关于空调系统下送风方式探析

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1、关于空调系统下送风方式探析　　摘要：本文探讨了地板送风和置换通风两种空调下送风方式在概念、原理、特性等方面的差异与联系，从而加深人们对下送风空调系统的理解；对暖通工作者今后的设计工作具有一定的指导作用。关键词：地板送风置换送风原理特性中图分类号：TB494文献标识码：A0．引言随着生产和生活水平的不断提高，空调系统在建筑物中被大量使用。提高室内空气品质、降低建筑能耗，以及进行大空间局部热湿环境的控制，逐步成为当今空调发展的重要方向。传统的中央空调系统通常采用顶棚送风（上送风）的空调方式，能耗较高，在一些大空间使用上

2、也受到限制。下送风(地面送风)的气流则由地面或侧墙下部位置处送出，在向上流动过程中仅吸收扩散在工作区的热（湿）量，经混合后再通过空调气流，将工作区发生的热（湿）量在上部混合后排出房间，室内空气品质好，能耗是传统空调系统能耗的30％左右；并且地板送风系统大约仅需处理整个空调房间显热得热的60％。因此，空调下送风系统作为一种较好的空调节能方式得到迅速的发展。8空调的下送风系统可分为：地板送风系统和置换通风系统。地板送风系统地板送风系统与空调机组的连接方式有管道连接和无管道连接两种形式[1]；有管连接即空调机组与地板送风

3、口之间用风管连接；无管道连接方式即架空地板送风系统[2]，架空地板就是在楼板上再设置一层地板，以此来提供一个可开启的静压箱，当架空地板高于地面20cm时，地板下的静压箱就可以被用来送风。如图1所示。方式1有管道连接方式2无管道连接图1地板送风单元的连接方式1.1地板送风的基本原理地板送风的送风口一般与地板面平齐设置。当空气从地板面向上以一定的速度送出，在向上流动过程中，经过人员活动区，与这一区域的空气迅速大量掺混进行热交换并调节工作区温度，后从房间上部的出风口排出，就形成了地板送风。地板送风最适合应用于发热量较大的

4、办公楼，因为现代化办公楼大多配有许多通讯设备，有许多电缆和网络布线，架空地板可很好地解决这些电缆和布线在空间布置上的矛盾。除此之外，对于车间粉尘散发量不大，发热量较大，对相对湿度要求较高的工业厂房，具有显著的节能效果和改善室内空气品质的作用。1.2地板送风的优点8地板送风虽然是全空气空调系统形式之一，但应用于大空间建筑时，与传统的全空气系统比较，具有诸多优点[3]：1）地板送风在空调房间内形成的热力分层,可以减少工作区的空调耗冷量，2）风口出风速度很小，输送能耗低，3）送风直接与工作区空气掺混，只负责工作区负荷，通

5、风效率高，空气品质好，舒适性高。4）架空地板送风系统风口布置灵活、自由。1.3实际应用中存在的问题1）地板送风系统降低5％～10％的楼层高度[4]；2）距地板散流器0.8m的区域内会产生不适的吹风感[5]；3）由于风口均设置在地面,人员进出极易将灰尘带入室内,沉积在风口凹陷处,如出风口速度再大于2m/s时[5],就加剧了扬尘问题的发生，无法保证较高的空气品质。4）对于架空地板送风系统还有可能存在气流短路的问题和结露问题。1.4气流组织特点地板送风条件下,室内高度方向上会出现3个明显不同的区域[6]，如图2所示。1）

6、低混合区：该区直接贴近地板,区域高度由送风口的垂直射流情况而定。由于该区域引入较高流速（0.2m/s-2m/s）的空气,气流混合较为均匀,8且能够提高地板附近空气温度，因此在相同送风温度和送风量条件下，可以减少温度过低给人造成的不舒适感。2）中区（过渡区）：该区域是过渡区，只有当送风口的射流高度低于分层高度或房间上部区域边界时，该区域才会出现。这个区域的气流流动完全是浮动性的，它受房间内对流性热源周围的热羽所驱动。在此区域，热羽自由发展，空气运动不受送风射流的影响。区域中的垂直温度梯度趋于最大，接近置换通风的温度梯

7、度。3）高混合区：高（混合）区是由房间内上升的热污空气积聚而成。虽然该区域内平均风速较低，但由于穿过其下层边界的热羽动量的影响，使区域内空气亦能混合得较好。该区域内，空气温度和污染物浓度与中低区比均较高。2．置换通风系统置换通风是地板送风出口风速减低到一定限度的产物。当出口风速降到０．２ｍ／ｓ左右，送风气流只能利用冷空气的自身重力向四周缓慢平铺，形成“空气湖”；这种送风状态便是置换通风。因此，置换通风是以通风换气为主要功能，它的温度调节能力较差。图2地板送风气流模型2.1置换通风的基本原理置换送风空调系统的气流从位

8、于侧墙下部以很低的送风速度（一般小于0.2m/s）送入室内,因为送风动量小,8浮力作用主导气流组织,在浮力作用下气流上升至工作区，吸收人员和设备负荷形成热羽流。在上升过程中，热羽流不断卷吸周围空气，流量逐渐增加。热力分层高度将整个空间分为上下两区，下区空气由下向上呈单向“活塞流”，沿高度方向形成明显的温度梯度和污染物浓度梯度；上区空气循环流动，污染物浓度较大