[科普中国]-新风自然冷却技术

概述

新风是房间以外的自然风，相对于室内环境空气的温度，随季节不同而不同。一般空调系统中将引入新风量来改善空调环境的空气质量，新风量越大，空气质量就越好。夏季，新风温度高于室内空气温度时，新风量越大则空调冷负荷越大，空调系统能耗越高；冬季，新风温度低于室内空气温度时，新风量越大则空调热负荷越大，空调系统能耗越高。

如果我们利用季节不同，室外空气温度不同的差异性，为空调系统获得冷量，减少空调主机、辅助设备的运行来获得节能效果。同时，加大新风量还可改善室内空气质量。1

技术原理新风自然冷却系统就是将室外低温新风通过通风设备引入空调区域，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。热分层高度将整个空间分为上下两层，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，上区热交换充分的空气被排出。1

技术特点新风自然冷却系统就是将室外低温新风通过通风设备引入空调区域，吸收人员与设备发热后温度升高，再通过排风设备(或热气上升原理)将升温后空气排出室外，充分利用了自然资源，降低了空调系统设备运行能耗。缩短了空调主机运行时间，延长了空调主机的使用寿命，减少了故障发生率，节约了维护成本。

技术应用新风自然冷却技术可应用于新建筑物空调系统设计中，也可应用于旧建筑物的空调系统改造中。尤其是室内设备发热量大，人员密集，生产过程有挥发性气体产生，室内空气质量差，冬季和春秋过渡季节需要制冷空调系统运行，对空气相对湿度要求不高，对空气洁净等级要求不高的场合。1

新风自然冷却系统

在实际的应用中，对于室外冷源的利用有新风直接引入式节能系统和间接换热式空调辅助系统。

1、新风直接引入式节能系统

新风直接引入式空调系统是利用室外低温的自然空气作为数据中心的冷却能源，如图所示，利用温湿度传感技术，探测数据中心机房室外空气的温湿度情况，当机房室外空气温度低于某个设定值(设定温度值根据不同实际情况而定)时，通过开启送风装置，将室外冷风经空气过滤装置处理后直接或者与回风混合后送入机房，从而降低机房内空气温度。同时，开启排风设备以保证机房所需要的正压，依靠风机或正压将室内的热空气排到室外，
从而达到降低数据中心机房温度的目的。2

2、间接换热式空调辅助系统

采用间接换热方式将室外自然冷源间接引入室内，室外冷空气不会直接被引入室内，只是作为冷源将室内的热量带走；经换热冷却后室内空气再被送回。其效率主要是受室内外温差影响。新风间接引入只存在热交换，而没有质交换的存在。可以是任何形式的气-气热交换器，转轮、板式换热器、热管换热器、氟泵等。2

总结新风自然冷却技术应用范围广，既可适用于新建项目，又适用于改造项目，具有很强的复制性。只要冬季和春秋过渡季节需要开启空调制冷设备的项目．对空调区域相对湿度要求不高，对空调区域净化要求不高的空调系统．就可考虑应用新风自然冷却技术。室内空气质量改善明显，减少了冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔运行时间，节能效果显著，延长了设备使用寿命，减少了运行维护人员的工作量。1