1 引言
独立新风系统（DedicatedOutdoorAirSystem，DOAS）的概念早在80年代就已在美国出现[1]。在ASHRAEStandard62-1989颁布之后，由于
需要增加一套独立的新风处理机组，DOAS系统并没有被完全接受。但是，在更为严格的ASHRAEStandard62-1999通过之后，如何保证足够的新
风量成为人们关注的焦点。室内空气品质内涵也更丰富，除新风量要求外，室内空气的安全性也提到了前所未有的高度。传统空调系统在消除
和防止生物性或化学性污染方面没有专门的考虑，容易产生一些相关的问题，如：全空气系统的回风回用容易引发交叉污染，风机盘管系统的
凝水盘存在滋生细菌的可能。另外，美国前些年结核病发病率的升高以及2001年9·11之后人们对生化恐怖袭击的恐惧，使人们对室内空气品
质更加关注。尤其是全球性SARS疫情的爆发，引起人们对已有空调系统的疑虑。在此背景下，DOAS系统受到人们极大的关注。
2 DOAS系统
DOAS系统一般包括预热盘管、全热交换器、深度冷却盘管和显热交换器等设备，如图1所示[1]。最初提出DOAS是为了解决冷却吊顶系统表
面结露的问题。通过深度冷却后的新风含湿量降低许多，送入室内后承担全部湿负荷和部分冷负荷。由于深度冷却盘管所要求的机器露点比较
低，DOAS系统也常与冰蓄冷系统结合使用。另外，由于送风温度比较低，DOAS系统也兼有低温送风的优点。
在图1中，预热盘管（主要用于冬季）将状态1的室外新风加热，防止全热交换器处出现结霜现象。全热交换器在工程中也有使用板式换热
或热管换热的情况，只是后两者不如前者控制灵活，调节范围大。当状态1和状态6的空气流量相同时，全热交换器的效率为85%。当室外新风
的露点温度高于设计送风露点温度时，新风在深度冷却盘管处冷却到所要求的露点温度，同时新风的湿度降低；当室外新风的露点温度低于设
计送风露点温度，这一功能段就不再对新风进行去湿。显热交换器起到再热的作用。如果房间热负荷特别大，允许冷风直接吹入，则显热交换
器停止转动。但多数情况下都需要有再热装置，此时显热交换器转动。状态5到状态6为排风。状态5的室内排风与状态3的室外新风在显热交换
器中进行热交换，全热交换器处依靠排风对新风进行冷却去湿（夏季）或加热（冬季），以达到热回收的目的。
3 送风系统形式
DOAS系统可以与常规空调系统结合使用，主要有两种结合形式：直接送风形式和间接送风形式。
3.1 直接送风形式
如图2所示，DOAS系统直接向空调房间送风，室内潜热负荷由新风负担，显热负荷主要由房间空调设备负担[2]。室内局部空调末端在干工
况下工作，有效减少了细菌滋生的机会；而且免除了冷凝水管路，从而简化了空调系统。图中的房间局部空调末端可以是水源热泵、冷却吊顶
或风机盘管等。该系统形式的优点是能够保证房间的新风量要求，易于系统的风量平衡；其缺点是通风与回风可能混合不好，室内温度的均匀性可能欠佳
图2 直接送风图 图3 间接送风
3.2 间接送风形式
如图3所示，DOAS系统的送风首先进入局部空调末端，与回风混合后再送入房间[2]。这种系统形式的优点是：末端设备容量较小，可以节
省吊顶空间；新风与回风充分混合，房间的温度均匀性较好。其缺点是：新风系统与空调末端相互串联，只要房间需要通风，空调末端就得运
行。
上述两种系统形式都将回风限定在各自房间内部，从而降低了各房间交叉污染的可能性，而且室内局部空调末端在干工况下工作，避免了细菌滋生。因此，DOAS系统也成为SARS之后人们较多关注的空调方式。
4 运行工况分析 
图4 工况分区图 图5 工况分析
图4为DOAS系统的全年运行工况在焓-湿图上的分区图。图4、5中各数字所代表的状态说明如下：
1——室外新风状态点；
1’——新风预热后的状态点；
2——新风离开全热交换器所处的状态点；
3——送风状态机器露点；
4——送风参数点；
5——室内空气状态点；
6——室内空气等湿降温后的状态点。
图4中由3、4、5、6这四个点将焓-湿图分成了A、B、C、D四个区域。新风状态1可能位于A、B、C、D四个区域的任何位置。
当状态1位于A、B（由状态3的露点温度与状态6的焓这两条直线交叉得到）区域时，室外新风需要冷却去湿。在显热交换器处经过再热后
，达到状态4，送入房间。当状态1处于C、D（由状态3的露点温度和状态4、5的连线交叉得到）区域时，应该对新风加湿。
如果状态1处于区域A中，为了回收排风状态6的冷量，全热交换器全速运转，将新风从状态1冷却去湿到状态2。在冷却盘管处，状态2的空
气被处理到状态3。再经过显热交换器到状态4，送入房间。
如果状态1处于区域B中，全热交换器关闭，状态1、2重合。冷却盘管将新风处理到状态3，经过显热交换器至状态4再送入房间。
如果状态1处于区域C中，可以调节全热交换器，将状态1的新风处理到状态2，状态2位于状态3、4的连线上。再经冷却盘管将新风冷却到
状态4送入房间，此时显热交换器关闭。区域C不需要末端再热或冷却，状态5、6重合。
如果状态1位于区域D中，新风需要预热到位于状态4、5连线上的状态1’。然后在全热交换器处加热、加湿，达到状态4，送入房间。
上述四种运行工况汇总结果见表1。
表1 DOAS系统的运行工况