温度湿度独立控制空调系统新风运行策略研究盛宏

温度湿度独立控制空调系统新风运行策略研究盛宏

盛宏

黑龙江省人防设计研究院黑龙江省哈尔滨市150040

摘要：为了满足室内环境温度湿度的要求，空调系统是实现建筑物功能要求的主要系统，冷热负荷的计算是建筑物空调系统中的重要内容，当使用温度湿度独立控制空调系统的办公建筑，在无办公人员的时候，可以将新风渗透湿负荷作为湿负荷的主要来源，采用模型计算，不同的新风含湿量下适宜人均新风量和新风含湿量，这样有利于温度湿度独立控制空调系统新风机优化运行。

关键词：温度湿度；空调系统；新风运行；研究；独立控制

一、现在空调系统中存在的问题

因为过去的空调系统能耗占建筑总能耗的一半，所以暖通空调行业的节能潜力很大，温度湿度独立空调系统将室内冷负荷分为显热负荷和潜热负荷，其中显热负荷用高温冷源处理，湿负荷用除湿后的新风处理，从而使得空调系统的能耗大大的降低。过去的空调建筑最小新风量的主要影响因素有室内卫生、房间补风和室内正压要求，对于温度湿度独立控制空调系统的新风承担着室内的湿负荷，如果无法满足新风送入室内的条件，会影响室内的热舒适性，还有就是新风不能消除室内的湿负荷，使得不带冷凝水的辐射末端装置结露，最终形成发霉、滋生霉菌，影响其正常使用。

1.热湿联合处理的能源浪费

在夏天人体的舒适环境温度为25℃，相对湿度为60％，露点温度为16.6℃，对于空调排热排湿的任务可以看作从25℃环境中向外界抽取热量，在露点温度中抽取外界的水分。由于需要采用冷凝除湿方法排除室内的湿气，冷源的温度需要低于室内的空气的露点温度，充分考虑到介质输送温差，想要实现人体舒适的露点温度就需要7℃的冷源温度，所以房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5℃。在空调系统中，可以采用高温冷源排走的热量与除湿共同进行低温冷源处理，使得能量利用品利用不浪费。经过冷凝除湿后的空气固然湿度满足要求，但是温度太低，需要大量的热量，这就使得能源浪费。

2.难以适应热湿比的变化

使用冷凝的方法将空气冷却和除湿，吸收的显热和潜热比在一定的范围内变化，但是实际上的热湿比很大，在这种情况下只能牺牲对湿度的控制，来满足室内的温度，使得室内的湿度无法满足人们适宜的条件，对于过高的湿度情况，结果是不舒适，只能降低温度来改变热舒适性，使得能量大量消耗，当湿度很低也会导致与室外的焓差增加使得处理室外新风的能耗增加。

3.室内空气品质问题

对于大多的空调是依靠通过对空气进行降温除湿，使得冷表面成为湿润表面甚至产生积水，但是当空调停止使用以后湿润的表面成为霉菌繁殖的最好场所，使得空调系统繁殖和传播霉菌，使空调成为可能引起健康问题的主要原因。还有就是现在我国城市的污染物为可吸进颗粒物，所以有效过滤空调系统引进的室外空气是维持室内健康环境的重要问题，在过滤器中有大量的粉尘聚集，使得微生物繁殖，而且频繁清洗过滤器是不现实的。

二、新风选取与送风含湿量的确定

1.新风量选取原则

首先要求满足人员卫生，根据国家标准确定满足人员卫生要求的最低新风量。其次满足去除室内全部湿负荷的要求，在新风进入室内以后，置换室内的潮湿的空气，进入室内的干燥新风与室内排风具有含湿量差，就达到独立新风的除湿能力。最后应满足新风机组的除湿极限，当新风处理以后，需要的送风含湿量不能低于新风机组的最低送风含湿量。

2.送风含湿量的确定

因为室内的总产湿量是固定的，新风需要除去的湿负荷是一定的，当新风量增加的时候，送风含湿量就会升高，除湿的要求降低，新风量减少的时候，送风含湿量降低，对于新风机组的除湿能力要求高，有的超过新风机组的除湿能力范围。

三、温湿度独立控制空调系统

对于空调系统的任务就是排除室内余热、余湿、二氧化碳与异味，对于排除室内余热与排除二氧化碳、异味需要新风量的变化趋势一致，所以排除室内的余热就是通过独立温度控制方式才能实现。对于现在空调系统中存在的温、湿度不能联合调节的问题，温湿度独立控制空调系统是有效的解决途径，主要是采用温度与湿度两套独立的空调控制系统，分别控制和调节室内的温度与湿度，有效的避免空调系统中热湿联合处理带来的损失。由于温度、湿度采用独立的控制系统，可以满足不同房间热湿比不断的变化要求，有效的克服常规空调系统中难以同时满足温、湿度参数的要求，防止室内湿度太高。

温度湿度独立控制空调系统的基本组成是由处理显热的系统和处理潜热的系统组成，这两个系统独立调节分别控制室内的温度与湿度，处理显热的系统包括：高温冷源、余热消除末端装置，对于除湿的任务由处理潜热系统来承担，所以显热系统的冷水供水温度在18℃左右，为自然冷源的使用提供条件，制冷机的性能系统也有很大的进步。对于余热消除末端装置可以采用辐射板、干式风机盘管等多种形式，由于供水的温度高于室内空气的露点温度，就没有结露的危险了，这一系统由新风处理机组、送风末端装置组成，采用新风作为能量的输送媒介。对于排湿和有害气体的负荷是随着室内人员的数目变化而变化，所以采用变风量的方式来进行调节。

对于室内的显热是通过其他系统进行排除或补充的，这时只是排除显热，可以用较高温度的冷源通过辐射、对流等方式实现，室内的设定温度为25℃，使用的是屋顶或垂直表面辐射方式，使得均匀冷水温度为20℃，每平方米辐射表面可以排除显热40W/㎡，满足多数类型建筑排除围护结构和室内设备发热量的要求。对于水温都高于室内露点温度，所以就没有结露的危险和排凝水的要求，虽然没有存在凝水的问题，干式风机盘管可采用完全不同的结构和安装方式。温湿度独立控制空调系统有效的解决传统空调在使用过程中的弊端，并且使得系统更具有节能效果。

结语

由于现在的节能减排、建设资源节约型社会的理念变得越来越重要，而且集中型空调能耗很大，现在越来越多的技术人员开始研究应用温湿度独立控制空调系统，这一系统最大的好处在于有效降低能耗，这一系统技术关键在于让新风来承担室内所有的湿负荷，末端的风机盘管不用承担湿负荷，实现了温度、湿度的独立控制。温湿度独立控制空调系统在冷源制备、新风处理方面都具有很大的节能潜力，并得到广泛的应用。

参考文献：

[1]卢超；徐兆华；谈空调系统的节能措施[A]；河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C]；2010年

[2]刘拴强；刘晓华；江亿；；温湿度独立控制空调系统中独立新风系统的研究（1）：湿负荷计算[J]；暖通空调；2010年01期

[3]段凯；康侍民；刘俊跃；田智华；；辐射吊顶+热泵式溶液除湿系统在夏热冬暖地区的应用[J]；制冷与空调（四川）；2008年01期

[4]王江江；荆有印；张春发；时国华；恒温恒湿空调控制系统的设计[A]；第二十七届中国控制会议论文集[C]；2008年