湖南大學張楠陳友明☆ 張波程時柏
摘要介紹了空調新風量的焓值控制策略，並以trnsys為**平台，建立了焓值控制器的**模型，對香港地區某辦公建築分別使用焓值控制策略與最小新風控制策略時的風量與製冷機負荷進行了對比分析。結果表明，焓值控制策略用於香港地區有著很大的節能潛力。
關鍵詞焓值控制;最小新風量;**模型;節能
1 引言
空調新風是是保證和改善室內空氣質量最主要的途徑。新風量不足，室內汙染源產生的有害物濃度得不到稀釋，容易引起「病態建築綜合症」等相關疾病[1]，影響人體舒適性和健康；大量引入新風雖對改善室內空氣質量有益，但很多情況下處理等量新風要比處理回風消耗更多的能量，這勢必會加重空調負荷。
然而，新風量與節能並不總是矛盾的。在炎熱的夏季及寒冷的冬季，減小新風量可以有效地降低空調負荷；而在涼爽的春秋季節，當室外空氣的焓值低於回風的焓值時，大量地引入新風可達到降低空調負荷的目的，在一些情況下，空調負荷甚至可降低至零而達到零負荷空調。這種思想可以通過焓值控制來實現[2]。
香港位於華南地區，屬於典型的海洋性**帶季風氣候。全年氣溫在5.4℃~34.
6℃之間，平均氣溫23.0℃，而香港的辦公建築全年絕大部分時間都有冷負荷，因此在過渡季大量利用新風將具有巨大節能潛力。
2 焓值控制的基本思想
焓值控制就是根據新風、回風焓值的比較來控制新風量與回風量，以達到節能的目的[3]。
當建築有供冷需求時，可以根據室內外的氣候條件將焓值控制分為以下四種情況：
a:，則。
b:，則。
c:，則
d: 其它,。
其中， ---室外空氣焓值，kj/kg(a)； ---室內空氣焓值，kj/kg(a)； ---送風焓值，kj/kg(a)； ---新風量，m3/s； ---要求的最小新風量，m3/s； ---送風量，m3/s； ---建築冷負荷，kw。
在a區，室外空氣焓值大於室內空氣焓值，處理新風要消耗更多的能量，因此系統新風量取為滿足健康要求的最小新風量，將新風負荷降到最低；在b區，室外空氣焓值介於送風焓值與室內空氣焓值之間，系統全新風執行，充分利用室外新風的冷量；在c區，室外空氣焓值小於送風焓值，且最小新風量帶入的冷量不能抵消建築冷負荷，此時使用一部分新風與回風相混合，不啟動製冷機，完全依靠自然冷源來維持製冷工況；在d區，室外空氣焓值小於送風焓值，且最小新風量帶入的冷量大於建築冷負荷，此時受最小新風量限制，空調系統進入採暖工況，使用最小新風量以減少熱源負荷。
圖1 定風量空調系統新風量的焓值控制圖
3 焓值控制器建模
已知空氣的乾球溫度與含溼量，通過公式（1）[4]可以計算出空氣的焓值。
1式中： ---空氣焓值，kj/kg(a)；t---空氣的乾球溫度，℃；d---含溼量，g/kg(a),可由公式（2）[5][6]、（3）[4]計算。
2）3）
式中： ---溫度為t時的水蒸氣飽和壓力，pa； ---相對濕度； ---大氣壓力，pa。
水蒸氣飽和壓力可以通過hyland – wexler方程式精確計算出，但該公式複雜，計算量很大。公式（2）為美國開利空調公司使用的簡化計算式，其計算結果與使用hyland – wexler方程式獲得的數值相差很小。在乾球溫度0℃~90℃區間，該偏差小於0.
05%[5]。
通過trnsys平台，使用compaq visual fortran 6.6編寫模型，共有input 4項：空調執行狀態、室外空氣溫度、室外空氣含溼量、建築負荷；parameter 5項：
室內空氣溫度與相對濕度、送風溫度與相對濕度、最小需求新風量；output 4項：送風量、新風量、新風負荷、製冷機負荷。
空調執行狀態用乙個trnsys自帶的強迫函式模型進行設定，空調的執行時間為周一至五的8：00~18：00，其值設定為1，其他時間不執行，其值設定為0。
4 香港地區氣候分析
以trnsys為平台，通過**比較香港地區全年的空調室內外空氣焓值，並進行分析。其中室外空氣溫度、相對濕度由trnsys自帶的氣候資料資料檔案獲得；空調室內溫度取為26℃，相對濕度65%。**結果見圖2。
全年365天（8760小時），除去雙休日104天，空調全年執行天數為261天，執行時間為8:00-19:00，一天11小時，一共2871小時。
對輸出的結果進行篩選發現，在全年空調執行時間裡，室外空氣焓值小於室內空氣焓值的總時數為1362小時，佔空調執行時間的47.4%。
通過以上對香港地區的氣候分析可以看出，在過渡季節空調系統採用新風量的焓值控制策略將有很大的節能潛力。
圖2 香港地區全年空調室內外焓值比較圖
5 例項分析
例項建築屬於辦公樓，位於香港英皇道，一共36層，採用多區域變風量全空氣系統。其中3~36（第20層為裝置層）為辦公室，每層都設有乙個ahu及數量不等的v**末端。新風系統分為3個區（3~11層；12~27層；28~36層），各分割槽分別由乙個風機引新風到各層ahu。
空調系統引入的新風量全年均採用保證健康要求的最小新風量，每層均為0.65 m3/s，共21.45m3/s。
空調系統全天執行，但正常上班時間為9:00-18:00，全年共計2349小時。
該辦公樓內空調設計溫度為23℃,相對濕度65%，送風溫度16℃，相對濕度90%。
通過焓值控制**，全年在a區的執行時間為1423小時，b區445小時，c區358小時，d區123小時。見圖3。
圖3 焓值控制各分割槽時間比例圖圖4 全年新風量比較圖
空調系統在最小新風量控制與焓值控制情況下的新風量與製冷機負荷比較結果如下：
（1）全年新風量比較
由圖4可以看出，5~10月絕大部分時間裡焓值控制的新風量等於最小新風量，而在1~4月及11、12月，焓值控制引入的新風量明顯大於最小新風量。統計**結果可得，焓值控制時空調引入新風量大於最小新風量的總時數為803小時，佔空調執行時間的34.1%。
（2）全年製冷機負荷比較
比較圖5、圖6可以看出，5~10月份製冷機負荷基本一致，但1~4月及11、12月焓值控制下製冷機負荷明顯低於最小新風量控制。統計**結果可得，在最小新風量控制時，全年的製冷機總負荷為3203924.09 kwh，而焓值控制時僅為2696626.
16 kwh，降低了16%。
圖5 最小新風量控制全年製冷機負荷圖圖6 焓值控制全年製冷機負荷圖
6 結論
本文介紹了空調系統新風量的焓值控制策略，並建立了用於trnsys**的焓值控制器模型，最後用香港某辦公樓的例項對最小新風量控制策略與焓值控制策略做了簡單的比較分析，結果表明過渡季(b區、c區)時間佔空調執行時間的34.1%，而且焓值控制下的製冷機負荷比最小新風量控制降低16%。因此，在香港地區應用空調新風量的焓值控制策略有著很大的節能潛力。
致謝感謝太古地產建築智慧型控制研究**專案(jrp0901)對本研究的資助！
參考文獻
[1] 朱穎心．建築環境學[m]．北京：中國建築工業出版社，2005
[2] 晉欣橋．變風量空調系統的**及其實時優化控制研究[d]．上海交通大學博士學位**，1999
[3] 李玉雲，田國慶，李紹勇等．建築裝置自動化[m]．北京：機械工業出版社，2006
[4] 廉樂明，李力能，吳家正等．工程熱力學（第四版）[m]．北京：中國建築工業出版社，1999
[5] 榮劍文．溼球溫度的計算及應用[j]．製冷技術，2008，4：38－40
[6] carrier corporation．comfort controller flowchart manual [m]． corporation，1999
作者簡介：張楠，男，2023年6月生，在讀碩士研究生。
通訊作者：陳友明，湖南大學教授，博士生導師，博士。位址：
湖南省長沙市湖南大學土木工程學院，410082。email: **：
0731傳真：0731-********
機房精密空調應用例項
一 基本引數要求 本專案機房總面積近340平方公尺，機房內有嚴格的溫 濕度要求，機房內按國標gb2887 89 計算機場地安全要求 的規定配置空調裝置 同時，主機房區的雜訊聲壓級小於68分貝 主機房內要維持正壓，與室外壓差大於9.8帕 送風速度不小於3公尺 秒 在表態條件下，主機房內大於0.5微公尺...
夏熱冬冷地區空調通風系統總結
風機盤管的水系統必須採用同程式，注意當新風處理機組的水阻力大於20kpa時，不應和風機盤管的冷熱水管併聯連線，而應直接接到空調供回水管幹管上。以避免水力失調的風險。風機盤管選型時注意雜訊不能大於45dba，否則應改為設定兩台小的。新風處理機組雜訊大於40 dba的，出口設消聲器。按照 公共建築節能標...
香港地區高校就業輔導工作的特點及啟示
作者 張海艮 教育與職業 理論版 2009年第06期 摘要 香港地區高校就業輔導工作在職業發展理論的指導下，在工作內容 工作方法 工作機制等方面均有較為成熟的經驗。內地高校就業指導工作與香港地區高校相比，在理論 實踐等方面往往過於注重學生臨畢業的就業指導。面對人才市場需求變化和學生自我發展要求，內地...