關(guān)于溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)及前景分析

祝 杰

江西省建筑設(shè)計研究總院

一、溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的功能概述

溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)作為一種全新的空調(diào)模式，與傳統(tǒng)的空調(diào)形式區(qū)別在于該模式對室內(nèi)的溫度和適度的調(diào)控是由兩個獨(dú)立的系統(tǒng)完成的，如此一來將大大降低能源的消耗，具有良好的節(jié)能效果。通常，溫濕度獨(dú)立控制的空調(diào)系統(tǒng)包括溫度控制與濕度控制兩個子系統(tǒng)，分別處理室內(nèi)的顯熱和潛熱負(fù)荷。

1、濕度控制

通常，濕度控制系統(tǒng)主要是由新風(fēng)處理機(jī)組、送風(fēng)末端裝置組成，通過新風(fēng)處理機(jī)組向室內(nèi)送入干燥新風(fēng)來承擔(dān)全部室內(nèi)潛熱負(fù)荷，并通過改變送風(fēng)量輔助調(diào)節(jié)濕度，同時去除室內(nèi)CO2與異味。常用溫度控制系統(tǒng)的末端裝置有置換通風(fēng)口、個性化送風(fēng)口等形式，而新風(fēng)處理方式種類較多，如冷卻除濕、轉(zhuǎn)輪除濕、溶液除濕等。其中，轉(zhuǎn)輪除濕是通過物理或化學(xué)過程吸附濕空氣中的水分子以達(dá)到除濕的目的。而溶液除濕作為一種新型的除濕方法，所采用的溶液除濕劑不會對環(huán)境造成危害，而且具有很強(qiáng)的蓄能能力，此除濕方法有較好的除塵殺菌作用，大大提高空氣品質(zhì)。

2、溫度控制

由于不用承擔(dān)除濕功能，就可以選用較高溫度(18—2l℃)的天然冷源作為冷水來排除室內(nèi)顯熱，如深井水、土壤源、江海湖泊等。地源熱泵利用地下熱交換器和地?zé)崮苓M(jìn)行熱交換，從地下獲取冷量，去除房間顯熱負(fù)荷。太陽能是一種取之不盡的可再生能源，具有清潔無污染、廉價易得的優(yōu)點(diǎn)，可以利用太陽能吸收式或吸附式制冷空調(diào)系統(tǒng)為房間提供冷源，通過顯熱末端裝置，如輻射板、主動式冷梁、干式風(fēng)機(jī)盤管或運(yùn)行在干工況下的普通風(fēng)機(jī)盤管等進(jìn)行降溫處理。

二、溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)

1、室內(nèi)空氣品質(zhì)好

常規(guī)空調(diào)采用降溫方法來除濕，冷凝水的存在使得風(fēng)機(jī)盤管的表面形成了滋生各種霉菌的“溫床”，因而惡化室內(nèi)空氣品質(zhì)，引發(fā)多種病態(tài)建筑綜合征。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的余熱消除末端裝置以干工況運(yùn)行，室內(nèi)不存在冷凝水及濕表面，不可避免的是，該系統(tǒng)的新風(fēng)機(jī)組也存在濕表面，但由于新風(fēng)機(jī)組處理風(fēng)量小，而且室外新風(fēng)有機(jī)微生物含量小，對于新風(fēng)機(jī)組換熱器濕表面除菌的處理措施也更靈活和可靠。部分研究表明，采用溶液除濕時噴灑的溶液有消毒空氣的附加功能。

2、溫濕度參數(shù)可實現(xiàn)性強(qiáng)

由于常規(guī)空調(diào)難以同時滿足溫濕度參數(shù)的要求，有時為了達(dá)到除濕目的而過多地降溫造成冷量損失，某些場合要對空氣進(jìn)行再熱，進(jìn)一步造成能源的浪費(fèi)與損失。由于2個系統(tǒng)獨(dú)立處理空氣，參數(shù)不存在耦合性，因而對于要求恒溫恒濕的場合尤其適合使用溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)。

3、節(jié)能性強(qiáng)

從空氣處理過程可知，一次回風(fēng)系統(tǒng)為了滿足送風(fēng)溫差，需要對空氣進(jìn)行再熱然后送入室內(nèi)。這部分加熱量需要冷量來補(bǔ)償。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)則避免了再熱，節(jié)省了冷量，從而也節(jié)約了冷水等媒介的輸送損耗。另一方面，常規(guī)空調(diào)使用的冷水溫度為7℃，溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)中承擔(dān)總負(fù)荷約85%～90%的高溫冷水溫度約15～18℃，選型資料表明，電壓縮冷水機(jī)組蒸發(fā)器出口的冷水溫度每提高1℃，冷水機(jī)組COP值增加3%，顯見高溫冷水機(jī)組的能效比較之傳統(tǒng)空調(diào)的低溫冷水機(jī)組高。綜合可知溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的能耗有較大程度的降低，節(jié)能效果顯著。

三、展望溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展前景

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)研究已有了很大進(jìn)展，各種新技術(shù)、新設(shè)備都得到了開發(fā)應(yīng)用。結(jié)合當(dāng)前發(fā)展情況從溫濕度獨(dú)立控制的理念出發(fā)，未來溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

1、完善溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方法

科學(xué)合理的設(shè)計是實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行、降低運(yùn)行能耗的基礎(chǔ)，由于溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用的空調(diào)理念及設(shè)備等與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)有所差別同時在不同地域氣候條件、不同使用功能的建筑中，溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)可以有多種形式，如何選取合理的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)方案及設(shè)備形式就成為亟需解決的問題。設(shè)計方法的總結(jié)提煉可以為空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計提供指導(dǎo)。

2、加強(qiáng)對實際運(yùn)行的思考和完善

空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用是為了解決實際建筑的溫度、濕度控制問題，但只有經(jīng)過實際應(yīng)用的檢驗才能發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。在運(yùn)行中，可完善控制調(diào)節(jié)方面的內(nèi)容，如溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)全年的運(yùn)行控制方案、日常運(yùn)行策略等：可對一些設(shè)計中不易確定的影響因素如滲透風(fēng)的影響等進(jìn)行實際評估可以實際測試空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行性能，分析關(guān)鍵設(shè)備性能、系統(tǒng)能效等，為設(shè)備研發(fā)等工作提供實際數(shù)據(jù)；可以建立實際運(yùn)行與設(shè)計之間的反饋.反映系統(tǒng)設(shè)計與實際運(yùn)行間的聯(lián)系和差異，為進(jìn)一步完善設(shè)計提供幫助。

3、加強(qiáng)新型設(shè)備產(chǎn)品的研發(fā)力度

溫濕度獨(dú)立控制的空調(diào)理念為空調(diào)設(shè)備、產(chǎn)品的研發(fā)提供了新的思路，一些新的空調(diào)設(shè)備可借由溫濕度獨(dú)立控制的理念得到開發(fā)和利用。現(xiàn)有應(yīng)用于溫濕度獨(dú)立控制的關(guān)鍵設(shè)備如高溫冷水機(jī)組、干式風(fēng)機(jī)盤管等已經(jīng)得到一定開發(fā)應(yīng)用，從進(jìn)一步的發(fā)展角度來看，高溫冷源設(shè)備如高溫多聯(lián)式空調(diào)機(jī)組、新型新風(fēng)除濕處理設(shè)備如應(yīng)用到溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷凝除濕方式的新風(fēng)機(jī)組、承擔(dān)顯熱負(fù)荷的末端設(shè)備如輻射末端等都還需要進(jìn)一步研發(fā)，現(xiàn)有產(chǎn)品也還有性能進(jìn)一步改進(jìn)和提高的余地。同時，目前溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)方式還主要應(yīng)用在較大型的公共建筑中，如何進(jìn)一步開發(fā)出適用于小型公共場所、性能優(yōu)異的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)產(chǎn)品和設(shè)備也是溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)技術(shù)進(jìn)一步推廣應(yīng)用所需要研究的熱點(diǎn)。

四、結(jié)語

總之，溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)具有更加靈活、有效、準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)方式，不僅能有效提升人們的健康水平和生活舒適度，同時還具有良好的節(jié)能效果，能夠有效的避免傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)中溫濕度同時處理而導(dǎo)致的能量損耗問題。因此，未來溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)將具有更加廣闊的發(fā)展空間。

[1]劉曉華，江億.溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006