溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)分析_第1頁
溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)分析_第2頁
溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)分析_第3頁
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文檔簡介

1引言

從熱舒適與健康出發(fā),要求對(duì)室內(nèi)溫濕度進(jìn)行全面控制。夏季人體舒適區(qū)為25oC,相對(duì)濕度60%,此時(shí)露點(diǎn)溫度為16.6oC。空調(diào)排熱排濕的任務(wù)可以看成是從25oC環(huán)境中向外界抽取熱量,在16.6oC的露點(diǎn)溫度的環(huán)境下向外界抽取水分。目前空調(diào)方式的排熱排濕都是通過空氣冷卻器對(duì)空氣進(jìn)行冷卻和冷凝除濕,再將冷卻干燥的空氣送入室內(nèi),實(shí)現(xiàn)排熱排濕的目的?,F(xiàn)有的熱濕聯(lián)合處理的空調(diào)方式存在如下問題。

(1)熱濕聯(lián)合處理的能源浪費(fèi)。由于采用冷凝除濕方法排除室內(nèi)余濕,冷源的溫度需要低于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度,考慮傳熱溫差與介質(zhì)輸送溫差,實(shí)現(xiàn)16.6oC的露點(diǎn)溫度需要約7oC的冷源溫度,這是現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)采用5~7oC的冷凍水、房間空調(diào)器中直接蒸發(fā)器的冷媒蒸發(fā)溫度也多在5oC的原因。在空調(diào)系統(tǒng)中,占總負(fù)荷一半以上的顯熱負(fù)荷部分,本可以采用高溫冷源排走的熱量卻與除濕一起共用5~7oC的低溫冷源進(jìn)行處理,造成能量利用品位上的浪費(fèi)。而且,經(jīng)過冷凝除濕后的空氣雖然濕度(含濕量)滿足要求,但溫度過低,有時(shí)還需要再熱,造成了能源的進(jìn)一步浪費(fèi)與損失。

(2)難以適應(yīng)熱濕比的變化。通過冷凝方式對(duì)空氣進(jìn)行冷卻和除濕,其吸收的顯熱與潛熱比只能在一定的范圍內(nèi)變化,而建筑物實(shí)際需要的熱濕比卻在較大的范圍內(nèi)變化。一般是犧牲對(duì)濕度的控制,通過僅滿足室內(nèi)溫度的要求來妥協(xié),造成室內(nèi)相對(duì)濕度過高或過低的現(xiàn)象。過高的結(jié)果是不舒適,進(jìn)而降低室溫設(shè)定值,通過降低室溫來改善熱舒適,造成能耗不必要的增加;相對(duì)濕度過低也將導(dǎo)致由于與室外的焓差增加使處理室外新風(fēng)的能耗增加。

(3)室內(nèi)空氣品質(zhì)問題。大多數(shù)空調(diào)依靠空氣通過冷表面對(duì)空氣進(jìn)行降溫除濕,這就導(dǎo)致冷表面成為潮濕表面甚至產(chǎn)生積水,空調(diào)停機(jī)后這樣的潮濕表面就成為霉菌繁殖的最好場所。空調(diào)系統(tǒng)繁殖和傳播霉菌成為空調(diào)可能引起健康問題的主要原因。另外,目前我國大多數(shù)城市的主要污染物仍是可吸入顆粒物,因此有效過濾空調(diào)系統(tǒng)引入的室外空氣是維持室內(nèi)健康環(huán)境的重要問題。然而過濾器內(nèi)必然是粉塵聚集處,如果再漂濺過一些冷凝水,則也成為各種微生物繁殖的最好場所。頻繁清洗過濾器既不現(xiàn)實(shí),也不是根本的解決方案。

(4)室內(nèi)末端裝置的問題。為排除足夠的余熱余濕同時(shí)又不使送風(fēng)溫度過低,就要求有較大的循環(huán)通風(fēng)量。例如每平方米建筑面積如果有80W/m2顯熱需要排除,房間設(shè)定溫度為25oC,當(dāng)送風(fēng)溫度為15oC時(shí),所要求循環(huán)風(fēng)量為24m3/hr/m2,這就往往造成室內(nèi)很大的空氣流動(dòng),使居住者產(chǎn)生不適的吹風(fēng)感。為減少這種吹風(fēng)感,就要通過改進(jìn)送風(fēng)口的位置和形式來改善室內(nèi)氣流組織。這往往要在室內(nèi)布置風(fēng)道,從而降低室內(nèi)凈高或加大樓層間距。很大的通風(fēng)量還極容易引起空氣噪聲,并且很難有效消除。在冬季,為了避免吹風(fēng)感,即使安裝了空調(diào)系統(tǒng),也往往不使用熱風(fēng),而通過另外的暖氣系統(tǒng)通過采暖散熱器供熱。這樣就導(dǎo)致室內(nèi)重復(fù)安裝兩套環(huán)境控制系統(tǒng),分別供冬夏使用。

(5)輸配能耗的問題。為了完成室內(nèi)環(huán)境控制的任務(wù)就需要有輸配系統(tǒng),帶走余熱、余濕、CO2、氣味等。在中央空調(diào)系統(tǒng)中,風(fēng)機(jī)、水泵消耗了40~70%的整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的電耗。在常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)中,多采用全空氣系統(tǒng)的形式。所有的冷量全部用空氣來傳送,導(dǎo)致輸配效率很低。

此外,隨著能源問題的日益嚴(yán)重,以低品位熱能作為夏季空調(diào)動(dòng)力成為迫切需要。目前北方地區(qū)大量的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)在夏季由于無熱負(fù)荷而無法運(yùn)行,使得電力負(fù)荷出現(xiàn)高峰的夏季熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電設(shè)施反而停機(jī),或者按純發(fā)電模式低效運(yùn)行。如果可以利用這部分熱量驅(qū)動(dòng)空調(diào),既省下空調(diào)電耗,又可使熱電聯(lián)產(chǎn)電廠正常運(yùn)行,增加發(fā)電能力。這樣即可減緩夏季供電壓力,又提高能源利用率,是熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。由于空調(diào)負(fù)荷在一天內(nèi)變化顯著,與熱電聯(lián)產(chǎn)電廠提供熱能并不是很好匹配,如何實(shí)現(xiàn)有效的蓄能,以協(xié)調(diào)二者的矛盾也是熱能使用當(dāng)中存在的問題。

綜上所述,空調(diào)的廣泛需求、人居環(huán)境健康的需要和能源系統(tǒng)平衡的要求,對(duì)目前空調(diào)方式提出了挑戰(zhàn)。新的空調(diào)應(yīng)該具備的特點(diǎn)為:

加大室外新風(fēng)量,能夠通過有效的熱回收方式,有效的降低由于新風(fēng)量增加帶來的能耗增大問題;

減少室內(nèi)送風(fēng)量,部分采用與采暖系統(tǒng)公用的末端方式;

取消潮濕表面,采用新的除濕途徑;

不用空氣過濾式過濾器,采用新的空氣凈化方式;

少用電能,以低品位熱能為動(dòng)力;

能夠?qū)崿F(xiàn)高體積利用率的高效蓄能;

從如上要求出發(fā),目前普遍認(rèn)為溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)可能是一個(gè)有效的解決途徑。

2溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)著排除室內(nèi)余熱、余濕、CO2與異味的任務(wù)。研究表明:排除室內(nèi)余熱與排除CO2、異味所需要的新風(fēng)量與變化趨勢一致,即可以通過新風(fēng)同時(shí)滿足排余濕、CO2與異味的要求,而排除室內(nèi)余熱的任務(wù)則通過其他的系統(tǒng)(獨(dú)立的溫度控制方式)實(shí)現(xiàn)。由于無需承擔(dān)除濕的任務(wù),因而可用較高溫度的冷源即可實(shí)現(xiàn)排除余熱的控制任務(wù)。對(duì)照前言中現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)存在的問題,溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)可能是一個(gè)有效的解決途徑。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)中,采用溫度與濕度兩套獨(dú)立的空調(diào)控制系統(tǒng),分別控制、調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度與濕度,從而避免了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中熱濕聯(lián)合處理所帶來的損失。由于溫度、濕度采用獨(dú)立的控制系統(tǒng),可以滿足不同房間熱濕比不斷變化的要求,克服了常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中難以同時(shí)滿足溫、濕度參數(shù)的要求,避免了室內(nèi)濕度過高(或過低)的現(xiàn)象。

溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的基本組成為:處理顯熱的系統(tǒng)與處理潛熱的系統(tǒng),兩個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)節(jié)分別控制室內(nèi)的溫度與濕度,參見圖1。處理顯熱的系統(tǒng)包括:高溫冷源、余熱消除末端裝置,采用水作為輸送媒介。由于除濕的任務(wù)由處理潛熱的系統(tǒng)承擔(dān),因而顯熱系統(tǒng)的冷水供水溫度不再是常規(guī)冷凝除濕空調(diào)系統(tǒng)中的7oC,而是提高到18oC左右,從而為天然冷源的使用提供了條件,即使采用機(jī)械制冷方式,制冷機(jī)的性能系數(shù)也有大幅度的提高。余熱消除末端裝置可以采用輻射板、干式風(fēng)機(jī)盤管等多種形式,由于供水的溫度高于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度,因而不存在結(jié)露的危險(xiǎn)。處理潛熱的系統(tǒng),同時(shí)承擔(dān)去除室內(nèi)CO2、異味,以保證室內(nèi)空氣質(zhì)量的任務(wù)。此系統(tǒng)由新風(fēng)處理機(jī)組、送風(fēng)末端裝置組成,采用新風(fēng)作為能量輸送的媒介。在處理潛熱的系統(tǒng)中,由于不需要處理溫度,因而濕度的處理可能有新的節(jié)能高效方法。

在溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)中,采用新風(fēng)承擔(dān)排除室內(nèi)余濕、CO2、室內(nèi)異味,保證室內(nèi)空氣質(zhì)量的任務(wù)。一般來說,這些排濕,排有害氣體的負(fù)荷僅隨室內(nèi)人員數(shù)量而變化,因此可采用變風(fēng)量方式,根據(jù)室內(nèi)空氣的濕度或CO2濃度調(diào)節(jié)風(fēng)量。由于僅是為了滿足新風(fēng)和濕度的要求,如果人均風(fēng)量40m3/hr,每人5平方米面積,則換氣次數(shù)只在2~3次/hr,遠(yuǎn)小于變風(fēng)量系統(tǒng)的風(fēng)量。這部分空氣可通過置換送風(fēng)的方式從下側(cè)或地面送出,也可采用個(gè)性化送風(fēng)方式直接將新風(fēng)送入人體活動(dòng)區(qū),參見圖2。

而室內(nèi)的顯熱則通過另外的系統(tǒng)來排除(或補(bǔ)充)。由于這時(shí)只需要排除顯熱,就可以用較高溫度的冷源通過輻射、對(duì)流等多種方式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)室內(nèi)設(shè)定溫度為25℃時(shí),采用屋頂或垂直表面輻射方式,即使平均冷水溫度為20℃,每平米輻射表面仍可排除顯熱40W/m2,已基本可滿足多數(shù)類型建筑排除圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)設(shè)備發(fā)熱量的要求。由于水溫一直高于室內(nèi)露點(diǎn)溫度,因此不存在結(jié)露的危險(xiǎn)和排凝水的要求。此外,還可以采用干式風(fēng)機(jī)盤管通入高溫冷水排除顯熱。由于不存在凝水問題,干式風(fēng)機(jī)盤管可采用完全不同的結(jié)構(gòu)和安裝方式,參見圖3。這可使風(fēng)機(jī)盤管成本和安裝費(fèi)大幅度降低,并且不再占用吊頂空間。這種末端方式在冬季可完全不改變新風(fēng)送風(fēng)參數(shù),仍由其承擔(dān)室內(nèi)濕度和CO2的控制。輻射板或干式風(fēng)機(jī)盤管則通入熱水,變供冷為供熱,繼續(xù)維持室溫。與變風(fēng)量系統(tǒng)相比,這種系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)溫度和濕度的分別控制。尤其實(shí)現(xiàn)了新風(fēng)量隨人員數(shù)量同步增減。從而避免了變風(fēng)量系統(tǒng)冬季人員增加,熱負(fù)荷降低,新風(fēng)量也隨之降低的問題。與目前的風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)方式比較,免去了凝水盤和凝水排除系統(tǒng)。徹底消除了實(shí)際工程中經(jīng)常出現(xiàn)問題的這一隱患。同時(shí)由于不再存在潮濕表面,根除了滋生霉菌的溫床,可有效改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。由于室內(nèi)相對(duì)濕度可一直維持在60%以下,較高的室溫(26℃)就可以達(dá)到熱舒適要求。這就避免了由于相對(duì)濕度太高,只得把室溫降低(甚至到20℃),以維持舒適要求的問題。既降低了運(yùn)行能耗,還減少了由于室內(nèi)外溫差過大造成的熱沖擊對(duì)健康的危害。

3新風(fēng)處理方式

溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)中,需要新風(fēng)處理機(jī)組提供干燥的室外新風(fēng),以滿足排濕、排CO2、排味和提供新鮮空氣的需求。前言已闡述了現(xiàn)有的低溫露點(diǎn)除濕的熱濕聯(lián)合處理方式所帶來的問題,如何采用其他的處理方式排除室內(nèi)的余濕,如何處理出非露點(diǎn)的送風(fēng)參數(shù),如何實(shí)現(xiàn)對(duì)新風(fēng)有效的濕度控制是新風(fēng)處理機(jī)組所面臨的關(guān)鍵問題。

采用轉(zhuǎn)輪除濕方式,是一種可能的解決途徑,參見圖4。用硅膠、分子篩等吸濕材料附著于輕質(zhì)骨料制作的轉(zhuǎn)輪表面。待除濕的空氣通過轉(zhuǎn)輪的一部分表面,空氣中的部分水分被吸附于表面吸濕材料,實(shí)現(xiàn)除濕。吸了水的轉(zhuǎn)輪部分旋轉(zhuǎn)到另一側(cè)與加熱的再生空氣接觸,放出水分,使表面吸濕材料再生,再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。吸濕過程接近等焓過程,減濕加熱后的空氣可進(jìn)一步通過高溫冷源(18℃)冷卻降溫,從而實(shí)現(xiàn)溫度與濕度的獨(dú)立控制。但轉(zhuǎn)輪除濕的運(yùn)行能耗難以與冷凝除濕方式抗衡。從熱能利用效率看,圖4所示的轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)除掉的潛熱量與耗熱量之比一般難以超過0.6,同時(shí)高溫冷源還要提供1.1~1.2倍于空氣除熱總量的冷量。這樣就無法與采用低溫?zé)嵩矗s90℃)、COP可達(dá)0.7,冷卻溫度可達(dá)30℃的吸收制冷機(jī)相比。即使采用多級(jí)熱回收方式,熱能利用效率仍難以提高到與吸收制冷機(jī)抗衡。此外,還有轉(zhuǎn)輪的除濕空氣與再生空氣間的滲透問題,這似乎是很難解決的工藝問題。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)熱能利用效率低的實(shí)質(zhì)是除濕與再生這兩個(gè)過程都是等焓過程而非等溫過程,轉(zhuǎn)輪表面與空氣間的濕度差和溫度差都很不均勻,造成很大的不可逆損失,這可能是由轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)本身決定的很難克服的缺陷。

再一種除濕方式是空氣直接與具有吸濕的鹽溶液接觸(如溴化鋰溶液、氯化鋰溶液等),空氣中的水蒸氣被鹽溶液吸收,從而實(shí)現(xiàn)空氣的除濕,吸濕后的鹽溶液需要濃縮再生才能重新使用。因此,溶液式除濕與轉(zhuǎn)輪式除濕機(jī)理相同,僅由吸濕溶液代替了固體轉(zhuǎn)輪。由于可以改變?nèi)芤旱臐舛?、溫度和氣液比,因此與轉(zhuǎn)輪相比,這一方式還可實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的加熱、加濕、降溫、除濕等各種處理過程。改善吸濕式空氣處理方式的關(guān)鍵就是變等焓過程為等溫過程,吸收或補(bǔ)充空氣與吸濕介質(zhì)間傳質(zhì)產(chǎn)生的相變潛熱,從而減少這一過程的不可逆損失。由于轉(zhuǎn)輪是運(yùn)動(dòng)部件,很難在轉(zhuǎn)輪內(nèi)部接入能夠吸收熱量或提供熱量的換熱裝置,這種方法實(shí)現(xiàn)起來在工藝上有很大困難。采用溶液吸濕,可以使空氣溶液接觸表面同時(shí)作為換熱表面,在表面的另一側(cè)接入冷水或熱水,實(shí)現(xiàn)吸收或補(bǔ)充相變熱的目的,從而實(shí)現(xiàn)接近等溫的吸濕和再生過程;還可以采用帶有中間換熱器的溶液空氣熱濕交換單元,參見圖5。由溶液泵作為動(dòng)力使溶液循環(huán)噴灑在塔板上與空氣進(jìn)行濕交換,同時(shí)溶液的循環(huán)回路中還串聯(lián)一個(gè)中間換熱器,吸收濕交換過程中產(chǎn)生的熱量或冷量。通過控制調(diào)節(jié)中間換熱器另一側(cè)的水溫水量,就可使空氣在接近等溫狀態(tài)下減濕或加濕。溶液和水之間是交叉流,不可能實(shí)現(xiàn)真正的逆流,但如果單元內(nèi)溶液的循環(huán)量足夠大,空氣通過這樣一個(gè)單元的濕度變化量又較小時(shí),其不可逆損失可大大減少。

可以將圖5所示的多個(gè)單元模塊構(gòu)建各種不同的空氣處理流程,圖6為熱泵驅(qū)動(dòng)的溶液熱回收型新風(fēng)機(jī)[1],熱泵的制冷量用于降低除濕溶液的溫度從而提高其除濕性能,熱泵的排熱量用于溶液的濃縮再生。圖7給出了一種以熱源作為驅(qū)動(dòng)能源的溶液除濕新風(fēng)處理系統(tǒng)[2],由再生器統(tǒng)一制備的濃溶液送入各個(gè)新風(fēng)機(jī)組中,利用溶液的吸濕性能實(shí)現(xiàn)新風(fēng)的處理處理過程。溶液的蓄能密度很大(高于冰蓄冷),從而降低了對(duì)于持續(xù)熱源的需求,除濕與再生可以分別運(yùn)行。由于在除濕過程中,采用室內(nèi)排風(fēng)蒸發(fā)冷卻等冷卻手段,可以降低對(duì)溶液濃度的要求,因此可以采用低品位的熱能作為驅(qū)動(dòng)能源,如城市熱網(wǎng)的熱水、熱泵冷凝器的排熱、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的排熱等等。溶液具有殺菌、除塵作用,可以起到凈化空氣的作用。除了消除冷凝表面,避免霉菌滋生外,采用溶液式空氣處理方式還可以有效解決空氣中可吸入顆粒物的消除[3]。使用溶液式空氣處理方式,粉塵顆粒卻可以被有效地帶入溶液中。通過合理的設(shè)計(jì)溶液與空氣接觸的塔板形式,就可在獲得優(yōu)良的傳熱傳質(zhì)效果的同時(shí)獲得好的除塵效果。溶液中的灰塵可通過溶液過濾器捕捉收集,更換和清洗溶液過濾器遠(yuǎn)比更換和清洗空氣過濾器容易。對(duì)于大顆粒粉塵,進(jìn)入溶液式空氣處理器后會(huì)導(dǎo)致堵塞,因此應(yīng)在入口安裝粗效過濾器進(jìn)行捕捉收集。這一般比較容易并不易造成對(duì)空氣的二次污染。

[此貼子已經(jīng)被admin于2009-1-610:25:11編輯過]R5Oef3YU.jpg(20.13KB)溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)4高溫冷源的制備

由于潛熱由單獨(dú)的新風(fēng)處理系統(tǒng)承擔(dān),因而在溫度控制(余熱去除)系統(tǒng)中,不再采用7oC的冷水同時(shí)滿足降溫與除濕的要求,而是采用約18oC的冷水即可滿足降溫要求。此溫度要求的冷水為很多天然冷源的使用提供了條件,如深井水、通過土壤源換熱器獲取冷水等,深井回灌與土壤源換熱器的冷水出水溫度與使用地的年平均溫度密切相關(guān),我國很多地區(qū)可以直接利用該方式提供18oC冷水。在某些干燥地區(qū)(如新疆等)通過直接蒸發(fā)或間接蒸發(fā)的方法獲取18oC冷水。

即使采用機(jī)械制冷方式,由于要求的壓縮比很小,根據(jù)制冷卡諾循環(huán)可以得到,制冷機(jī)的理想COP將有大幅度提高。如果將蒸發(fā)溫度從常規(guī)冷水機(jī)組的2~3oC提高到14~16oC,當(dāng)冷凝溫度恒為40oC時(shí),卡諾制冷機(jī)的COP將從7.2~7.5提高到11.0~12.0。對(duì)于現(xiàn)有的壓縮式制冷機(jī)、吸收式制冷機(jī),怎樣改進(jìn)其結(jié)構(gòu)形式,使其在小壓縮比時(shí)能獲得較高的效率,則是對(duì)制冷機(jī)制造者提出的新課題。圖8是三菱重工(MHI)微型離心式高溫冷水機(jī)組[4]的工作原理,采用“雙級(jí)壓縮+經(jīng)濟(jì)器”的制冷循環(huán)形式和傳熱性能優(yōu)異的高效傳熱管,優(yōu)化設(shè)計(jì)離心式壓縮機(jī)葉輪和軸承,不僅突破了離心式冷水機(jī)組難以小型化的誤區(qū),而且還具有非常高的性能系數(shù)COP。圖9示出了利用該微型離心式冷水機(jī)組制備高溫冷水時(shí)的性能計(jì)算值。從圖中可以看出:當(dāng)冷凍水進(jìn)、出水溫度為21/18oC、冷卻水進(jìn)、出水溫度為37/32oC時(shí),其COP=7.1,在部分負(fù)荷條件下或冷卻水溫度降低時(shí),其性能則更為優(yōu)越。

5溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)工程案例

采用溶液式空調(diào)系統(tǒng)去除潛熱負(fù)荷的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)安裝在北京某辦公樓[2],如圖10(a)所示。該工程2003年3月開始施工,至10月工程竣工。建筑面積約2000m2,共5層,建筑高度18.6m。該示范工程的溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)由溶液除濕/再生系統(tǒng)、電壓縮制冷機(jī)及城市熱網(wǎng)組成,參見圖10(b)。溶液系統(tǒng)處理新風(fēng),承擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷和室內(nèi)潛熱負(fù)荷,夏季電壓縮制冷機(jī)制備的18oC冷凍水承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷,城市熱網(wǎng)的熱水夏季供給溶液系統(tǒng)用于溶液的濃縮再生,冬季供給室內(nèi)采暖。空調(diào)系統(tǒng)的全年運(yùn)行測試結(jié)果表明:該系統(tǒng)可提供健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境;夏季,溶液系統(tǒng)的綜合能效比可達(dá)1.5,再生效率0.85;冬季,溶液式新風(fēng)機(jī)的全熱回收效率約為50%。在現(xiàn)有的電價(jià)和熱價(jià)水平下,該溫、濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)僅為常規(guī)電壓縮制冷空調(diào)系統(tǒng)的60~70%,具有很好的節(jié)能潛力與應(yīng)用前景。同時(shí),溶液式空調(diào)系統(tǒng)可采用低溫?zé)嵩打?qū)動(dòng),為低品位熱源的利用提供了有效途徑,對(duì)降低空調(diào)電耗,改善城市能源供需結(jié)構(gòu),解決樓宇熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的負(fù)荷匹配問題都可起到重要作用。

在清華大學(xué)超低能耗示范建筑[5]中,采用熱電聯(lián)產(chǎn)廢熱驅(qū)動(dòng)的溶液除濕系統(tǒng)處理新風(fēng)承擔(dān)建筑的潛熱負(fù)荷,處理后的干燥新風(fēng)通過置換通風(fēng)方式與個(gè)性化送風(fēng)方式送入室內(nèi);采用電動(dòng)制冷機(jī)制備18oC冷水去除建筑的顯熱負(fù)荷,冷水送入室內(nèi)輻射板與干式風(fēng)機(jī)盤管中。此外,這種系統(tǒng)還在上海建研院的節(jié)能示范樓[6]中試運(yùn)行。新疆某辦公樓、南京某住宅小區(qū)的空調(diào)也是溫濕度控制的空調(diào)形式。更多的試點(diǎn)工程的不斷嘗試,將為我國的建筑環(huán)境控制探索出一條新的更完美的解決方式。

6結(jié)論

本文分析了現(xiàn)有熱濕聯(lián)合處理方式的空調(diào)系統(tǒng)存在的問題,繼而提出熱濕分開、獨(dú)立處理的空調(diào)運(yùn)行策略:采用新風(fēng)去除室內(nèi)的余濕、承擔(dān)室內(nèi)空氣質(zhì)量的任務(wù),采用高溫冷源去除室內(nèi)的余熱。分析了溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)方式對(duì)室內(nèi)末端裝置、制備高溫冷源的要求與影響,并重點(diǎn)介紹了基于溶液除濕的新風(fēng)處理機(jī)組,給出了溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐工程。與目前普遍使用的風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)方式或全空氣方式相比,基于溶液除濕方式的溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)的特點(diǎn)可總結(jié)如下:

適應(yīng)室內(nèi)熱濕比的變化。溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)分別控制房間的溫度和濕度,能夠滿足建筑熱濕比隨時(shí)間與使用情況的變化,全面控制室內(nèi)環(huán)境。并根據(jù)室內(nèi)人員數(shù)量調(diào)節(jié)新風(fēng)量,因此可獲得更好的室內(nèi)環(huán)境控制效果和空氣質(zhì)量。

末端方式不同??刹捎幂椛涫侥┒嘶蛘吒墒斤L(fēng)機(jī)盤管吸收或提供顯熱,采用置換通風(fēng)等方式送出干燥的新風(fēng)去除顯熱,冬夏共用同樣的末端裝置。

不再需要低溫冷凍水。整個(gè)系統(tǒng)只需要18℃的冷水,這可通過多種低成本的和節(jié)能的方式提供,降低了運(yùn)行能耗。

采用溶液除濕方式處理新風(fēng),可有

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