张国利 端木琳
(大连理工大学，辽宁大连 116000)
摘 要:简要介绍了在国际上应用日益广泛的冰蓄冷低相结合的空调系统,同时解释了工位空调的概念,并在理论进行了冰蓄冷低温送风与工位空调结合可行性分析，为后进一步研究工位空调打下基础。
1 引言
在人们生活和生产活动的发展过程中，各种各样的污染物质被发现，尤其是VOC（挥发性有机化合物）对人体的危害，人类日益重视对于室内空气品质（IAQ）问题的关注。办公建筑里工作区的空气品质直接影响到办公人员的身心健康。于是提出了工位空调的概念。工位空调是指由使用者部分或者完全地控制送风量、送风方向、甚至送风温度实现局部小范围热环境，同时周边地区（其他非工作区）仍能自动保持合适的环境条件的空间空调系统，也可称为“个人空调”。工位空调系统是以每个工作台作为一个单位，控制工作区域内温度、湿度和产生的污染源来创造良好的局部微环境，满足不同人的舒适性要求。工位空调的概念强调不规则负荷和个性化，因此实现个人调节是工位空调系统十分重要的环节。工位空调系统控制使每一区间都安有变风量末端装置，因此可以进行个别控制；考虑了同时和个别使用；由于完全根据区间负荷的变化进行室温控制，冷、热源设备高效率工作；部分负荷时，风机低速运行，节能效果明显；区间间隔发生变化时，利用工位控制较易处理。变风量空调系统（VAV）是以局部区域为单位进行空调的全空气式空调方式，其系统由1台空调机配备多个VAV末端组成。由各个VAV末端分别根据局部温度进行风量调整，实现各区域个别空调。同时，空调机的风机根据各末端的情况调整送风量，以节省送风动力。全空气系统与风机盘管系统相比，有很大优点。风机盘管在夏季用来给室内空气进行降温除湿时，水分不断的在风机盘管中凝结出来，潮湿的环境非常有益于各种细菌的生长，从而使得被处理过的空气中含有大量的细菌，使室内空气品质下降，且在凝水管路中常有凝水外溢，凝水盘易孳生霉菌，不适于工位空调，综合各方面考虑因此选用变风量全空气送风系统。但全空气系统风管管径比较大，使得架空地板的架空高度增大。有没有一种方法既系统性能优良且适宜于工位空调特点的全空气送风系统，又可以节省建筑空间呢?低温送风技术。低温送风的概念很早就有人提出，即在送风系统中。主风道从常规的12～14℃送风温度改为3～11℃的低温风送至送风口，再采用射流或者其它诱导方式，使送风温度上升。低温送风系统由于送风温差增大，送风量得以减小，相应地减少了风管和风机尺寸，增加了建筑物有效利用空间，送风电耗、水泵电耗相应减少，这有利于空调送风系统中的节能。但是，低温送风技术一直发展缓慢，直到蓄冷技术的兴起，才得以迅速发展。在建筑空调这一耗能巨大的领域中 研究发展和使用冰蓄冷这门节能新技术，已成为当今重要的研究课题，所谓蓄冷，就是在夜间用电低谷期，采用冷水机组制冷，利用物质的显热或潜热特性将冷量储存在某种介质之中，在白天用电高峰期，将冷量释放出来，满足建筑物空调或生产工艺用冷的需求。冰是最常用的蓄冷介质，夜间将水制成冰来储存冷量，在用电高峰时，冰融成水，利用冰的相变潜热335kJ／kg，将冷量释放出来。应用冰蓄冷空调系统有很多优点，如：充分利用谷值电力以平衡电网供电，减少电厂电缆、配电设备的设置，降低冷水机组的容量，利用谷值电价的优惠减少运行费用，室内相对湿度低、冷却快、舒适性高等等。
2 说明
实验室研究表明在较低的湿度下，受试者感觉更为凉快和舒适，判断空气比较新鲜，空气品质更可接受。冷风分布系统还提供了能源费用上的节省。送风机能耗由于减少了风量可以降低30%-40%。在蓄冷条件下，制冷所增加冰蓄冷低温送风与工位空调结合的探讨的电能是电价便宜的非尖端用电时段的电能。送风机的电风和部分回风在混合箱内混合至常规送风状态后，直接通力需求也降低了40%。然而，关于低温送风由于存在某些错过一般常规散流器送入空调区域。末端混合箱分为诱导的、误概念，使其在实际应用中比较少，包括：并联的和串联的三类
2.1■减少送风量将难以确保可接受的室内空气品质。
实际上，虽然室外新风的百分比是较高些，但是要送到空调房间里的室外新风量通常仍保持与较高送风温度时一样。对于低温送风设计必须像对于较高温度分布设计那样进行室内空气品质方面的考虑。就像任何设计那样，对服务于多个区域，人员密度变化的系统可能需要特别注意，以确保对每个区域送足够的室外新风。
2.2 在风管和散流器上的凝结会成为严重问题。
实际上，在大多数建筑中，采用冷风分布降低了整幢建筑物内的湿度。在这种低露点温度条件下，凝结的潜在可能性是不会大于以较高的送风温度送到较高湿度的房间。 但由于送风温度低，易发生结露现象，因此对低温送风系统水管、风管的保冷要求高于常规空调系统。特别是与冰蓄冷系统结合的低温水管，保温层应加厚510cm ， 以避免保温层表面温度过低，引起凝结水。风管保温必须满足以下要求：其厚度必须保持风管表面温度高于周围空气露点温度；必须覆盖所有可能被冷却到低于周围露点温度的表面；必须有完整的隔汽层，防止水汽通过扩散进入隔汽层。要合理选用保湿材料，严格控制施工质量，对非空调房间应采用闭孔阻水的双层弹性保温材料，在接头处注意搭接。
2.3 低的送风温度将引起不舒服的吹风感。
实际上，只要正确地选择末端装置与散流器，送风就可以在离散流器很短的距离范围内和房间里空气几乎充分的混合。
3 低温送风末端装置
低温送风系统的主要特点是送风温度低，一次风量小对冷源水温要求远低于常规空调，去湿量大，但同时也会产生以下问题，应充分考虑和避免。低温送风系统风循环量小，可能会使空调区域气流循环量较小，空气流速过低，会影响空调区域的舒适性；送风温度低，若直接进入空调区域，会产生局部湿度过低，室内温度不均匀且冷空气跌落会影响热舒适性；送风温度如果不采取特别措施，会低于空调区域露点温度，从而引起气流“白雾”，这在刚启动空调装置时最为明显，容易在送风口产生“结雾”和滴水现象，破坏室内环境。为解决这些问题，对低温送风系统的末端装置有处理办法：
3.1在送风末端采用低温送风专用散流器，直接将一次低温风送入室内，使之在出风口附近在极短的距离内与空调区域内的空气迅速混合：增强室内空气流动，使送风在到达工作区域前完成混合，升高温度。此类散流器的正确选择是靠对低温送风射流主要特征的分析实现的。但要强调一点，与工位空调系统相结合时，若设计不当，低温风直接送到工位区域可能会使人体产生不适，如冷吹风感，此时可以在加快出口气体与工位区域空气混合速度上下工夫，这方面需要更深入地研究，使得喷射的气体到达人体头部时，人感到舒适。
以上几种末端形式的特点在文献中已有详细阐述，在此不在重复说明，并且与工位空调系统相结合，简易而方便，完全可以直接应用。
4 总结
传统空调方式是将整个房间作为调节对象，系统能
耗比较大，而采用个体化调节方式，则使调节区局部化，非工作区的环境参数要求可以相对放宽，可以节约大量能源；个体化调节考虑到室内人员个人偏好的差异，可以最大可能地提高每个人对其微环境的满意程度，从而提高其生产率。低温送风系统与常规空调系统相比，在技术上有了很大进步，将冰蓄冷系统与低温送风技术结合起来，既能起到转移高峰电力的作用，又能减少整个系统的投资。与冰蓄冷技术相结合的中央空调低温送风系统将是未来集中式中央空调发展的“核心”系统之一。冰蓄冷低温送风与工位空调系统相结合，目前还没有尝试，其运行状态不同于常规空调系统，设计中应仔细考虑各个方面，尽可能做到节能，高效，合理。