低温送风技术的发展及低温送风末端装置探析

低温送风技术的发展及低温送风末端装置探析

江志

广东电网有限责任公司云浮供电局 广东 云浮 527300

摘要：针对低温送风空调系统，通过与刚性末端送风装置进行比较，可以考虑和分析纤维织物型端供气装置的特性，有效解决低温送风中的冷空气和结露问题。同时，该设备还具有环保优势，是低温送风空调系统的出色终端送风设备。

关键词：低温送风；末端装置；发展

前言：低温送风空调随着蓄冷技术（水蓄冷，冰蓄冷，共晶盐蓄冷）的发展而兴起。与传统空调系统相比，低温送风空调系统减少了对鼓风机和风道的初始投资以及系统的运营成本，减少了系统能耗并节省了建筑空间。另外，通过降低室内的相对湿度来改善舒适度。近年来，低温送风空调系统的应用受到关注。低温送风是非等温送风。由于送风温度低，房间内的“冷空气”容易迅速掉入工作区域，而“热空气”则漂浮在工作区域上方，无法与工作区域内的空气完全混合。另外，送风温度通常低于环境露点温度，这可能导致空气供应出口出现“结雾”和滴落现象，对室内环境产生不利影响。这些问题的出现对低温空气供应空调系统的最终空气供应提出了更高的要求。考虑到系统对冷空气的敏感性以及风口表面上容易结露，在系统末端对空气供应系统进行技术研究非常重要。

一、现有刚性末端送风装置

（一）混合箱

混合箱共有三种类型：诱导混合箱，带风机型串联混合箱，带风机型并联混合箱。通过使用混合箱的末端空气供应，它减少了在风口和管道表面结露的可能性，避免了冷空气的过早沉降，并使设计人员可以使用他们习惯的方法用于选择散流器。然而，在现实工程应用中，我们发现感应混合箱入口处的静压很高，并且感应空气的量受到限制。一次气流的显著减少会降低进气性能，影响室内气流的组成和热舒适度，并且系统投资和维护成本增加；配备风机的混合箱中的小型风机效率较低，消耗的能量更多，降低了低温送风系统中风机的节能效果，且噪音大，维修费用高。

（二）低温送风专用末端送风装置

使用低温送风系统和专用于冷气供应的终端空气供应比使用混合箱更为经济，不仅可以降低能耗，还可以提高室内空气的热舒适性。当前，低温送风专用末端送风装置主要有喷嘴型，旋转诱导型和风车式诱导型。

喷嘴式送风扩散器，根据实验研究，该散流器在大多数负荷范围内都能保持良好的室内循环，但风口阻力较高；旋转诱导型送风散流器具有较高的进气，但是平均室内气流速度相对较慢；风车式诱导型散流器的机械效率和长期可靠性需要提高。

二、纤维织物型末端送风装置

纤维织物型末端送风装置是可替代风管、风阀、送风口、保冷材料等的一种末端装置。该装置所用材料是人工合成材料，如：合成聚酯，玻璃纤维与聚乙烯的合成等。

（一）影响气流分布的因素

在实际的空气供应过程中，有四个主要因素决定房间内气流的分布，这些因素相互影响。分别是：（1）速度；（2）静压和总压；（3）温差；（4）织物材料的特性；织物材料的特性包括纤维材料的厚度，孔的形状，孔的尺寸和孔的排列。

（二）纤维织物型末端送风装置的送风模式

1.纯渗透型

纯渗透送风基于置换通风的原理，送风管位于地面上方3m处。纤维织物型末端供气装置中的空气以平衡的低速从纤维表面渗透，平均表面风速为0.1 m/s。由于送风温度低于室温且密度较高，因此冷空气向下流动到达地面后，气流沿地面流动，直到到达热源。此时产生的对流气流将流入的空气向上推。纯渗透性终端供气装置由于其较低的出风速度和较大的出风面积，可获得较好的空气混合效果。纯渗透空气供应模式适用于低温食品加工厂，储藏室和洁净室等特殊场合。

2.条缝渗透型和喷射渗透型

条缝渗透末端送风装置被设计为通过在可渗透纤维布空气供给管的长度方向上打开狭缝状的空气出口来向房间供给空气。它结合了可渗透空气送风和喷射送风供应的优势，对扩散和混合具有积极作用。条缝开口为孔型和网型，孔型具有沿管道长度方向排列的小孔。网型是缝在管道中的网状带孔。条缝渗透供气方式适用于大型商场，办公楼，公共活动场所等。

喷射渗透末端送风装置将打开可渗透纤维布空气供应管的喷嘴以向房间送风。空气主要从喷嘴进入房间，一小部分空气通过纤维间隙渗透到房间。喷射渗透型送风可在腔室中形成更长距离的射流型气流，从而形成更大的大气流场，并且从孔口的空气注入速度为10到15 m/s 。由于高速气流是感应气流，因此它可以驱动20到40倍的室内空气，因此室内空气完全混合，在较高的空间中创造了舒适的环境。喷射渗透型送风模式适用于工厂，公共建筑，大型仓库等空间较大的场所。

3. 低温送风的防结露

低温送风空调系统的送风，通过冷却盘管去除了更多的水分。由于送风装置的供气温度低于传统系统，因此空气导管和最终供气装置的表面温度通常低于室内空气露点温度，表面容易产生冷凝水。当使用现有的刚性末端设备来供应空气时，特定的隔热材料和隔热层厚度的选择会增加材料和安装成本以及空间占用。当使用渗透性纤维织物型空气供应装置时，冷空气渗透到整个管壁纤维中，在管壁的外侧形成冷空气层，从而阻挡室内空气并接触表面。它避免了在管壁上形成露水。即使相对湿度高达90％，也不会发生结露，因此完全消除了结露问题。对一些防结露要求高的场合，解决此问题非常重要。

三、国内外冰蓄低温送风系统的应用与发展趋势

低温送风空调系统是传统空调系统的重大变化。它在技术上取得了长足的进步。这是空调技术发展的必然结果。它得到了全球科学技术界的支持。由于其较低的初期投资和较低的运营成本，高效率，高COP值，低电力需求，出色的空气质量，是中央空调系统的发展核心。

蓄冰低温送风系统具有优异的经济特性。引入具有超低温送风蓄冰空调系统可显著降低能耗，有效提高COP值，并使一次性投资比传统空调系统便宜，有自己的竞争力。例如，使用半冷式储气水VAV系统，会发现功耗和初始投资已降到最低，并且冷气供应系统在经济上非常有效。如果一个空调系统按照使用20年计算，所取得的经济和社会效益将是巨大的。这是冰蓄系统和冷气供应系统快速发展的根本原因。经验证明，空调和制冷技术特别适用于办公室，办公大楼，体育馆电影院，商业中心以及其他制冷负荷要求明显变化的场所。

结语：综上所述，在本文中，我们建议采用一种针对低温空调系统的纤维织物型末端供气装置，能有效解决冷空气和结露问题。还具有其他优点，例如重量轻，易于安装，易于清洁和维护，并有助于节能和环保。与现有的刚性末端供气设备相比，使用纤维织物类型的末端供气设备可以节省空调系统的总工程成本，并为低温送风空调提供节能和经济效益。

参考文献：

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