温湿度独立控制空调系统

温湿度独立控制空调系统

科技信息

温湿度独立控制空调系统

汪文

北京中京惠建筑设计有限责任公司

100055

摘要：对于目前常规空调系统存在的缺陷，采用温湿度独立控制空调系统可能是一种有效解决方案。提出温湿度独立控制空调系统的概念。温度湿度独立控制，就是向室内送入经过处理的新风，承担室内湿负荷，一般夏季对新风进行降温除湿处理，冬季对新风进行加热加湿处理；将冷热源夏季产生17~20℃的冷水、冬季产生32～40℃的热水送入室内干式末端装置，承担室内显热负荷。采用两套独立的系统分别控制和调节室内湿度和温度，从而避免了常规系统中温湿度联合处理所带来的能源浪费和空气品质的降低；由新风来调节湿度，显热末端调节温度，可满足房间热湿比不断变化的要求，避免了室内湿度过高过低的现象。

关键词：干式末端装置显热负荷独立控制

一、绪论

目前实现夏季室内热湿环境控制的空调方式主要可以分为两大类：分散独立地安装于需要空调场所的“房间空调器”和集中设置冷源、以水或空气作为媒介输配冷量的“中央空调”系统。无论哪一种方式，都是通过向室内送入经降温除湿的空气，实现室内温、湿度的控制。这种温度湿度统一控制的空调系统，不可避免的存在以下问题。

气系统通过采暖散热器供热。这样就导致室内重复安装两套环境控制系统，分别供冬夏使用，占用空间，造成资源的浪费，维修和管理的不便。

综上所述，空调的广泛需求，人居环境健康的需要和能源系统平衡的要求，对目前空调方式提出了挑战。新的空调应该具备的特点为：

1)大多数的空调系统通过使空气通过冷表面对其进行降温减湿，这种冷凝除湿的方式为满足除湿的要求，需要7~12℃的冷源，利用此冷源同时处理占总负荷50~70%的显热，而后者只需17~20℃的冷源。采用同一低温的冷源处理显热和潜热，导致制冷机的COP（性能系数）低，造成能量品位的浪费。且

采用冷凝除湿后的空气温度往往低于要求的送风温度，还需再热将空气处理到适宜的送风温度，浪费大量热量和冷量。

1)减少室内送风量，部分采用与采暖系统公用的末端方

式；

2)加大室外新风量，但又不增加处理能耗；3)取消潮湿表面，采用新的除湿途径；4)少用电能，以低品位热能为动力；5)能够实现高体积利用率的高效蓄能。

6)能够实现各种空气处理工况的顺利转换。

从如上要求出发，目前普遍认为温、湿度独立控制系统可能是一个有效的解决途径。

二、温湿度独立控制空调系统简介

2)冷凝除湿的方式，导致系统中的冷表面成为潮湿表面甚

至产生积水。空调停止运行后，这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的温床，严重影响室内空气品质，空调系统繁殖和传播霉菌成为空调可能引起的健康问题的重要原因。

3)加大室外新风量是排除室内VOC（挥发性有机混合物），降低室内CO2浓度，提高室内空气质量最有效的措施。而大量

引入室外空气就需要消耗大量冷量（在冬季为热量）实现对室外空气的降温除湿（或加热加湿）处理。当建筑物围护结构性能较好，室内发热量不大时，处理室外空气需要的冷量可达总冷量的一半或一半以上。要进一步加大室外新风量，就往往意味着加大空调能耗。对于大多数传统的空调方式，很难找到有效解决这一矛盾的措施。

1、温湿度独立控制空调系统的理念

温度湿度独立控制的空调系统，就是向室内送入经过处理的新风，承担室内湿负荷，根据气候差异，一般夏季对新风进行降温除湿处理，冬季对新风进行加热加湿处理，有的地区新风全年需要降温除湿。在温湿度独立控制空调系统中，新风不仅承担排除室内二氧化碳和VOC等卫生方面的要求，还要起到调节室内湿环境的作用；采用另外独立的系统夏季产生

17~20℃冷水、冬季产生32～40℃的热水送入室内干式末端

4)实际的建筑物，显热随气候、室内设备状况等的不同发

生变化，产湿量随着室内人数变化而变化，实际室内显热、潜热负荷比在很大范围内变化。而传统空调通过冷凝除湿处理后的空气，其吸收的潜热、显热比只能在一定范围内变化，很难适应实际室内的热湿比；对于这种情况，一般牺牲对湿度的控制，而仅满足室内温度的要求，或者造成室内相对湿度过高不舒适，需要降低室温而引起能耗不必要的增加，或造成室内相对湿度过低而使室外新风处理能耗增加。

装置，承担室内显热负荷。采用两套独立的系统分别控制和调节室内湿度和温度，从而避免了常规系统中温湿度联合处理所带来的能源浪费和空气品质的降低；由新风来调节湿度，显热末端调节温度，可满足房间热湿比不断变化的要求，避免了室内湿度过高过低的现象。

2、和常规空调系统的比较

传统空调系统的常见模式是新风加风机盘管形式，以此为例说明温湿度独立控制的空调系统和常规空调系统的差别。两种空调系统在系统组成和各组成部分承担的环境控制任务等方面有了一定的差别，这使得温湿度独立控制空调系统的设计方法也随之做相应的改变。

三、温湿度独立控制空调系统的设计要点

5)传统的全空气空调系统，送风温度不能过低，从而需要

较大的循环通风量。这就往往造成室内很大的空气流动，使居住者产生不适的吹风感。为减少这种吹风感，就要通过改进送风口的位置和形式来改善室内气流组织，这往往要在室内布置风道，从而降低室内净高或加大楼层间距。很大的通风量还很容易引起空气噪声，并且难以有效消除。在冬季，为了避免吹风感，即使安装了空调系统，也往往不使用热风，而通过另外的暖

1、新风送风状态点的确定

新风承担室内湿负荷（潜热负荷），而由其他设备排除其余显热，因此对新风的送风温度要求并不严格，只须按式（2-1）确

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定送风含湿量，

温、湿度独立控制空调系统中风机盘管在干工况下运行，

ωo=ωr-L/(ρG)

其中，ρ为空气密度，kg/m3；G为人均新风量，m3/h·人；ωr为室内设计含湿量，g/kg；ωo为新风送风含湿量，g/kg；L为人均湿负荷，g/hr·人。

(2-1)在设计选型时需要注意。如果样本上给出了干工况下的运行参数，可参照样本选择。在大多数情况下，国内生产的普通风机盘管仅有湿工况下的参数，不能根据该工况下的制冷量选定盘管型号。这是由于干工况下风机盘管的供回水温度由传统的7~

12℃变为17~20℃，盘管表面的平均温度升高，和室内空气的温

差减小，使得盘管实际供冷量或和一般设备样本中的数据有很大差别，需要根据实际情况仔细校核计算，尤其不能按照样本供冷量选型。一种简单的核算办法是通过风机盘管的供热工况进行反算得到风机盘管的KF，进而计算其在干工况下释放的冷量：一般风机盘管样本给出了在标准工况下的冷、热量，可根据标准供热量及供回水温度由式(2-2)反算出KF，

例如，当室内含湿量设定值为12.6g/kg，人均湿负荷为

150g/hr·人，人均新风量为30m3/h?人，则根据上式计算得到的新风的送风含湿量为8.4g/kg。

2、冷源的选择

在温湿度独立控制空调系统中，只需要17~20℃的冷水来

带走显热负荷，此温度的冷源可由多种方式提供：天然冷源（如土壤源换热器、水源热泵等），人工冷源（比如离心式冷水机组）。由于天然冷源的利用往往受到地理环境、气象条件以及使用季节的限制，有些场合还不得不采用人工冷源。对于温度湿度独立控制 …… 此处隐藏：6323字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……