專用新風系統（dedicated outdoor air system，DOAS）又稱新風系統，是一种送风和排风的设备，它由两个平行的系统组成：一个是用于向室內输送室外空气的专用系统，另一個是向室外排出室內空氣的系統。William Coad在1999年提出要在建筑暖通空調系统中分開處理室外空氣和室內空气。
傳統的暖通空調系統，例如為多個區域服務的變風量系統，在熱舒適性方面可能存在不足，並且可能出現微生物污染的問題。在專用新風系統中，根據具體環境及所搭配的並聯系統不同，專用新風系統除了處理潛熱負荷外，還會承擔部分顯熱負荷，而并行的其他空調系統則負責其餘的顯熱負荷。
專用新風系統的核心理念是：專門提供通風功能，而不是像傳統系統那樣，將通風作為空氣調節過程中的附帶結果。專用新風系統的這一概念已在歐洲被廣泛應用，並且在美國也以各種形式得到使用。
系統簡介
近年來的研究致力於探討專用新風系統的基本原理，並重點分析其較傳統暖通空調系統的潛在優勢。S.A. 穆玛指出，傳統全空氣頂送混合式變風量暖通空調系統存在四個主要問題。這些變風量系統的問題，正好凸顯了專用新風系統相應方面的優勢。然而，專用新風系統也存在一些缺點，包括：初始投資成本可能較高、在美國的應用尚不普及，以及系統可能更加複雜。
- 全空氣變風量暖通空調系統中的通風空氣：設計人員和建築工程師通常無法準確掌握，在典型變風量系統中與回風混合的通風空氣，是如何在整個建築內分配的。空氣洩漏、控制設定點、最小風量設定以及短路現象（例如排風與新風進氣混合）等問題，都會影響實際送達各空間的通風量。專用新風系統通過提供100%室外新風的專用送風，從而解決了這一問題。
- 在變風量系統中對額外室外新風量及其處理的需求：當採用ASHRAE 62.1-2004標準中的多區域公式時，為了確保全空氣系統中各房間都能獲得足夠的通風，通常需要比專用新風系統多出約20%到70%的室外新風量。在夏季，對這些大量室外空氣進行冷卻和除濕，以及在冬季對其進行加濕和加熱，都是能耗很高的過程。
將吊頂輻射與專用新風系統結合使用具有多項優勢。2008年《ASHRAE手冊》中的綜合評估部分對此作了如下簡要說明：
主要優點包括：
- 由於輻射負荷被直接處理，且室內氣流僅維持在正常通風水平，其舒適性優於其他空調系統；
- 能夠滿足通風與除濕所需的送風量要求；
- 由於風量減少，專用新風系統可以採用更小尺寸的風管；
- 使用吊頂輻射板從而可以避免使用會帶來結露的冷卻盤管，從而降低細菌污染的風險；
- 自動噴淋系統的管道可整合於吊頂輻射冷卻系統中。
主要缺點是：初投資較高。
除了上述優點外，結合吊頂輻射還具有其他優勢，例如：設計緊湊、節省豎井空間，以及能快速響應動態控制需求。專用新風系統/吊頂輻射系統的節能效果主要來自以下幾個方面：冷卻盤管負荷降低、冷水機能耗降低、水泵能耗降低、風機能耗降低。總體而言，由於專用新風系統具有能量回收功能且送風量較小，與傳統變風量系統相比，冷水機的能耗可以顯著降低。在一項試點針對專用新風系統/吊頂輻射系統的研究中，逐時能耗模擬顯示：該系統的年電能消耗比帶有經濟器控制的傳統變風量系統降低了約42%。
空氣系統
當使用空氣系統作為室內空調系統時，設計專用新風系統時主要有兩種方法：
采用不同風管的獨立系統
在這種配置中，設有一個新风系統，通過其獨立的風管/送風口，將經過預處理的新风（承擔潛熱負荷及部分顯熱負荷）直接送入室內。另有一個獨立系統（例如風機盤管機組），對室內回風進行處理，以滿足剩餘的空間顯熱負荷。
優點：
- 更容易測量進入房间的室外新風量 ；
- 更容易測量風量並進行系統平衡 ；
- 避免將新風負荷加在室內空調設備（如風機盤管機組）上 。
缺點：
- 兩個系統需要獨立風管，可能增加初始成本；
- 新風與室内循環風使用不同送風口，可能導致混合不充分；
- 不同的送風路徑會增加進入房間的總風量，從而提高整體風機能耗。
組合系統
經過處理的室外新風被通過風管輸送到房間內的末端設備。在這種配置中，預處理的新風會直接送入風機盤管機組，並與來自室內的回風混合。這種系統類似於冷梁系統的運作方式。
優點：
- 共用風管可降低初始成本；
- 新風與循環風合并可減少總風量，從而降低風機能耗；
- 室外新風與室內循環風能充分混合。
缺點：
- 只要需要通風，末端設備就必須運行，無論顯熱負荷是否已滿足；
- 系統的風量平衡可能較為困難。
設計
專用新風系統設計中的要求包括：
- 將新風系統與冷熱負荷控制系統分離，以確保所有有人使用的房間都能獲得適當的通風；
- 對新風進行處理，使其承擔全部的潛熱負荷，並盡可能承擔更多的顯熱負荷；
- 最大化經濟有效地利用能量回收設備；
- 整合消防系統；
- 使用吊頂輻射板等來實現室內熱舒適控制
穆玛提出了以下專用新風系統的設計步驟：
- 根據設計工況，計算夏季典型計算日各房間的顯熱與潛熱冷負荷；
- 依據ASHRAE Standard 62.1通風規範，確定各空間所需的最小送風量；
- 確定各房間的送風含濕量；
- 通常，設計送風乾球溫度會等於所需的送風露點溫度；
- 在供暖季節，利用能量回收裝置將排風中的熱量回收至專用新風系統機組。
如果以全空氣空調系統作為專用新風系統的并行系統，提出了以下設計步驟：1）計算專用新風系統送風在各空間中所承擔的顯熱冷負荷，2）計算各空間中由全空氣空調系統需要承擔的剩餘顯熱冷負荷，3）確定全空氣空調系統的送風乾球溫度（應高於房間露點溫度，以避免結露），4）確定全空氣空調系統設備的送風量。
能源與成本
已有大量研究通過模擬來評估專用新風系統在節能方面的表現。卡塔和布蘭德莫爾對比了專用新風（并聯室内空調系統）與傳統單一系統，在達拉斯、聖路易斯、華盛頓特區和新奧爾良的大型零售商店進行模擬研究。研究結果表明：並聯系統可實現14%–27%的年度節能，同時設備容量可減少15%–23%。
鄭等人將專用新風系統（並聯吊頂輻射板）與帶空氣側經濟器的傳統變風量系統進行比較，研究對象為費城的一棟教育建築中約280 平方米的辦公空間。
參考資料
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