溫濕度獨立控制空調系統具有很好的節能前景,溫濕度獨立控制系統一直得到中國工程院院士江億等專家大力推動。但目前,這一過程卻由于技術和造價等問題顯得遲緩。江億院士認為,雖然還需不斷完善,但這項技術有“巨大潛力”,關鍵s*先是“如何轉變觀念”。
曾有業內人士以北京某商業建筑作為模擬對象進行過實驗,對其空調冷負荷進行模擬,并在此基礎上計算普通空調系統和溫濕度獨立控制空調系統的能耗。經過比較分析,溫濕度獨立控制空調系統比普通空調系統的能耗降低了16.4%,冷水機組制冷季平均性能系數提高了13%。
據記者了解,所謂溫濕度獨立控制空調系統,是指分別控制房間的溫度和濕度,滿足建筑熱濕比隨時間與使用情況的變化,并做到全面控制室內環境;同時,根據室內人員數量調節新風量,獲得更好的室內環境控制效果和空氣質量??照{末端裝置可采用輻射板或者干式風機盤管吸收或提供顯熱,整個系統不再需要低溫冷凍水,因而提高了制冷機的性能系數,降低運行能耗。溫濕度獨立控制空調系統與常規中央空調冷水機組相比,甚至可節省40%~50%的運行電費,且空氣品質更好、控制操作更方便。
余熱消除末端裝置可以采用輻射板、干式風機盤管等多種形式,采用較高溫度的冷源通過輻射、對流等多種方式實現。由于冷水的供水溫度高于室內空氣露點溫度,因而不存在結露的危險。當室內設定溫度為25℃時,采用屋頂或垂直表面輻射方式,即使平均冷水溫度為20℃,單位面積輻射表面仍可排除顯熱40W/㎡,基本滿足多數類型建筑排除圍護結構和室內設備發熱量的要求。此外,這類系統可以采用干式風機盤管排除顯熱,由于不存在凝水問題,干式風機盤管可采用完全不同的結構和安裝方式,使風機盤管成本和安裝費大幅度降低,不再占用吊頂空間。這種末端在冬季可完全不改變新風送風參數,仍由其承擔室內濕度和二氧化碳的控制。
在溫濕度獨立控制空調系統中,由于僅需滿足新風和濕度的要求,因而送風量遠小于變風量系統的風量。這部分空氣可通過置換送風的方式從下側或地面送出,也可采用個性化送風方式直接將新風送入人體活動區。綜合比較而言,溫濕度獨立控制空調系統在冷源制備、新風處理等過程中比傳統的空調系統具有更大的節能潛力,這種溫濕度獨立控制空調系統已經在多個示范工程中得到應用。
在西北干燥地區,系統可利用間接蒸發冷水機組制得16℃~19℃的冷水,送入室內的風機盤管或輻射吊頂等顯熱末端,帶走室內的顯熱負荷;通過間接蒸發冷卻或者多級蒸發冷卻的方式處理新風,帶走室內的濕負荷。相對于常規空調系統而言,溫濕度獨立控制空調系統甚至“節能過半”。
在東南潮濕地區,利用機械制冷方式的高溫冷水機組制備出16℃~19℃的冷水,送入室內風機盤管或輻射板等末端裝置,控制室內溫度;通過溶液除濕方式,實現對新風的降溫除濕處理,將干燥的新風送入室內置換風口或個性化風口,控制室內濕度。相對于常規空調系統而言,這種形式的溫濕度獨立控制空調系統可節能約30%。
由于除濕的任務由處理潛熱的系統承擔,因而顯熱系統的冷水供水溫度由常規空調系統中的7℃提高到18℃。此溫度的冷水為天然冷源的使用提供了條件,如地下水、土壤源換熱器等。在西北干燥地區,人們可以利用室外干燥空氣通過直接蒸發或間接蒸發的方法獲取得18℃冷水;在東南潮濕地區,即使沒有地下水等自然冷源可供利用,需要通過機械制冷方式制備出18℃冷水時,由于供水溫度的提高,制冷機的性能系數也會明顯提高。
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