刘晓华-温湿度独立控制空调系统设计与应用

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�热湿统一处理热湿统一处理热湿统一处理热湿统一处理2510152025303500.0050.010.0150.020.025含湿量/(kg/kg)温度/oC100%80%60%40%20%连线1连线2被处理空气空气露点含湿量/(g/kg)/(g/kg)/(g/kg)/(g/kg)T/T/T/T/ººººCCCC冷凝除湿露点温度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)(THIC)(THIC)(THIC)(THIC)空调设备末端装置室内环境控制干燥空气冷媒湿度控制系统温度控制系统控制室内湿度与COCOCOCO2222浓度控制室内温度置换通风口个性化送风口……辐射板干式风机盘管……空气处理机组夏季：高温冷源冬季：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比例�供冷季耗冷量（kWh/m2）020406080100120140160180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HHHHHHHH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=ρG(dN-dS)�承担部分显热负荷（可能为负值）——视新风送风温度ts7010203040506000.0050.010.0150.020.025含湿量/(kg/kg)温度/oCO－被处理空气ORS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…………………………………………QQQQTTTTQQQQHHHH建筑室内显热负荷建筑室内潜热负荷建筑负荷QQQQSSSS~20ºC,8g/kg高温冷源15~19ºC水或制冷剂风机盘管辐射板干燥新风显热末端送风末端低温热源冷凝除湿,,,,溶液除湿,,,,转轮除湿;;;;干燥地区蒸发冷却置换送风个性化送风……………………辐射板干式风盘……………………ヒートポンプ冷暖房基礎杭水熱源高温冷水机，自然冷源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:室外含湿量：12g/kg9.97.610.711.511.412.915.018.217.119.416.020.319.513.8东南潮湿地区::::�室外空气需要被除湿....�如何选择最佳除湿方式是关键东南潮湿地区::::�室外空气需要被除湿....�如何选择最佳除湿方式是关键西北干燥地区::::�室外空气本来就是干燥的!!!!�新风不需湿度处理西北干燥地区::::�室外空气本来就是干燥的!!!!�新风不需湿度处理所示各地含湿量(g/kg)(g/kg)(g/kg)(g/kg)为最湿月室外含湿量的平均值�旧厂房改造工程�共五层，总建筑面积约22000m2�空调面积共15600m2前庭前庭前庭前庭中庭中庭中庭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CoolingwaterpumpOutdoorairOutdoorairprocessorSuppliedairReturnairExhaustairCoolingtowerChillerChilledwaterpumpFCU&radiantpanel1stfloor4thfloor2ndfloor3rdfloorOutdoorairprocessor17171717ººººCCCC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9.51010.51111.5128:18:008:48:009:18:009:48:0010:18:0010:48:0011:18:0011:48:0012:18:0012:48:0013:18:0013:48:0014:18:0014:48:0015:18:0015:48:0016:18:00252627282930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：�室内COCOCOCO2222浓度分布�办公区域内COCOCOCO2222浓度值大多在500~700ppm500~700ppm500~700ppm500~700ppm，符合卫生标准((((一般低于1000ppm)1000ppm)1000ppm)1000ppm)，表明各处的新风量能够满足排出COCOCOCO2222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冷量部分冷冻侧冷却侧进口水温出口水温进口水温出口水温19.319.319.319.3℃17.517.517.517.5℃32.932.932.932.9℃35.735.735.735.7℃冷冻侧温差冷却侧温差1.81.81.81.8℃2.82.82.82.8℃冷冻侧流量冷却侧流量260m260m260m260m3333/h/h/h/h180m180m180m180m3333/h/h/h/h功率部分电流电压88/105/103A88/105/103A88/105/103A88/105/103A410/420/415V410/420/415V410/420/415V410/420/415V制冷量功率散热量COPCOPCOPCOPICOPICOPICOPICOP热力完善度543.4kW543.4kW543.4kW543.4kW63.8kW63.8kW63.8kW63.8kW585.2kW585.2kW585.2kW585.2kW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风量/m/m/m/m3333/h/h/h/h新送风焓差kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg处理负荷kWkWkWkWCOPCOPCOPCOP2F2F2F2F东505850585058505848.5948.5948.5948.5982.682.682.682.64.654.654.654.653F3F3F3F东497249724972497248.1448.1448.1448.1480.480.480.480.44.434.434.434.433F3F3F3F西521552155215521549.2749.2749.2749.2786.486.486.486.44.924.924.924.924F4F4F4F东426142614261426148.5248.5248.5248.5269.569.569.569.54.644.644.644.644F4F4F4F西430743074307430749.7649.7649.7649.7672.072.072.072.04.704.704.704.70新风机组的新风机组的新风机组的新风机组的COPCOPCOPCOP大致处于大致处于大致处于大致处于4.4~5.04.4~5.04.4~5.04.4~5.0之间。之间。之间。之间。新风除湿机组新风除湿机组新风除湿机组新风除湿机组新风除湿机组新风除湿机组新风除湿机组新风除湿机组COPCOPCOPCOPCOPCOPCOPCOP测试结果测试结果测试结果测试结果测试结果测试结果测试结果测试结果新风机组风速m/sm/sm/sm/s风口尺寸mmmm2222新风参数送风参数压缩机耗功kWkWkWkW温度℃湿度%%%%焓值kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg温度℃湿度%%%%焓值kJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kg2F2F2F2F东5.495.495.495.490.640.640.640.64****0.40.40.40.429.329.329.329.37979797981.681.681.681.617.117.117.117.151.751.751.751.733.0133.0133.0133.0117.7517.751