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

祝 杰

江西省建筑設(shè)計研究總院

一、溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的功能概述

溫濕度獨立控制空調(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)的顯熱和潛熱負荷。

1、濕度控制

通常，濕度控制系統(tǒng)主要是由新風處理機組、送風末端裝置組成，通過新風處理機組向室內(nèi)送入干燥新風來承擔全部室內(nèi)潛熱負荷，并通過改變送風量輔助調(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口、個性化送風口等形式，而新風處理方式種類較多，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過程吸附濕空氣中的水分子以達到除濕的目的。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熱能進行熱交換，從地下獲取冷量，去除房間顯熱負荷。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，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、干式風機盤管或運行在干工況下的普通風機盤管等進行降溫處理。

二、溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用特點

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機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。溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的余熱消除末端裝置以干工況運行，室內(nèi)不存在冷凝水及濕表面，不可避免的是，該系統(tǒng)的新風機組也存在濕表面，但由于新風機組處理風量小，而且室外新風有機微生物含量小，對于新風機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

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行再熱，進一步造成能源的浪費與損失。由于2個系統(tǒng)獨立處理空氣，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立控制系統(tǒng)。

3、節(jié)能性強

從空氣處理過程可知，一次回風系統(tǒng)為了滿足送風溫差，需要對空氣進行再熱然后送入室內(nèi)。這部分加熱量需要冷量來補償。溫濕度獨立控制空調(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℃，溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)中承擔總負荷約85%～90%的高溫冷水溫度約15～18℃，選型資料表明，電壓縮冷水機組蒸發(fā)器出口的冷水溫度每提高1℃，冷水機組COP值增加3%，顯見高溫冷水機組的能效比較之傳統(tǒng)空調(diào)的低溫冷水機組高。綜合可知溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的能耗有較大程度的降低，節(jié)能效果顯著。

三、展望溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展前景

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

1、完善溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方法

科學合理的設(shè)計是實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)正常運行、降低運行能耗的基礎(chǔ)，由于溫濕度獨立控制空調(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，溫濕度獨立控制空調(diào)可以有多種形式，如何選取合理的溫濕度獨立控制空調(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。

2、加強對實際運行的思考和完善

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。在運行中，可完善控制調(diào)節(jié)方面的內(nèi)容，如溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)全年的運行控制方案、日常運行策略等：可對一些設(shè)計中不易確定的影響因素如滲透風的影響等進行實際評估可以實際測試空調(diào)系統(tǒng)的運行性能，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)；可以建立實際運行與設(shè)計之間的反饋.反映系統(tǒng)設(shè)計與實際運行間的聯(lián)系和差異，為進一步完善設(shè)計提供幫助。

3、加強新型設(shè)備產(chǎn)品的研發(fā)力度

溫濕度獨立控制的空調(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)備可借由溫濕度獨立控制的理念得到開發(fā)和利用?，F(xiàn)有應(yīng)用于溫濕度獨立控制的關(guān)鍵設(shè)備如高溫冷水機組、干式風機盤管等已經(jīng)得到一定開發(fā)應(yīng)用，從進一步的發(fā)展角度來看，高溫冷源設(shè)備如高溫多聯(lián)式空調(diào)機組、新型新風除濕處理設(shè)備如應(yīng)用到溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的冷凝除濕方式的新風機組、承擔顯熱負荷的末端設(shè)備如輻射末端等都還需要進一步研發(fā)，現(xiàn)有產(chǎn)品也還有性能進一步改進和提高的余地。同時，目前溫濕度獨立控制空調(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)異的溫濕度獨立控制空調(diào)產(chǎn)品和設(shè)備也是溫濕度獨立控制空調(diào)技術(shù)進一步推廣應(yīng)用所需要研究的熱點。

四、結(jié)語

總之，溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)具有更加靈活、有效、準確的調(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致的能量損耗問題。因此，未來溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)將具有更加廣闊的發(fā)展空間。

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