新风供冷计算器(焓值控制判定)
判断此刻多引新风供冷是否划算。由新风、回风、表冷器出口目标状态和送风量,求最小新风、全新风、调节新风比三种运行的表冷器负荷,并并列给出焓差、干球温差、固定干球三种控制的判定。
原理与公式
新风供冷(经济器)是在新风比回风「凉」时开大新风阀、减小表冷器负荷的运行方式。表冷器要去除的热量是焓差,所以新风焓低于回风焓时多引新风有利。混合时焓和含湿量按干空气质量线性混合。
| 项目 | 公式 | 说明与依据 |
|---|---|---|
| 干空气质量流量 | ṁ = V / v_SA | V 为送风量,v_SA 为表冷器出口目标状态比容(式 28)。三种运行用同一 ṁ |
| 混合点 | h_M = (1 − x)·h_RA + x·h_OA, W_M = (1 − x)·W_RA + x·W_OA | x = 新风比(干空气质量)。绝热混合:焓与含湿量按质量比混合 |
| 表冷器负荷 | Q = ṁ · (h_in − h(t_SA, min(W_in, W_SA))) | 表冷器不加湿:入口比目标干时出口含湿量 = 入口(仅显热冷却)。为负取 0(需加热) |
| 调节新风比 (C) | t_M(x_C) = t_SA, x_min ≤ x_C ≤ 1 | 新风比送风目标冷时,使混合干球等于送风干球的新风比(布伦特法)。含湿量不高于目标时表冷器负荷为 0 |
| 判定(ASHRAE 90.1 高温切断) | (h_OA ≤ h_RA, t_OA ≤ t_limit) · t_OA ≤ t_RA · t_OA ≤ t_limit | 焓差 · 干球温差 · 固定干球。新风超过基准即停止新风供冷,回到最小新风 |
三种方式比较
只看干球的方式传感器简单,但在梅雨季这种干球低却潮湿的新风下,可能引入新风反而增大表冷器负荷。ASHRAE 90.1 按气候区以表格规定可用方式和上限值(下表数值仅供参考)。
| 方式 | 引入新风条件 | 潮湿新风(例 24 °C · 90 %) | 所需传感器 |
|---|---|---|---|
| 焓差 + 固定干球上限 | h_OA ≤ h_RA, t_OA ≤ t_limit | 关(计入潜热) | 新风、回风温湿度各 1(湿度传感器需校准) |
| 干球温差控制 | t_OA ≤ t_RA | 开(可能带入湿气,增大负荷) | 新风、回风温度各 1 |
| 固定干球 | t_OA ≤ t_limit | 低于上限即开(不看湿度) | 新风温度 1(按气候区上限,例 24 · 21 · 18 °C) |
示例:梅雨季潮湿新风
新风 24 °C · 90 %,回风 26 °C · 50 %,表冷器出口目标 14 °C · 90 %,送风 10,000 CMH,最小新风 20 %,固定干球上限 24 °C,101.325 kPa。下面两张表由本页计算器的同一函数算出。
| 方式 | 新风 | 依据 |
|---|---|---|
| 焓差 + 固定干球上限 | 关(最小新风) | h_OA 67.27 > h_RA 52.91 kJ/kg(DA) · t_OA 24.0 ≤ 24.0 °C |
| 干球温差控制 | 开(引入新风) | t_OA 24.0 ≤ t_RA 26.0 °C |
| 固定干球 | 开(引入新风) | t_OA 24.0 ≤ 24.0 °C |
| 运行 | 新风比 % | 表冷器入口 °C · kJ/kg | 表冷器负荷 kW | RT | kcal/h |
|---|---|---|---|---|---|
| (A) 最小新风 | 20.0 | 25.6 · 55.78 | 64.17 | 18.24 | 55,172 |
| (B) 全新风 100 % | 100.0 | 24.0 · 67.27 | 102.82 | 29.23 | 88,408 |
| (C) 调节新风比 | 不适用:新风比送风目标暖,仅靠混合无法达到送风温度。 | ||||
两种干球方式都判「开」,焓值控制判「关」。实际全新风时表冷器负荷 102.82 kW,比最小新风 64.17 kW 大 38.65 kW。潮湿天只看干球引新风反而吃亏。
局限
只比较某一时刻的状态。不计算逐时或全年节能量,不推荐控制器设定值(切换温度、回差),不含风机、风阀、排风机能耗,也不考虑表冷器旁通和热回收。
表冷器出口干球固定为目标值,含湿量取入口与目标中较低者。实际表冷器出口状态随负荷变化,新风干燥时室内湿度下降,回风状态也会改变。
湿度传感器误差会大幅改变焓值判定。新风与回风焓差只有几 kJ/kg 时,选哪种差别都不大。
调节新风比(C)仅靠混合达到送风干球,不含再热。新风潮湿需要除湿时只显示表冷器负荷(潜热部分),不计算过冷后再热的负荷。
出处
- ASHRAE Standard 90.1 6.5.1 经济器高温切断(high-limit shutoff):各版本允许的方式与气候区设定不同,建议核对所采用版本原文
- ASHRAE Handbook Fundamentals 2017 (SI) 第 1 章 Psychrometrics:比焓(式 32)、比容(式 28)、绝热混合
常见问题
什么时候该用新风供冷?
需要供冷且新风焓低于回风(从室内回来的空气)时。表冷器去除的热量是「入口焓 − 送风焓」,混入越多低焓新风,入口焓越低。若新风比送风目标还冷,只调新风比就能让表冷器几乎停转。
干球控制和焓值控制有何不同?
干球控制只看温度,焓值控制还计入湿气(潜热)。梅雨季 24 °C · 90 % 的新风比 26 °C · 50 % 的室内温度低,但焓高约 14 kJ/kg,干球控制会引入新风,焓值控制则阻止。如本页示例,那天引入新风反而使表冷器负荷增加。
固定干球上限设多少 °C?
ASHRAE 90.1 按气候区以表格规定上限:干燥气候约 24 °C(75 °F),潮湿气候约 18~21 °C(65~70 °F),越潮湿越低。本工具默认 24 °C 仅供参考,设计和运行请查所采用版本的表。潮湿地区用焓差控制更稳妥。
最后更新:2026-10-19。