5 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析

    本節(jié)引用文獻(xiàn)[4]中的工程實(shí)例，對(duì)DOAS系統(tǒng)和VAV系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。
此工程為賓夕法尼亞州立大學(xué)的演播室，面積為297.3㎡，吊頂高4.3m，照明安裝在2.7m高度，設(shè)計(jì)容納人數(shù)為40。DOAS系統(tǒng)為定風(fēng)量、變溫

度運(yùn)行，并聯(lián)安裝兩臺(tái)17.5kW的制冷機(jī)，DOAS冷卻盤管和冷卻吊頂各一套冷水管路，0.61m×3.96m的冷卻吊頂單元三個(gè)一排，共八排。當(dāng)室內(nèi)

冷負(fù)荷不大時(shí)只運(yùn)行DOAS系統(tǒng)；當(dāng)DOAS系統(tǒng)不能滿足空調(diào)要求時(shí)開啟冷卻吊頂。如果采用VAV系統(tǒng)時(shí)，選用一臺(tái)49kW的制冷機(jī)。DOAS系統(tǒng)與VAV

系統(tǒng)均在上午8點(diǎn)開啟，晚上7點(diǎn)停機(jī)。

    5.1 冷卻盤管負(fù)荷

    VAV系統(tǒng)的冷負(fù)荷和新風(fēng)負(fù)荷都是由空氣處理機(jī)組中的冷卻盤管負(fù)擔(dān)；而DOAS系統(tǒng)的全熱交換器負(fù)擔(dān)新風(fēng)的全部濕負(fù)荷和部分冷負(fù)荷，大

部分新風(fēng)冷負(fù)荷由空調(diào)機(jī)組冷卻盤管承擔(dān)，冷卻吊頂負(fù)責(zé)顯熱負(fù)荷。相對(duì)于VAV系統(tǒng)DOAS系統(tǒng)節(jié)省了全熱交換器處的負(fù)荷。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，VAV系統(tǒng)為

39MWh/年；DOAS系統(tǒng)為36MWh/年，見圖6。DOAS系統(tǒng)制冷機(jī)負(fù)荷減少了7.6%。

    5.2 制冷機(jī)能耗

    DOAS系統(tǒng)的制冷機(jī)能耗降低。VAV系統(tǒng)為10.6MWh/年；DOAS系統(tǒng)為7.9MWh/年，見圖7。如前面給出的制冷機(jī)功率，因?yàn)槟芰炕厥?，DOAS系

統(tǒng)的制冷機(jī)能耗減少了近29%，年制冷機(jī)能耗約降低25﹪。
               
圖6  冷卻盤管負(fù)荷圖                       圖7  制冷機(jī)能耗

    5.3 水泵能耗

    由于采用冷卻吊頂，DOAS系統(tǒng)的水泵能耗要比VAV系統(tǒng)的多一些。VAV系統(tǒng)為0.38MWh/年；DOAS系統(tǒng)為0.75MWh/年，增加0.37MWh/年，見圖

8，但增加的這一部分能耗可以由其它設(shè)備節(jié)省的能耗抵消。

    5.4 風(fēng)機(jī)能耗

    本工程中新風(fēng)量為566L/s，人均14.2L/s，較標(biāo)準(zhǔn)新風(fēng)量9.4L/s略高。VAV系統(tǒng)的設(shè)計(jì)風(fēng)量為1520L/s。VAV系統(tǒng)風(fēng)機(jī)能耗為7.97MWh/年，比

DOAS系統(tǒng)能耗2.33MWh/年要大，見圖9，可知采用DOAS系統(tǒng)耗電量每年可節(jié)省71%左右。
     

圖8  水泵能耗圖                  圖9  風(fēng)機(jī)能耗

    5.5 總能耗分析

    以上分析了各設(shè)備的能耗，下面從整體運(yùn)行能耗方面對(duì)兩種系統(tǒng)進(jìn)行分析對(duì)比。將上述三種能耗相加，得出總能耗，如圖10。DOAS系統(tǒng)的

圖10  總能耗分析

    6 初投資對(duì)比分析

    在初投資方面，DOAS系統(tǒng)與VAV系統(tǒng)相比較，也具有很大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。本節(jié)引用文獻(xiàn)[5]的工程實(shí)例對(duì)兩種系統(tǒng)進(jìn)行初投資比較。建筑物是

位于費(fèi)城（Philadelphia）的六層磚結(jié)構(gòu)的辦公樓，建筑面積17298㎡，比較結(jié)果見表2。

    表2中“建筑層高降低帶來的收益”一項(xiàng)是由于DOAS系統(tǒng)需要的新風(fēng)量較VAV系統(tǒng)少，總風(fēng)量相應(yīng)變少，造成風(fēng)道尺寸減小，從而使得建筑

層高降低，帶來經(jīng)濟(jì)收益。

從表2可知，DOAS系統(tǒng)的初投資小于VAV系統(tǒng)的初投資。而且，DOAS系統(tǒng)被美國(guó)能源部2001年4月份出版的商業(yè)建筑能耗手冊(cè)列為美國(guó)當(dāng)今和未

來，在經(jīng)濟(jì)上最有優(yōu)勢(shì)的15項(xiàng)暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)之一[7]。

    7 結(jié)論

    DOAS系統(tǒng)用低溫新風(fēng)負(fù)擔(dān)室內(nèi)全部新風(fēng)負(fù)荷、潛熱負(fù)荷及部分顯熱負(fù)荷，既解決了新風(fēng)問題，又解決了空調(diào)凝水污染問題；DOAS系統(tǒng)可以

有效防止建筑內(nèi)的交叉污染，而且技術(shù)經(jīng)濟(jì)各方面都是可行的。

    參考文獻(xiàn)

    [1]StanleyA.MummaandKurtM.Shank.2001.AchievingDryOutsideAirinanEnergy-EfficientManner,ASHRAETransaction,2001,V.107,Pt.1

    [2]WayneMorris.2003.TheABCsofdedicatedoutdoorairsystems(DOAS),ASHRAEJournal,May2003

    [3]王晉生龍惟定建筑的生化污染物傳播與控制研究暖通空調(diào),2003,33(4)：1～6  

[4]StanleyA.Mumma.EnergyConservationBenefitsofaDedicatedOutdoorAirSystemwithParallelSensibleCoolingbyCeilingRadiantPanels

    [5]StanleyA.Mumma.EconomicsofImprovedEnvironmentalQuality.ASHRAEIAQApplications,Spring2002

    [6]ANSI/ASHRAEStandard62-2001,VentilationforAcceptableIndoorAirQuality.

    [7]殷平獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)（DOAS）研究（1）：綜述暖通空調(diào),2003,33(6)：44～49