diào)節(jié)器應(yīng)采用PI型控制器。由于這種方式的穩(wěn)定性較好，濕度傳感器可設(shè)于機房內(nèi)送風(fēng)管道上。

　　對于一般要求的高層民用建筑物而言，也可以采用位式控制方式。這樣可采用位式加濕器（配快開型閥門）和位式調(diào)節(jié)器，對于降低投資是有利的。

　　采用雙位控制時，由于位式加濕器只有全開全關(guān)的功能，濕度傳感器如果還是設(shè)在送風(fēng)管上，一旦加濕器全開，傳感器立即就會檢測出濕度高于設(shè)定值而要求關(guān)閥（因為通常選擇的加濕器的最大加濕量必然高于設(shè)計要求值）；而一旦關(guān)閉，又會使傳感器立即檢測出濕度低于設(shè)定值而要求打開加濕器，這樣必然造成加濕器閥的振蕩運行，動作頻繁，使用壽命縮短。顯然，這種現(xiàn)象是由于從加濕器至出風(fēng)管的范圍內(nèi)濕容量過小造成的。因此，蒸汽加濕器采用位式控制時，濕度傳感器應(yīng)設(shè)于典型房間（區(qū)域）或相對濕度變化較為平緩的位置，以增大濕容量，防止加濕器閥開關(guān)動作過于頻繁而損壞。

　　（2）高壓噴霧、超聲波加濕及電加濕

　　這三種都屬于位式加濕方式。因此，其控制手段和傳感器的設(shè)置情況應(yīng)與采用位式方式控制蒸汽加濕的情況相類似。即：控制器采用位式，控制加濕器啟停（或開關(guān)），濕度傳感器應(yīng)設(shè)于典型房間區(qū)域。

　　（3）循環(huán)水噴水加濕

　　循環(huán)水噴水加濕與高壓噴霧加濕在處理過程上是有所區(qū)別的。理論上前者屬于等培加濕而后者屬于無露點加濕。如果采用位式控制器控制噴水泵起停時，則設(shè)置原則與高壓噴霧情況相似。但在一些工程中，噴水泵本身并不做控制而只是與空調(diào)機組聯(lián)鎖起停，為了控制加濕量，此時應(yīng)在加濕器前設(shè)置預(yù)熱盤管，如圖4-41所示，其機組處理空氣的過程如圖4-42所示。通過控制預(yù)熱盤管的加熱量，保證加濕器后的“機器露點”tL（L點為dN線與φ=80%～85%的交點），達到控制相對濕度的目的。

　　（4）二氧化碳（CO2）濃度控制

　　通常新風(fēng)機組的最大風(fēng)量是按滿足衛(wèi)生要求而設(shè)計的（考慮承擔(dān)室內(nèi)負荷的直流式機組除外），這時房間人數(shù)按滿員考慮。在實際使用過程中，房間人數(shù)并非總是滿員的，當(dāng)人員數(shù)量不多時，可以減少新風(fēng)量以節(jié)省能源，這種方法特別適合于某些采用新風(fēng)加風(fēng)機組盤管系統(tǒng)的辦公建筑物中間隙使用的小型會議室等場所。

　　為了保證基本的室內(nèi)空氣品質(zhì)，通常采用測量室內(nèi)CO2濃度的方法來衡量，如圖4-43所示。各房間均設(shè)CO2濃度控制器，控制其新風(fēng)支管上的電動風(fēng)閥的開度，同時，為了防止系統(tǒng)內(nèi)靜壓過高，在總送風(fēng)管上設(shè)置靜壓控制器控制風(fēng)機轉(zhuǎn)速。因此，這樣做不但新風(fēng)冷負荷減少，而且風(fēng)機能耗也將下降。

　　很顯然，這一控制屬于變風(fēng)量控制（關(guān)于變風(fēng)量控制詳見后述）、這種控制方式目前應(yīng)用并不很多，一個重要原因是CO2濃度控制器產(chǎn)品并不普及（僅有少數(shù)廠家生產(chǎn)），同時，這種控制方式的投資較大，其綜合經(jīng)濟效益需要進行具體分析。

　　（5）防凍及聯(lián)鎖

　　在冬季室外設(shè)計氣溫低于0℃的地區(qū)，應(yīng)考慮盤管的防凍問題。除空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中本身應(yīng)采用的預(yù)防措施外，從機組電氣及控制方面，也應(yīng)采用一定的手段。

　　1）限制熱盤管電動閥的最小開度

　　在盤管選擇符合一定要求的情況下，才能限制熱盤管電動閥的最小開度。尤其是對兩管制系統(tǒng)中的冷、熱兩用盤管更是如此，最小開度設(shè)置后應(yīng)能保證盤管內(nèi)水不結(jié)冰的最小水量Wmin；

　　2）設(shè)置防凍溫度控制

　　這是防止運行過程中盤管凍裂的又一措施。通常可在熱水盤管出水口（或盤管回水連箱上）設(shè)一溫度傳感器（控制器），測量回水溫度。當(dāng)其所測值低到5℃左右時，防凍控制器動作，停止空調(diào)機組運行，同時開大熱水閥。

　　3）聯(lián)鎖新風(fēng)閥

　　為防止冷風(fēng)過量的滲透引起盤管凍裂，應(yīng)在停止機組運行時，聯(lián)鎖關(guān)閉新風(fēng)閥。當(dāng)機組起動時，則打開新風(fēng)閥（通常先打開風(fēng)閥、后開風(fēng)機、防止風(fēng)閥壓差過大無法開啟）。無論新風(fēng)閥是開啟還是關(guān)閉，前述防凍控制器始終都正常工作。

　　除風(fēng)間外，電動水閥、加濕器和噴水泵等與風(fēng)機都應(yīng)進行電氣聯(lián)鎖。在冬季運行時，熱水閥應(yīng)優(yōu)先于所有機組內(nèi)的設(shè)備的起動而開啟。

　　03區(qū)別

　　新風(fēng)機組和空調(diào)機組區(qū)別一：

　　新風(fēng)機組是用來處理新風(fēng)的，在一座大形建筑內(nèi)，一般新風(fēng)機組是和風(fēng)機盤管配合起來使用，風(fēng)機盤管+新風(fēng)機其實就和空調(diào)機差不多了；一般情況下，空調(diào)機本身有新風(fēng)口，新風(fēng)用來保證室內(nèi)空氣的質(zhì)量，并補充室內(nèi)排風(fēng)。由于風(fēng)機盤管沒有新風(fēng)口，所以需要新風(fēng)機提供。新風(fēng)機組提供的經(jīng)過處理的新風(fēng)和經(jīng)過風(fēng)機盤管處理過的回風(fēng)，或者是先混合再由風(fēng)機盤管處理，然后送入房間內(nèi)。

　　新風(fēng)機組和空調(diào)機組區(qū)別二：

　　新風(fēng)機組主要處理室外空氣，而空調(diào)機組用于處理經(jīng)過新風(fēng)機處理的空氣；但是新風(fēng)機可以有回風(fēng)，也可以有新風(fēng)，其目的都是為了更好的調(diào)節(jié)溫度和濕度等參數(shù)。

　　新風(fēng)機組和空調(diào)機組區(qū)別三：

　　新風(fēng)機組一般來說不承擔(dān)空調(diào)區(qū)域的熱濕負荷，主要功能就是送新風(fēng)。當(dāng)然理想狀態(tài)是送風(fēng)的溫度和濕度恒定了，所以新風(fēng)機組一般控制送風(fēng)溫濕度。

　　新風(fēng)機組和空調(diào)機組區(qū)別四：

　　空調(diào)機組負荷空調(diào)區(qū)域的熱濕負荷，對空調(diào)區(qū)域的空氣起到綜合處理的作用，同時保證一定的新風(fēng)量。空調(diào)機組通常主要是控制空調(diào)區(qū)域的溫度濕度和空氣質(zhì)量等，空氣處理過程一般比較復(fù)雜。

　　新風(fēng)機組和空調(diào)機組區(qū)別五：

　　空調(diào)機組對于空氣處理較新風(fēng)機組在工藝上要相對復(fù)雜，所以空調(diào)機組多應(yīng)用在不能安裝風(fēng)機盤管的大范圍公共區(qū)域，而新風(fēng)機組多配合安裝有風(fēng)機盤管的小范圍空間使用。

　　無論是空調(diào)機組還是新風(fēng)機組使用和安裝都較為普遍，新風(fēng)機組和空調(diào)機組有所區(qū)別，但可以功能互補。

　　建議大家安裝新風(fēng)機組的同時，然后每個房間內(nèi)再單獨安裝風(fēng)機盤管，這樣可以做到取長補短，同時還可以達到更加節(jié)能舒適的目的。

　　04工作原理

　　1新風(fēng)機組溫度控制系統(tǒng)是由比例積分溫度控制器、安裝在送風(fēng)管內(nèi)的溫度傳感器和電動調(diào)節(jié)閥組成。控制器的作用是把置于送風(fēng)風(fēng)道的溫度傳感器所檢測到的送風(fēng)溫度傳送至溫控器與控制器設(shè)定的溫度進行比較，并根據(jù)PI運算的結(jié)果，溫控器給電動調(diào)節(jié)閥一個開/關(guān)閥的信號，從而使送風(fēng)溫度保持在所需要的范圍。

　　2電動調(diào)節(jié)閥與風(fēng)機連鎖，以保證切斷風(fēng)機電源時風(fēng)閥亦同時關(guān)閉。電動調(diào)節(jié)閥亦可實現(xiàn)與風(fēng)機的聯(lián)動（如圖虛線框所示），當(dāng)風(fēng)機切斷電源時關(guān)閉電動調(diào)節(jié)閥。上圖中兩種連鎖線路連接方式，分別用于斷電復(fù)位設(shè)備和電關(guān)設(shè)備，用戶可據(jù)具體情況自行取舍。（有防凍要求的場合可通過行程限位器將熱水閥位保持在要求的開度）。

　　3在需要制冷時，溫控器置于制冷模式，當(dāng)傳感器測量的溫度達到或低于設(shè)定溫度時，溫控器給電動閥一個關(guān)閥信號，電動閥的關(guān)閥接點接通閥門關(guān)閉。如果測量溫度沒達到設(shè)定溫度，溫控器給電動閥一個開閥信號，電動閥開閥接點接通閥門打開。在需要制熱時，溫控器置于制熱模式，當(dāng)傳感器測量的溫度達到或高于設(shè)定溫度時，溫控器給電動閥一個關(guān)閥信號，電動閥的關(guān)閥接點接通閥門關(guān)閉。如果測量溫度沒達到設(shè)定溫度，溫控器給電動閥一個開閥信號，電動閥開閥接點接通閥門打開。

　　4當(dāng)過濾網(wǎng)堵塞時或當(dāng)其超過規(guī)定值時，壓差開關(guān)給出的開關(guān)信號。

　　5當(dāng)盤管溫度過低時，低溫防凍開關(guān)給出開關(guān)信號，風(fēng)機停止運行，防止盤管凍裂。

　　05功能段

　　新風(fēng)機組有多個功能段，大致包括以下幾個，

　　過濾段：根據(jù)需要選配粗效過濾器、中效過濾器、高效過濾器等，主要用于有效捕集顆粒直徑不等的塵粒。

　　表冷段：用表冷器對新風(fēng)進行冷卻、減濕，控制送風(fēng)溫、濕度。

　　加濕段：使用電極加濕、蒸汽加濕等，可以保證較嚴的相對濕度要求

　　風(fēng)機段：可根據(jù)需要選用離心風(fēng)機、軸流風(fēng)機，一般選用的是離心風(fēng)機。

　　殺菌段：如紫外燈殺菌。

　　以上為常規(guī)各個空氣處理段，可以實現(xiàn)空調(diào)房間人體對溫度、濕度、空氣潔凈度的要求。另外，考慮到節(jié)能需要，新風(fēng)機組除了以上幾個功能段外，還可能配備熱回收段，熱回收段是采用熱回收裝置回收排風(fēng)中的冷熱量來對新風(fēng)進行預(yù)冷或預(yù)熱，從而實現(xiàn)能量的回收利用。

　　06選型指南

　　新風(fēng)機設(shè)備選型步驟如下

　　1、據(jù)安裝設(shè)置選擇新風(fēng)機的形式；

　　2、設(shè)備風(fēng)量、風(fēng)壓選用時以不小于設(shè)計值為原則；

　　3、確定制冷量及制熱量的設(shè)計工況；

　　4、原則上一臺新風(fēng)機組只負責(zé)一層樓面所需的新風(fēng)量。

　　07維護方法

　　一、新風(fēng)機組故障

　　新風(fēng)機組的故障主要是換熱器被凍裂，某大廈采用冷水機組VAV空調(diào)系統(tǒng)，從施工到調(diào)試再到投人運行共出現(xiàn)了4起新風(fēng)機組凍裂事故，該大廈新風(fēng)機組總共15臺，凍裂的比例高達27%。究其原因，主要有以下4個方面。

　　a)臨時管線未經(jīng)沖洗即對新風(fēng)機組供水；

　　為了趕工期經(jīng)常用新風(fēng)機組進行臨時供暖，但由于時間緊迫整個供暖系統(tǒng)未正式用水沖洗，供回水管道全部采用主管下接支管的連接方式，結(jié)果管線內(nèi)污物在距換熱站最近的新風(fēng)機組加熱器內(nèi)不斷淤積，熱水流量不斷減少，從而導(dǎo)致加熱器凍裂。從本質(zhì)上來講，臨時供水管線施工時未按施工規(guī)程進行沖洗而盲目投人使用造成了加熱器的凍裂。

　　b)自控閥門指示的閥位有誤；

　　集中空調(diào)自控系統(tǒng)的施工往往滯后，常常在大廈正式投人使用后才開始調(diào)試弱電系統(tǒng)。在自控系統(tǒng)啟用之前新風(fēng)機組能夠正常運行，啟用后反而發(fā)生了凍裂事故。該事故發(fā)生在冬季空調(diào)自控系統(tǒng)安裝調(diào)試過程中，安裝誤操作使新風(fēng)機組的水閥開閉指示位置與自控系統(tǒng)的電腦指示正好相反，新風(fēng)機組供水實際是自控系統(tǒng)指示的斷流狀態(tài)，從而引發(fā)事故。因此當(dāng)室外氣溫降至0℃以下時，應(yīng)盡量保持空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運行，水系統(tǒng)的自控安裝和調(diào)試應(yīng)安排在其他季節(jié)進行，避免因調(diào)試差錯引發(fā)事故。

　　c)新風(fēng)機組冬季停用時表冷器中有存水；

　　位于地下室的新風(fēng)機組冬季停用后發(fā)生了表冷器凍裂事故，主要由于新風(fēng)機組表冷器內(nèi)有存水。可能的原因如下：

　　(a)表冷器泄水時沒有打開跑風(fēng)閥，這樣就沒有空氣進人表冷器的通道，因此表冷器內(nèi)的水無法完全泄空，導(dǎo)致冬季室外氣溫降低后新風(fēng)機組的表冷器凍裂。

　　(b)由于冷水系統(tǒng)管路內(nèi)有存水，新風(fēng)機組的位置又低于系統(tǒng)主干管，如果連接管路閥門關(guān)閉不嚴，存水便從冷水供回水管道慢滲到表冷器中，因此盡管進行了泄水操作仍然會導(dǎo)致凍裂事故的發(fā)生。該起事故可能是上述兩個原因中的一個造成的，因此在兩個方面都進行了改進，在新風(fēng)機組的供回水立管的最高點增設(shè)DN15放氣管，在新風(fēng)機組放氣和泄水時都可以使用，尤其是可以確保泄水的徹底性;在新風(fēng)機組的供回水管路上增設(shè)一組閥門，徹底切斷停機泄水后的慢滲問題。

　　d)新風(fēng)機組自控防凍保護裝置在人工調(diào)節(jié)加熱器流量時失控；

　　新風(fēng)空調(diào)機組冬季運行時必須保證額定水流量，加熱器水流量太小會引發(fā)凍裂事故。服務(wù)于該大廈標(biāo)準層的新風(fēng)機組的出風(fēng)參數(shù)不變，加熱器中熱水流量也保持不變，故這類新風(fēng)機組很少出現(xiàn)凍裂事故。而位于地下室的新風(fēng)機組為大廈地下廚房和餐廳服務(wù)，由于廚房排風(fēng)需大量空調(diào)補風(fēng)，因此該臺新風(fēng)機組既要承擔(dān)室外新風(fēng)預(yù)處理(同時給室內(nèi)補風(fēng))的功能，又要滿足室內(nèi)空氣溫度的調(diào)節(jié)需要。在冬季嚴寒天氣，地下室的空調(diào)負荷較小，當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)室溫過高時，由于急于降低溫度，將新風(fēng)機組加熱器的水流量瞬間調(diào)得很低，此時新風(fēng)機組自控防凍保護裝置失效，若室外氣溫低于0℃，就容易發(fā)生加熱器凍裂事故。該事故表明該大廈的樓宇自控軟件不完善，人工調(diào)控時的水流量控制與新風(fēng)機組的自控防凍保護裝置脫節(jié)，使新風(fēng)機組的水流量可以任意減小，留下了安全隱患。同時，操作人員也缺乏新風(fēng)空調(diào)機組安全運行的經(jīng)驗，只注重室內(nèi)溫度控制而因小失大。

　　上述4起新風(fēng)機組換熱器凍裂事故原因都是施工、調(diào)試、運行時的工作疏忽，應(yīng)該引起相關(guān)人員的重視。文獻提出了采用風(fēng)機、循環(huán)泵和電動保溫閥聯(lián)鎖，增設(shè)電加熱器、值班風(fēng)機等設(shè)施以防止新風(fēng)機組加熱器凍裂，完善新風(fēng)機組冬季安全運行的技術(shù)措施。此外，如果新風(fēng)機組與新風(fēng)進風(fēng)窗之間無連接風(fēng)管和電動保溫風(fēng)閥，則應(yīng)將防凍范圍擴大到整個新風(fēng)機房，停用的冷水系統(tǒng)管線即使有管道保溫也應(yīng)將水放空或增設(shè)電伴熱，采用噴霧加濕方式的新風(fēng)機組在停用后應(yīng)設(shè)法放空排水水封內(nèi)的水。

　　二、安全運行建議

　　2.1施工單位冬季施工時要對新風(fēng)機組的防凍問題認真對待，要重視所有空調(diào)設(shè)備和管線的防凍。管線試壓沖洗時要注意室外氣溫，沖洗后必須保證系統(tǒng)徹底放空不留安全隱患。用新風(fēng)機組臨時供暖也要按正常程序施工驗收，如果沒有自控措施和專人管理，建議不用新風(fēng)空調(diào)設(shè)備進行臨時供暖。

　　2.2建立和完善運行管理制度。夜間停用的新風(fēng)機組也要采用定水流量或溫控器自動控制水閥開啟或設(shè)電加熱裝置保證新風(fēng)機組加熱器的溫度。新風(fēng)機組冬季運行時要定時巡查，跟蹤天氣變化情況，在寒冷天氣不宜安排空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試和檢修，以保證空調(diào)水系統(tǒng)運行的安全性。

　　2.3新風(fēng)機組設(shè)計時必須設(shè)置有效的防凍自控聯(lián)鎖監(jiān)控裝置。風(fēng)機運轉(zhuǎn)時必須首先保證加熱器的額定水流量，當(dāng)水溫過低或水流量過小時應(yīng)有報警功能并及時關(guān)閉送風(fēng)機及新風(fēng)人口保溫風(fēng)閥·沒有配備牢全保護措施的新風(fēng)機組實際上只是半成品，在寒冷地區(qū)冬季投入運行沒有安全保證，不能隨意“上崗”。

　　08工開機前檢查

　　1、檢查風(fēng)機的傳動皮帶是否松弛，用手拉緊時如延長2CM以上時就要更換。

　　2、檢查風(fēng)機及電機的軸承是否正常，加注一次潤滑油，（可選機型）。

　　3、檢查冷凝盤管是否干凈，接水盤出水口有無異物，如有要清洗和清除。

　　4、檢查加熱器是否正常，測量電壓及阻值，如異常要維修或更換。

　　5、檢查機內(nèi)有無其它異常情況，內(nèi)板裝好后是否密封。

　　6、檢查過濾器的密封及滲漏情況

　　7、檢查進風(fēng)、送風(fēng)風(fēng)閥是否在開啟狀態(tài)