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江億:分析溫濕度獨立控制空調控制系統

   


    【中國工程院院士 江億】s*先祝賀“第五屆中外綠色地產(chǎn)論壇”的召開(kāi),一件事干到第五次了,相當不容易了,現在已經(jīng)創(chuàng )出品牌來(lái)了,在國內有了很大的影響,所以我在此祝賀我們綠色地產(chǎn)論壇能夠越辦越好,拿它能夠引領(lǐng)中國綠色房地產(chǎn)的發(fā)展趨勢,同時(shí)也感謝招商地產(chǎn)在這方面所作出的重大貢獻,在綠色建筑和綠色房地產(chǎn)事業(yè)的貢獻。


    我是綠色地產(chǎn)的“粉絲”,所以年年都來(lái),這是第四次,中間有一次我是沒(méi)有辦法來(lái),因為時(shí)間安排的問(wèn)題,雖然這是第五屆,但是我變成了第四次的參加,以前幾次都是在一些理念上對綠色建筑和建筑結構一些不同的觀(guān)點(diǎn)和理念的闡述,今天因為是我們第一次進(jìn)到了3號廠(chǎng)房改造的新樓里頭來(lái),所以我就改了一個(gè)話(huà)題來(lái)介紹一些技術(shù)上面的事。因為我覺(jué)得他們這個(gè)3號廠(chǎng)房做得非常好,剛才王總也作了介紹,里面做得也非常好,在這里我想就里面的空調作一個(gè)介紹。
    


    作為舊廠(chǎng)房改造,即使說(shuō)它的環(huán)境控制系統也絕不是空調系統這點(diǎn)事,s*先我覺(jué)得一個(gè)很大的題目就是怎么在現在有廠(chǎng)房結構體系的條件下,然后把這些節能、環(huán)境控制好的被動(dòng)式概念加進(jìn)去,這是很難做的題目,但是這個(gè)項目做了很好的一些嘗試,尤其是又增加了中庭、前廳,通過(guò)這兩個(gè)手段一是大幅度改善了整個(gè)廠(chǎng)房空間的自然通風(fēng),同時(shí)改善了自然采光。如果大家中午去參觀(guān)的話(huà)可能能夠看到在大部分的空間里面基本上可以通過(guò)自然采光可以實(shí)現采光的需求,按照設計里面還有特別好的效果,能夠通過(guò)自然通風(fēng)來(lái)維持各個(gè)空間的室內環(huán)境。因為在深圳這樣的氣候條件下,一年應該在近3千小時(shí)里面都能夠通過(guò)自然通風(fēng)來(lái)維持屋子里面的比較舒適的環(huán)境需要采光和通風(fēng),所以自然風(fēng)是非常重要的。
    


    我只是匯報一下這個(gè)樓的改造情況,我們用了新的空調系統,就是溫濕度獨立控制的空調系統,因為這個(gè)也是在國內應該算是第一次全面地運用,所以我在這里介紹一下這個(gè)溫濕度獨立控制空調系統。
     


    空調系統是什么呢?就是把這個(gè)屋子里多的熱和濕排出去,從而能夠滿(mǎn)足人在里面的舒適型的要求,這是一條。第二條是向室內送入足夠的新風(fēng),把二氧化碳和人產(chǎn)生的各種污染物排走,從而滿(mǎn)足人們的健康需求。當然滿(mǎn)足這兩條的前提下,按照現在可持續發(fā)展綠色的要求,要盡可能地節約能源。就是這么一個(gè)關(guān)系,當然這個(gè)關(guān)系目前處理得怎么樣了呢?在常規的空間也是全世界9%的空調系統他都存在很多的問(wèn)題,盡管上面兩個(gè)基本的要求能夠滿(mǎn)足,但是一方面就是拿特別低溫的水作為冷媒來(lái)傳輸把屋子里的熱給帶走。但是實(shí)際上屋子里要求的溫度是20幾度,但是你通過(guò)制冷把產(chǎn)生這么低溫的冷水7―12度的冷水來(lái)帶高溫的熱量,從熱力學(xué)來(lái)看這里頭就不符合我們講的“溫度對口平均利用”的原則,所以就存在很大的能的損失,具體表現在冷機的效率低、冷機的電耗高,這是一個(gè)能源消費上一個(gè)先天的問(wèn)題。
    


    因為空調不光是控制溫度,還要控制濕度,現在的空調系統都是把空氣溫度降低了,把水凝出來(lái),凝出來(lái)以后就實(shí)現降溫除濕的要求,但是曝露了兩個(gè)矛盾,一個(gè)是因為屋子里產(chǎn)濕和產(chǎn)熱的比例在不斷地變化,不同的情況下人的多少不一樣、氣候多少不一樣,這個(gè)熱濕比變化范圍非常大,但是用現有的方法都是一個(gè)很小的范圍內的熱濕比的變化范圍,溫度降低室度降低,溫度升高室度升高,這兩個(gè)很難協(xié)調一致,一不協(xié)調一致,為什么在深圳、香港在夏天很多房間降得非常低呢?因為房間溫度高濕度高了太難受了,又浪費了能源人也不舒服,影響健康。


       為了解決這個(gè)事,比如說(shuō)在北美、歐洲都采用再熱,有空調50%的比例是冷凝再熱進(jìn)行的,這樣又實(shí)現除濕又實(shí)現溫度的控制,但是50%的冷、熱量互相抵消,造成了能源耗費巨大。這是中國目前面臨的一個(gè)巨大的矛盾,中國再熱非常難受,北美再熱能源的消耗也非常高。通過(guò)降溫把水凝出來(lái),所以空調設備里面的這些換熱器表面永遠是潮濕的,這樣形成了又涼快、又濕潤、再有一點(diǎn)灰塵變成霉菌、真菌滋生的z*好環(huán)境,因此成了z*大的污染源,這就是為什么在一年多以前還有報道什么“空調能夠毒倒奧運g*”,由于這些媒體鬧的,結果嚴重影響了室內人的健康了。這就是當前的傳統空調系統的一些問(wèn)題。
     


    這樣一來(lái)就要求我們怎么能夠改變觀(guān)念,能夠對這個(gè)溫度、濕度能夠重新精確地控制,能夠用另一種辦法把新風(fēng)給好了,到底空調的節能潛力有多少呢?如果我們看降溫的話(huà),這個(gè)屋子里如果要求25度,如果室外35度,在深圳夏天非常熱,這個(gè)所謂的降溫就是從25度把熱量排到35度去,要求干的活就是10度溫差的活??墒乾F在的系統是通過(guò)冷風(fēng)機一直把冷凝溫蒸發(fā)溫度2度,排到冷凝溫度40度,讓他真正任務(wù)從25度提熱量到35度這是10度的溫差,實(shí)際干的事是把恨不得0度左右的熱量提到40度的溫差,這就是當前系統的效率。10度溫差干的活這么高,非得從地底下提到天上去干40度溫差的活,這個(gè)效率非常低。這個(gè)不是冷風(fēng)機效率低,而是系統結構不合理導致了這么點(diǎn)的任務(wù)賣(mài)那么大的力氣。因此,這就有巨大的節能潛力。當是當前的系統。
     


    針對這個(gè)系統負荷比的狀況,這個(gè)樓從1、2、3、4層采用完全不同的方式,是溫濕度獨立控制系統,所謂的溫濕度獨立控制系統就是不把溫度和濕度攪合到一塊,而是把剛才說(shuō)的任務(wù)分成兩個(gè)獨立的環(huán)節來(lái)實(shí)現,一個(gè)環(huán)節是把室外的新鮮空氣給他除濕,到冬天還會(huì )加濕,變成干燥的、濕度合適的新風(fēng),通過(guò)一些末端的裝置送到屋子里去,這樣解決了屋子里二氧化碳的排除,屋子里氣味的排出和屋子里的水分的清除,控制屋子里面的二氧化碳的濃度和氣味、水分。這些東西只能通過(guò)空氣的送入和派出出現,如果排二氧化碳不換空氣不行,排里面的濕度不換空氣不行,這是通過(guò)空氣、通過(guò)風(fēng)的送入排出來(lái)實(shí)現的。另外一個(gè)獨立的系統是解決屋子里的溫度控制,就是冷出合適溫度的水來(lái),然后通過(guò)一些水的循環(huán)、通過(guò)幾種輻射方式、空氣排管的干式風(fēng)機的盤(pán)管的方式,把預熱排走維持屋子里的溫度,這個(gè)溫度不需要直接接觸,只要換熱就可以了,所以拿水的循環(huán)通過(guò)輻射對流的方式來(lái)平衡屋子里的溫度,這樣把溫度和濕度完全獨立兩條線(xiàn),各管一條線(xiàn),管濕度的線(xiàn)還解決屋子里面的新鮮空氣二氧化碳的問(wèn)題,這是溫度、濕度兩條線(xiàn)實(shí)現獨立控制分別滿(mǎn)足你的參數要求,這樣溫度低不再和以前一樣把濕度把溫度弄得非常低了,同時(shí)為了控制溫度因為溫度是25度滿(mǎn)足要求了,只要水溫比25度低就能夠把屋子里的熱量排走,大大地提高了冷源溫度同時(shí)也提高了我們的效率,這就是這種系統的原理。
     


    這是我們國家不同地方向西部本來(lái)老天爺就干燥,所以他不需要把室外的空氣弄干了,直接調整一下溫度送到屋子里來(lái)就解決新風(fēng)和二氧化碳的排除和屋子里的濕度排除的問(wèn)題。在東部的地區濕度高,就有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的除濕裝置和設施解決這個(gè)問(wèn)題,東西不同、南北不同,都得有不同的體系進(jìn)行購置裝置的設備。


       

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