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1、温湿度独立控制空调系统温湿度独立控制空调系统 设计与应用设计与应用设计与应用设计与应用设计与应用设计与应用设计与应用设计与应用 刘晓华刘晓华刘晓华刘晓华刘晓华刘晓华刘晓华刘晓华 清华大学清华大学清华大学清华大学清华大学清华大学清华大学清华大学 建筑节能研究中心建筑节能研究中心建筑节能研究中心建筑节能研究中心建筑节能研究中心建筑节能研究中心建筑节能研究中心建筑节能研究中心 传统空调方式面临的挑战传统空调方式面临的挑战传统空调方式面临的挑战传统空调方式面临的挑战 热湿比变化热湿比变化热湿比变化热湿比变化 冷热抵消及加湿除湿抵消冷热抵消及加湿除湿抵消冷热抵消及加湿除湿抵消冷热抵消及加湿除湿抵消 热湿
2、统一处理热湿统一处理热湿统一处理热湿统一处理 2 5 10 15 20 25 30 35 00 0050 010 0150 020 025 含湿量 kg kg 温度 o C 100 80 60 40 20 连线1 连线2 被处理空气 空气露点 含湿量含湿量 g kg g kg g kg g kg T T T T C C C C 冷凝除湿冷凝除湿 露点温度露点温度 室外空气室外空气 温湿度独立控制空调系统温湿度独立控制空调系统温湿度独立控制空调系统温湿度独立控制空调系统温湿度独立控制空调系统温湿度独立控制空调系统温湿度独立控制空调系统温湿度独立控制空调系统 THIC THIC THIC THIC
3、 THIC THIC THIC THIC 空调设备末端装置室内环境控制 干燥干燥 空气空气 冷媒冷媒 湿度控湿度控 制系统制系统 温度控温度控 制系统制系统 控制室内湿度控制室内湿度 与与COCOCOCO2 2 2 2浓度浓度 控制室内温度控制室内温度 置换通风口置换通风口 个性化送风口个性化送风口 辐射板辐射板 干式风机盘管干式风机盘管 空气处理机组空气处理机组 夏季 高温冷源夏季 高温冷源 冬季 供热热源冬季 供热热源 3 负荷计算负荷计算负荷计算负荷计算负荷计算负荷计算负荷计算负荷计算 负荷组成负荷组成负荷组成负荷组成 4 围护结构传热围护结构传热围护结构传热围护结构传热 太阳辐射得热太
4、阳辐射得热太阳辐射得热太阳辐射得热 人员 设备 照明等产热人员 设备 照明等产热人员 设备 照明等产热人员 设备 照明等产热 人员产湿人员产湿人员产湿人员产湿 开敞水面产湿开敞水面产湿开敞水面产湿开敞水面产湿 新风显热新风显热新风显热新风显热新风潜热新风潜热新风潜热新风潜热 显热负荷显热负荷显热负荷显热负荷潜热负荷潜热负荷潜热负荷潜热负荷 建筑负荷建筑负荷建筑负荷建筑负荷 新风负荷新风负荷新风负荷新风负荷 典型办公建筑显热典型办公建筑显热典型办公建筑显热典型办公建筑显热典型办公建筑显热典型办公建筑显热典型办公建筑显热典型办公建筑显热 潜热比例潜热比例潜热比例潜热比例潜热比例潜热比例潜热比例潜热
5、比例 供冷季耗冷量 kWh m2 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 北京上海武汉广州 单位建筑面积供冷季耗冷量 kWh m2 潜热 新风 潜热 建筑内部 显热 总计 潜热所占比例潜热所占比例潜热所占比例潜热所占比例27 27 27 27 21 21 21 21 22 22 22 22 14 14 14 14 THICTHICTHICTHICTHICTHICTHICTHIC系统负荷系统负荷系统负荷系统负荷系统负荷系统负荷系统负荷系统负荷 6 围护结构传热围护结构传热围护结构传热围护结构传热 太阳辐射得热太阳辐射得热太阳辐射得热太阳辐射得热 人员 设备 照明等产热
6、人员 设备 照明等产热人员 设备 照明等产热人员 设备 照明等产热 人员产湿人员产湿人员产湿人员产湿 开敞水面产湿开敞水面产湿开敞水面产湿开敞水面产湿 新风显热新风显热新风显热新风显热新风潜热新风潜热新风潜热新风潜热 显热负荷显热负荷显热负荷显热负荷潜热负荷潜热负荷潜热负荷潜热负荷 建筑负荷建筑负荷建筑负荷建筑负荷 新风负荷新风负荷新风负荷新风负荷 温度控制系统负荷温度控制系统负荷温度控制系统负荷温度控制系统负荷 湿度控制系统负荷湿度控制系统负荷湿度控制系统负荷湿度控制系统负荷 H H H H H H H H湿度控制系统负荷湿度控制系统负荷湿度控制系统负荷湿度控制系统负荷湿度控制系统负荷湿度控
7、制系统负荷湿度控制系统负荷湿度控制系统负荷 承担所有潜热负荷 送风含湿量dS与室内设计 含湿量dN关系 W G dN dS 承担部分显热负荷 可能为负值 视新风送 风温度ts 7 0 10 20 30 40 50 60 00 0050 010 0150 020 025 含湿量 kg kg 温度 o C O 被处理空气 O RS 转轮除湿 溶液除湿 冷凝除湿 R 室内空气 S 送风状态 温度控制 系统负荷 围护结构传热量 太阳辐射得热量 人员 照明 设备产热 湿度控制 系统负荷 人员产湿 植物产湿 THIC 空调 系统 负荷 基本负荷来源THIC系统负荷 Q Q Q QT T T T Q Q Q
8、 QH H H H 建筑室内 显热负荷 建筑室内 潜热负荷 建筑负荷 Q Q Q QS S S S WWWW 新风 显热负荷 新风 潜热负荷 开敞水面产湿 显热负荷显热负荷显热负荷显热负荷 潜热负荷潜热负荷潜热负荷潜热负荷 16 20 C 8g kg 高温冷源高温冷源 15 19 C 水或 制冷剂 风机盘管 辐射板 干燥新风干燥新风 显热末端 送风末端 低温热源低温热源 冷凝除湿冷凝除湿 溶液除湿溶液除湿 转轮除湿转轮除湿 干燥地区蒸发冷却干燥地区蒸发冷却 置换送风置换送风 个性化送风个性化送风 辐射板辐射板 干式风盘干式风盘 冷暖房 基礎杭 水熱源 高温冷水机 自然冷源高温冷水机 自然冷源
9、我国各地区室外空气湿度状况我国各地区室外空气湿度状况我国各地区室外空气湿度状况我国各地区室外空气湿度状况我国各地区室外空气湿度状况我国各地区室外空气湿度状况我国各地区室外空气湿度状况我国各地区室外空气湿度状况 分界线分界线 室外含湿量 室外含湿量 12g kg12g kg 9 99 9 7 67 6 10 710 7 11 511 5 11 411 4 12 912 9 15 015 0 18 218 2 17 117 1 19 419 4 16 016 0 20 320 3 19 519 5 13 813 8 东南潮湿地区东南潮湿地区 室外空气需要被除湿室外空气需要被除湿 如何选择最佳除湿方
10、式是关键如何选择最佳除湿方式是关键 东南潮湿地区东南潮湿地区 室外空气需要被除湿室外空气需要被除湿 如何选择最佳除湿方式是关键如何选择最佳除湿方式是关键 西北干燥地区西北干燥地区 室外空气本来就是干燥的室外空气本来就是干燥的 新风不需湿度处理新风不需湿度处理 西北干燥地区西北干燥地区 室外空气本来就是干燥的室外空气本来就是干燥的 新风不需湿度处理新风不需湿度处理 所示各地含湿量所示各地含湿量 g kg g kg g kg g kg 为最湿月室外含湿量的平均值为最湿月室外含湿量的平均值 旧厂房改造工程 共五层 总建筑面积约22000 m2 空调面积共15600 m2 前庭前庭前庭前庭中庭中庭中庭
11、中庭 温湿度独立调节空调系统温湿度独立调节空调系统温湿度独立调节空调系统温湿度独立调节空调系统 高温冷水机高温冷水机高温冷水机高温冷水机 海尔磁悬浮变海尔磁悬浮变海尔磁悬浮变海尔磁悬浮变 频离心冷水机频离心冷水机频离心冷水机频离心冷水机 新风机组新风机组新风机组新风机组 热热热热 泵式溶液调湿泵式溶液调湿泵式溶液调湿泵式溶液调湿 新风机组新风机组新风机组新风机组 干式风机盘管 毛细管辐射 末端 风盘送风口 置换送风口 末端装置末端装置 空调设备空调设备 温湿度独立调节空调系统温湿度独立调节空调系统温湿度独立调节空调系统温湿度独立调节空调系统 Cooling water pump Outdoor
12、 air Outdoor air processor Supplied air Return air Exhaust air Cooling tower Chiller Chilled water pump FCU radiant panel 1st floor 4th floor 2nd floor 3rd floor Outdoor air processor 17171717 C C C C 运行现状运行现状运行现状运行现状 典型天的室内状况典型天的室内状况典型天的室内状况典型天的室内状况 室内参数 9 5 10 10 5 11 11 5 12 8 18 00 8 48 00 9 18
13、00 9 48 00 10 18 00 10 48 00 11 18 00 11 48 00 12 18 00 12 48 00 13 18 00 13 48 00 14 18 00 14 48 00 15 18 00 15 48 00 16 18 00 25 26 27 28 29 30 含湿量g kg室温度 含湿量 室 温 空调状态下 典型天的室内温 湿度情况 空调状态下 典型天的室内温 湿度情况 室内室内COCOCOCO2 2 2 2浓度分布浓度分布 办公区域内办公区域内COCOCOCO2 2 2 2浓度值大多在浓度值大多在500 700ppm500 700ppm500 700ppm50
14、0 700ppm 符合卫生标准 符合卫生标准 一般低一般低 于于1000ppm 1000ppm 1000ppm 1000ppm 表明各处的新风量能够满足排出表明各处的新风量能够满足排出COCOCOCO2 2 2 2的要求的要求 运行现状运行现状运行现状运行现状 典型天的室内状况典型天的室内状况典型天的室内状况典型天的室内状况 16 冷量部分冷量部分 冷冻侧冷冻侧冷却侧冷却侧 进口水温进口水温出口水温出口水温进口水温进口水温出口水温出口水温 19 319 319 319 3 17 517 517 517 5 32 932 932 932 9 35 735 735 735 7 冷冻侧温差冷冻侧温差
15、冷却侧温差冷却侧温差 1 81 81 81 8 2 82 82 82 8 冷冻侧流量冷冻侧流量冷却侧流量冷却侧流量 260m260m260m260m3 3 3 3 h h h h180 m180 m180 m180 m3 3 3 3 h h h h 功率部分功率部分 电流电流电压电压 88 105 103A88 105 103A88 105 103A88 105 103A410 420 415V410 420 415V410 420 415V410 420 415V 制冷量制冷量功率功率散热量散热量 COPCOPCOPCOPICOP ICOPICOPICOP热力完善度热力完善度 543 4kW
16、543 4kW543 4kW543 4kW63 8kW63 8kW63 8kW63 8kW585 2kW585 2kW585 2kW585 2kW 平衡校核偏差平衡校核偏差3 76 3 76 3 76 3 76 8 528 528 528 52131313130 6550 6550 6550 655 高温冷水机组高温冷水机组高温冷水机组高温冷水机组高温冷水机组高温冷水机组高温冷水机组高温冷水机组COPCOPCOPCOPCOPCOPCOPCOP测试测试测试测试测试测试测试测试 新风机新风机风量风量 m m m m3 3 3 3 h h h h 新送风焓差新送风焓差 kJ kgkJ kgkJ kgkJ kg 处理负荷处理负荷 kWkWkWkW COPCOPCOPCOP 2F2F2F2F东东505850585058505848 5948 5948 5948 5982 682 682 682 6 4 654 654 654 65 3F3F3F3F东东497249724972497248 1448 1448 1448 1480 480 480 480 4 4 434 434 434 43 3F3
