3、空氣處理

圖2是典型的變風量空調系統冬季運行時的空氣狀態變化圖，系統設計中，各樓層的一次風空調器只設冷卻盤管，而集中式新風空調器設置冬季預熱盤管和加濕器。作為冬季運行，新風經新風空調的預熱盤管加熱至O1或O2點，經加濕處理后至E點，而后與樓層空調回風混合后達到R點，再經一次風空調器的冷卻盤管處理至出風狀態點S.新風加器可以采用等溫加濕和絕熱加濕兩種方法。由于新風加濕量較大，故等溫加濕一般采用乾飽和蒸汽加濕法，而絕熱加濕法，對于高壓葉噴霧加濕法，由于無法做到比例調節，實際運行時控制精度很差，故新風加濕一般以采用乾飽和蒸汽等溫加濕為主。該空調系統夏季運行時，新風空調器不作任何處理過程由樓層空調器各自承擔，其空氣處理過程如圖3所示。這種設計方法的優點是，所有樓層空調器只設冷卻盤管，而由新風空調器集中處理冬季室外新風的加熱和加濕過程。這樣，簡化了整個大樓的空調系統，也大大節約了系統的初投資費用。但其缺點是，為了室內新風的集中加濕，必需先對其等濕加熱，而樓層空調器對其混風空氣進行冷卻處理才能達到空調所需的一次風出風狀態點。如此空氣處理過程，勢必產生空氣先加熱扣冷卻的抵消作用，造成大樓空調系統運行時能耗的大量浪費。

針對上述空調系統的缺點，筆者建議集中式新風空調器只設預熱盤管，不設加濕器。大樓標準層的空調器只設冷卻盤管和高壓噴霧加濕器，而對于其它樓層有額定熱負荷的情況下再加設加熱盤管。該空調系統夏季運行時，其空氣處理過程也如圖3所示。而作為冬季運行，新風空調器只對室外新風進行預加熱，新回風混合后進入樓層空調器，空調器則根據控制要求對其加熱或冷卻(對于不同樓層，回熱或冷卻可能同時存在)當然，新風加熱處理后溫度設定值的前提是大于+5°C，且保證標準層空調器的入風空氣狀態R2的焓值不低于S點，避免其加熱過程。經盤管后的空氣狀態點，其空氣處理過程如圖4所示。該變風量空調系統，由于充分利用了冬季室外新風集中加濕而產生的大量冷熱抵消作用，是一種比較節能的空調形式。

4、冷熱源

對于變風量空調系統，冬季和過渡季節運行時需同時滿足內外區的冷、熱負荷要求，故空調水系統采用四管制。由于系統要求同時提供冷、熱源，除采用常規的電動制冷機組加蒸汽或熱水鍋爐外，可以考慮采用直燃式溴化鋰冷熱不機組，其具有運轉時無振動，無磨損，運行經濟可靠等優點。不過，如采用直燃機組需注意以下幾個問題：

機組供水溫度因為溴化鋰機組的冷凍水供水溫一般只能達到+7°C左右，當變風量空調系統設計低溫系統時，系統需提供足夠低溫的冷凍水，而這對于溴化鋰組而言就難以勝任了。

直燃機組需采用分隔式供熱機組如果采用主體供熱式直燃機組，由于無法同時制冷和制熱，不能滿足變風量空調系統需同時提供冷、熱源的要求。

配置低負荷運行時只有內區少量冷負荷，其總冷負荷大大低于夏季空調時的總負荷，如在此低負荷情況下運行，直燃機組將大大降低其運行的經濟性和可靠性。故此時，低負荷制冷由獨立的電動冷水機組承擔為好，直燃機組只作制熱用。

在空調水系統設計中，冷卻塔可以設計采用獨立小塔不分彼此、統一組合的形式，所有冷卻塔風機采用雙速風機。實現運行時，不管入塔水量及水溫如何變化，冷卻塔通過調節風機風量以保證出塔卻水的溫度，這樣可以有效降低冷卻塔的運行能耗。由于變風量空調系統冬季亦需提供冷源，可考慮在室外空氣條件允許的情況下，利用冷卻塔的冷卻能力，通過板式熱交換器，提供一定低溫的冷凍水，以達到不開冷水機能的節能空調運行。

5、風量平衡

圖5是典型的變風量系統的經濟運行。對于采用混風的空調系統，新風量在各個房間是按風量分配的。也就是說，即使總新風量達到要求，在的房音也會有新風不足的問題，對于變風量系統，由于送入房間的要求，總新風量將會增加，基至在有的時候可能超過空調需要的送風量。為此可這樣考慮，在一定的新風量下，總回風中二氧化碳的含量不一定超標，可以利用回風以減少總新風量。圖示空調系統運行時，送風機根據空調負荷確定送風量，新風機則根據回風的空氣品質確定提供的新風量，而排風機則根據房間的所需正壓值匹配新風機的運轉。在過渡季節，調節新風機和排風機的運轉風量來維持一定的新回風混風溫度，這樣做法是充利用室外新風的低濕冷卻作用以減少冷機的開啟時間。但在實際采用時，如大樓標準層獨立設置一套變風量空調時間。但在實際采用時，如大樓標準層獨立設置一套變風量空調系統，這種做法需在每個樓層設兩臺變頻調速風機(新風機和排風機)。這勢必增加了每個空調機房所占的空間，也大大增加了初投資費用。為保證室內空氣品質，系統實際運行時，是通過探測回風空氣中的CO2濃度來控制新風量的，但CO2濃度達到要求并不能代表室內建筑空氣品質合格，室內還會存大其它揮發性污染物。

鑒于以上兩點原因，在實際設計時，往往確定一個滿足額定空調狀態時室內空氣品質所需的固定新、排風量。特別是在大樓存在大量分層空調的標準層系統時，通常各設置一套新風系統和一套空調排風系統，其總管統一設置的新、排風機采用變頻調速風機，且系統在每個樓層的新、排風支管接口處各設一個定風量控制器，新風機的轉速控制匹配于新風機的運轉，保證整個大樓的風量平衡。當然，大樓內還需設置一套廁所不間斷定風量排風系統，保證廁所內異味的排除。

在一些設計實例中，往往忽略了樓層內排風支管接口年設置定風量控制器，并把空調排風與廁所排風合為一個排風系統，對于這種設計，雖然排風機仍為變頻調速控制，能達到整個大樓的新、排風總量平衡。但對于每個樓層而言，排風系統理論上各樓層排風量是平均分配的，而其馀空調運行的樓層所分配到的排風量減少，造成房間過高的正壓。對于大樓的大堂等公共空間的空調設計，一般采用常規的定送風量、定新風量的空調系統。考慮到冬季空調運行時，對于樓體較高的大樓，會產生較大的熱升效應，從而造成大堂冬季空調運行時產生較大的負壓。為此，大堂等公共空間的空調可以考慮采用定送風量、變新風量的系統，空調新風由變頻調速的新風風機提供，通過調整新風送入量來保證不同季節空調運行時室內，定正壓(公共空間室內壓力設定值應滿足最小新風量所需的風量)。