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摘要：本文简要介绍空气—水风机盘管系统即风机盘管加独立新风系统和该系统的运行调节方式、优缺点，对几种新风的送风方式进行分析比较，以及新风处理状态点的分析与计算。
关键词：空气—水风机盘管系统；风机盘管加独立新风系统；新风处理；分析与计算
Abstract: This paper introduces the air - water fan coil unit system that is independent of fan-coil system and the new air conditioning system operating mode, the advantages and disadvantages of several new wind analysis and comparison of air supply, and new air handling point of the analysis and calculation of the state .
Keywords: Air - water fan coil unit system；Fan-coil unit independent air system；New air handling；Analysis and Calculation
空气-水风机盘管系统习惯上也称为风机盘管加独立新风系统。它是空气-水系统中的一种形式，是目前应用广泛的一种空调系统方式。室内的冷、热负荷和新风的冷热负荷由风机盘管与新风系统共同来承担。
1 风机盘管机组简介
风机盘管机组是用于外供冷水、热水由风机和盘管组成的机组，对房间直接送风，具有供冷、供热或分别供冷和供热功能，其送风量为250-2500m3/h，出风口静压小于100Pa的机组。机组额定风量、供冷量、供热量见表1。
2 风机盘管水系统
风机盘管水系统与采暖系统相似，但因有供冷、供热要求，故有所差别，其水管体制如表2。
风机盘管水系统 表2
风机盘管水系统的设计应注意以下问题：
1） 水系统一般采用两管制，闭式系统；对于全年运行的系统，技术经济比较合理时，才用四管制闭式系统。
2） 水系统在高层建筑中，应按承压能力进行竖向分区（每区高度可达100m），两管制系统还应按朝向作分区布置，以便调节。当管路阻力和盘管阻力之比在1:3左右可用直接回水方式，否则宜用同程回水方式。对于水环路压差悬殊的场合亦可用平衡阀进行调整。
3） 风机盘管用于高层建筑时，其水系统应采用闭式循环。膨胀管应接在回水管上。此外管路应该有坡度，并考虑排气和排污装置。
4） 风机盘管承担室内和新风湿负荷时，盘管为湿工况，应重视冷凝水管系统的布置。
5） 为了防止盘管、水泵和水管堵塞，应在水泵入口和风机盘管供水管上装设过滤器；在冲洗水系统干盘管时，污水不准通过盘管。
6） 风机盘管的冷水入口温度，一般选用7~10℃,冷水温升取5℃左右；热水入口温度一般选用50~60℃；在可能条件下，应尽量提高冷水入口温度和降低热水入口温度。
3 风机盘管系统调节方法
为了适应房间负荷变化，可采用表3所列方法进行调节。
4 新风系统的送风方式
房间中新风供应有以下两种方式：（1）直接送到风机盘管吸入端，与房间的回风混合后，再被风机盘管冷却（或加热）后送入室内。这种方式的优点是比较简单。缺点是一旦风机盘管停机后，新风将从回风口吹出，回风口一般都有过滤器，此时过滤器上灰尘将被吹入房间；如果新风已经冷却到低于室内温度，导致风机盘管进风温度降低，从而降低了风机盘管的出力。因此，一般不推荐采用这种送风方式。（2）新风与风机盘管的送风并联送出，可以混合后再送出，也可以各自单独送入室内。这种系统安装方面稍微复杂一些，但避免了上述两条缺点，卫生条件好，应优先采用这种方式。
5 新风处理状态点的分析
房间的显热冷负荷和湿负荷（包括新风负荷）是由风机盘管与新风共同来承担，因此，风机盘管与新风如何分配这些负荷是设计者必须考虑的。目前有三种设计方案：
方案一，新风处理到低于室内的含湿量，承担室内的湿负荷。这是风机盘管只承担室内部分显热冷负荷，在干工况下运行。为使盘管在干工况下运行，必须提高冷冻水温度，一般在14~16℃以上。新风的这种处理方案的优点是：(1)盘管表面干燥，无霉菌滋生条件，卫生条件好；（2）冷冻水温度高，如盘管用冷冻水单独有冷水机组制备，则它的制冷系数高，能耗低；（3）在室外湿球温度低时，可利用冷却塔的水做冷源，或采用地下水做冷源，以降低人工制冷的能耗。缺点是：（1）新风系统需要温度比较低的冷冻水，而盘管需要温度比较高的冷冻水，因此冷冻水系统比较复杂；（2）盘管在干工况下运行，其制冷能力大约只有原来标准工况（7℃冷冻水）的60%以下，虽然风机盘管负荷减少了，但所选用的风机盘管规格并不能减小，而这时新风系统的冷却设备因负荷增加而需要加大规格；（3）一些不可预见的原因使室内湿负荷增加（如室内人员密度增加，室外湿空气渗入房间。），风机盘管也可能出现所不希望的湿工况。
方案二,新风处理到室内空气的焓值，而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑维护结构冷负荷。新风与风机盘管的空气处理过程及送风（风机盘管送风和新风）在室内的状态变化过程在i-d图上的表示见下图。室外新风W被冷却处理到机器露点L1；此点的温度根据设计的室内状态点的焓值线与90%-95%的交点确定，一般取17-19℃。实际工程中，就按确定的温度控制对新风的处理，而不因室内焓值的变化修正控制的温度。风机盘管处理到L2点，与新风混合到C点。CN为处理后空气送入室内的状态变化过程。这种处理方案，并不一定满足对房间温湿度的控制。原因如下：在已确定条件下，室内的冷负荷和湿负荷是一定的，即室内的热湿比ε是确定的，因此要求风机盘管处理后的状态点L2与新风处理后的状态点L1混合后的状态点C刚好落在室内ε线上，才有可能最终达到所要求的室内状态点N。然而风机盘管处理过程的热湿比在一定水温、水量、进风参数及风机转速下是一定的，并不一定满足上述要求。如果混合点在ε左侧，室内相对湿度会比设计的低些，这在夏季是有利的；反之在ε右侧，室内相对湿度会比设计值高，太高了就不能满足舒适的要求了。因此设计者必须对此进行校核。对于旅馆客房、人员密度小的办公室，这种处理方案可以到达市内的设计要求。
方案三，根据室内的冷负荷、湿负荷和风机盘管的热湿比确定新风的处理状态点。设室内的全热冷负荷为Qo(Kw)和湿负荷为MW(kg/s)，新风量Vo(m3/h)，室内状态点为比焓hR(kJ/kg)，含湿量dR(g/kg),新风处理后的状态点的参数为比焓hD(kJ/kg)、含湿量dD(g/kg)。新风送入室内后，将给室内带入全热冷负荷ρ*Vo*(hD-hR)和湿负荷ρ*Qo*(dD-dR)/1000,上述负荷若为负值，表示新风承担了部分房间冷负荷或湿负荷。综合考虑新风带入的负荷后的室内热湿比应为ε=[Qo+ρ*Vo*(hD-hR)]/[ MW+ρ*Qo*(dD-dR)/1000],如风机盘管的空气处理过程的热湿比εFC等于或稍小于ε，则满足设计要求，即必须有ε≥εFC¬¬。对于室内湿负荷大的房间，新风必须有一定的除湿能力才有可能在与风机盘管共同作用下实现对房间温湿度调节。如果仍按方案二的处理方法，这类空调房间内的湿度过高，不能满足设计要求。
对于冬季工况，新风一般可以加热到室内温度，并根据房间的湿负荷确定对新风的加湿量。
对新风的处理通常采用组合式空调机组或整体式新风机组。机组一般具有过滤、冷却、加热、加湿等功能。而冬季室外新风低于0℃的地区，新风机组应有防冻措施。如在新风入口处设电动保温密闭阀，与风机联动。停机时，密闭阀将自动关闭。另外加热盘管应位于机组内冷却盘管的上游，以防在冬季运行时，由于冷却盘管中未放水或水未放尽而被冬毁。
6 空气-水风机盘管系统的优缺点
空气-水风机盘管系统的优点是：
(1) 各房间的温度可独立调节；当房间不需要空调时，可关闭风机盘管(关闭风机)，节约冷源和运行费用。
(2) 各房间的空气互不串通，避免交叉感染。
(3) 风、水系统占用建筑空间小，机房面积小，其原因新风系统小，一般仅为全空气系统风量的15%～30%，且无回风管路；水的密度比空气大，输送同样能量时水的容积流量不到空气流量的千分之一，水管比风管小很多。
(4) 水、空气的输送能耗比全空气系统小，原因同上。
它的缺点是：
(1) 末端设备多且分散，运行维护工作量大。
(2) 风机盘管运行有噪声。
(3) 对空气中悬浮颗粒的净化能力、除湿能力和对湿度的控制能力比全空气系统弱。
7 结语
空气—水风机盘管系统是目前广泛应用的一种空调技术，相比与全水系统、全空气系统，空气—水风机盘管系统有着不可比拟的优点，希望通过本文的介绍，大家对该系统有更加深刻的认识。
参考文献
[1]简明空调设计手册[M].北京.中国建筑工业出版社
[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册（第二版）[M].北京.中国建筑工业出版社
作者简介
胡佳佳（1985-），男，安徽安庆人，本科，工学学士，建筑环境与设备工程专业，暖通设计工程师。
关键词：空气—水风机盘管系统；风机盘管加独立新风系统；新风处理；分析与计算
Abstract: This paper introduces the air - water fan coil unit system that is independent of fan-coil system and the new air conditioning system operating mode, the advantages and disadvantages of several new wind analysis and comparison of air supply, and new air handling point of the analysis and calculation of the state .
Keywords: Air - water fan coil unit system；Fan-coil unit independent air system；New air handling；Analysis and Calculation
空气-水风机盘管系统习惯上也称为风机盘管加独立新风系统。它是空气-水系统中的一种形式，是目前应用广泛的一种空调系统方式。室内的冷、热负荷和新风的冷热负荷由风机盘管与新风系统共同来承担。
1 风机盘管机组简介
风机盘管机组是用于外供冷水、热水由风机和盘管组成的机组，对房间直接送风，具有供冷、供热或分别供冷和供热功能，其送风量为250-2500m3/h，出风口静压小于100Pa的机组。机组额定风量、供冷量、供热量见表1。
2 风机盘管水系统
风机盘管水系统与采暖系统相似，但因有供冷、供热要求，故有所差别，其水管体制如表2。
风机盘管水系统 表2
风机盘管水系统的设计应注意以下问题：
1） 水系统一般采用两管制，闭式系统；对于全年运行的系统，技术经济比较合理时，才用四管制闭式系统。
2） 水系统在高层建筑中，应按承压能力进行竖向分区（每区高度可达100m），两管制系统还应按朝向作分区布置，以便调节。当管路阻力和盘管阻力之比在1:3左右可用直接回水方式，否则宜用同程回水方式。对于水环路压差悬殊的场合亦可用平衡阀进行调整。
3） 风机盘管用于高层建筑时，其水系统应采用闭式循环。膨胀管应接在回水管上。此外管路应该有坡度，并考虑排气和排污装置。
4） 风机盘管承担室内和新风湿负荷时，盘管为湿工况，应重视冷凝水管系统的布置。
5） 为了防止盘管、水泵和水管堵塞，应在水泵入口和风机盘管供水管上装设过滤器；在冲洗水系统干盘管时，污水不准通过盘管。
6） 风机盘管的冷水入口温度，一般选用7~10℃,冷水温升取5℃左右；热水入口温度一般选用50~60℃；在可能条件下，应尽量提高冷水入口温度和降低热水入口温度。
3 风机盘管系统调节方法
为了适应房间负荷变化，可采用表3所列方法进行调节。
4 新风系统的送风方式
房间中新风供应有以下两种方式：（1）直接送到风机盘管吸入端，与房间的回风混合后，再被风机盘管冷却（或加热）后送入室内。这种方式的优点是比较简单。缺点是一旦风机盘管停机后，新风将从回风口吹出，回风口一般都有过滤器，此时过滤器上灰尘将被吹入房间；如果新风已经冷却到低于室内温度，导致风机盘管进风温度降低，从而降低了风机盘管的出力。因此，一般不推荐采用这种送风方式。（2）新风与风机盘管的送风并联送出，可以混合后再送出，也可以各自单独送入室内。这种系统安装方面稍微复杂一些，但避免了上述两条缺点，卫生条件好，应优先采用这种方式。
5 新风处理状态点的分析
房间的显热冷负荷和湿负荷（包括新风负荷）是由风机盘管与新风共同来承担，因此，风机盘管与新风如何分配这些负荷是设计者必须考虑的。目前有三种设计方案：
方案一，新风处理到低于室内的含湿量，承担室内的湿负荷。这是风机盘管只承担室内部分显热冷负荷，在干工况下运行。为使盘管在干工况下运行，必须提高冷冻水温度，一般在14~16℃以上。新风的这种处理方案的优点是：(1)盘管表面干燥，无霉菌滋生条件，卫生条件好；（2）冷冻水温度高，如盘管用冷冻水单独有冷水机组制备，则它的制冷系数高，能耗低；（3）在室外湿球温度低时，可利用冷却塔的水做冷源，或采用地下水做冷源，以降低人工制冷的能耗。缺点是：（1）新风系统需要温度比较低的冷冻水，而盘管需要温度比较高的冷冻水，因此冷冻水系统比较复杂；（2）盘管在干工况下运行，其制冷能力大约只有原来标准工况（7℃冷冻水）的60%以下，虽然风机盘管负荷减少了，但所选用的风机盘管规格并不能减小，而这时新风系统的冷却设备因负荷增加而需要加大规格；（3）一些不可预见的原因使室内湿负荷增加（如室内人员密度增加，室外湿空气渗入房间。），风机盘管也可能出现所不希望的湿工况。
方案二,新风处理到室内空气的焓值，而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑维护结构冷负荷。新风与风机盘管的空气处理过程及送风（风机盘管送风和新风）在室内的状态变化过程在i-d图上的表示见下图。室外新风W被冷却处理到机器露点L1；此点的温度根据设计的室内状态点的焓值线与90%-95%的交点确定，一般取17-19℃。实际工程中，就按确定的温度控制对新风的处理，而不因室内焓值的变化修正控制的温度。风机盘管处理到L2点，与新风混合到C点。CN为处理后空气送入室内的状态变化过程。这种处理方案，并不一定满足对房间温湿度的控制。原因如下：在已确定条件下，室内的冷负荷和湿负荷是一定的，即室内的热湿比ε是确定的，因此要求风机盘管处理后的状态点L2与新风处理后的状态点L1混合后的状态点C刚好落在室内ε线上，才有可能最终达到所要求的室内状态点N。然而风机盘管处理过程的热湿比在一定水温、水量、进风参数及风机转速下是一定的，并不一定满足上述要求。如果混合点在ε左侧，室内相对湿度会比设计的低些，这在夏季是有利的；反之在ε右侧，室内相对湿度会比设计值高，太高了就不能满足舒适的要求了。因此设计者必须对此进行校核。对于旅馆客房、人员密度小的办公室，这种处理方案可以到达市内的设计要求。
方案三，根据室内的冷负荷、湿负荷和风机盘管的热湿比确定新风的处理状态点。设室内的全热冷负荷为Qo(Kw)和湿负荷为MW(kg/s)，新风量Vo(m3/h)，室内状态点为比焓hR(kJ/kg)，含湿量dR(g/kg),新风处理后的状态点的参数为比焓hD(kJ/kg)、含湿量dD(g/kg)。新风送入室内后，将给室内带入全热冷负荷ρ*Vo*(hD-hR)和湿负荷ρ*Qo*(dD-dR)/1000,上述负荷若为负值，表示新风承担了部分房间冷负荷或湿负荷。综合考虑新风带入的负荷后的室内热湿比应为ε=[Qo+ρ*Vo*(hD-hR)]/[ MW+ρ*Qo*(dD-dR)/1000],如风机盘管的空气处理过程的热湿比εFC等于或稍小于ε，则满足设计要求，即必须有ε≥εFC¬¬。对于室内湿负荷大的房间，新风必须有一定的除湿能力才有可能在与风机盘管共同作用下实现对房间温湿度调节。如果仍按方案二的处理方法，这类空调房间内的湿度过高，不能满足设计要求。
对于冬季工况，新风一般可以加热到室内温度，并根据房间的湿负荷确定对新风的加湿量。
对新风的处理通常采用组合式空调机组或整体式新风机组。机组一般具有过滤、冷却、加热、加湿等功能。而冬季室外新风低于0℃的地区，新风机组应有防冻措施。如在新风入口处设电动保温密闭阀，与风机联动。停机时，密闭阀将自动关闭。另外加热盘管应位于机组内冷却盘管的上游，以防在冬季运行时，由于冷却盘管中未放水或水未放尽而被冬毁。
6 空气-水风机盘管系统的优缺点
空气-水风机盘管系统的优点是：
(1) 各房间的温度可独立调节；当房间不需要空调时，可关闭风机盘管(关闭风机)，节约冷源和运行费用。
(2) 各房间的空气互不串通，避免交叉感染。
(3) 风、水系统占用建筑空间小，机房面积小，其原因新风系统小，一般仅为全空气系统风量的15%～30%，且无回风管路；水的密度比空气大，输送同样能量时水的容积流量不到空气流量的千分之一，水管比风管小很多。
(4) 水、空气的输送能耗比全空气系统小，原因同上。
它的缺点是：
(1) 末端设备多且分散，运行维护工作量大。
(2) 风机盘管运行有噪声。
(3) 对空气中悬浮颗粒的净化能力、除湿能力和对湿度的控制能力比全空气系统弱。
7 结语
空气—水风机盘管系统是目前广泛应用的一种空调技术，相比与全水系统、全空气系统，空气—水风机盘管系统有着不可比拟的优点，希望通过本文的介绍，大家对该系统有更加深刻的认识。
参考文献
[1]简明空调设计手册[M].北京.中国建筑工业出版社
[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册（第二版）[M].北京.中国建筑工业出版社
作者简介
胡佳佳（1985-），男，安徽安庆人，本科，工学学士，建筑环境与设备工程专业，暖通设计工程师。