山东省公安厅行政大楼空气调节设计文献综述
2020-05-28 06:59:02
一、现有认识
随着医学、食品、制药、电子、航空航天、军事等尖端科技的迅猛发展,空气温湿度的控制要求日益提高,控制精度也需要更加精确的保障。民用建筑中,提供适宜温湿度的环境,不仅能够保障人体的舒适性,而且能保证人体所处环境的安全性。
热湿耦合的控制方法是通过冷冻水降温冷凝除湿,是现有的除湿效果好、除湿效率高、性能稳定、技术成熟、应用十分广泛的夏季空气处理技术[1]。冷凝除湿是将空气通过低于其对应分压力下露点的冷盘管外表面,空气中的水蒸气冷凝成液态水被排出,达到送风的湿度要求后再经过温度处理送风。该技术处理风量大,除湿效果优良,能够高效满足大体量送风的要求。
但是,冷却除湿存在冷量浪费的问题。一般为达到送风湿度要求,需将空气冷却至为7℃,而为保证空气调节区域人员的舒适性,空调送风温度约为18℃,因而空调送风之前需要再次加热,加剧了能源的浪费[2]。同时,由于存在液态水的产生,系统中极易滋生细菌,长时间运行中存在对空气品质的挑战,对于清理维护也存在一定的要求。
现有的温湿度独立控制空调系统中,采用温度与湿度两套独立的空调控制系统,分别控制、调节室内的温度与湿度,从而避免了常规空调系统中热湿联合处理所带来的损失。由于温度、湿度采用独立的控制系统,可以满足不同房间热湿比不断变化的要求,克服了常规空调系统中难以同时满足温、湿度参数的要求,避免了室内湿度过高(或过低)的现象。[3]
在具有特殊湿度要求的地点,例如档案室、储藏室等,可应用表冷段的冷水盘管后加入一个单独的制冷系统的直接蒸发抽冷再热系统[4] 。该系统先对湿空气进行除湿降温,再利用冷凝热等湿升温,根据送分温度要求决定开二级冷冻水表冷器或者电加热器,充分利用了冷凝余热,满足了同一送风地区的不同湿度要求。
同样运用分级处理的严继光等研制出新型双级表冷器风机[5],高温高湿的室外新风分别与一级表冷器和温度更低具有更高除湿能力的二级表冷器进行热交换,保证了出风参数的稳定性,保障了送风区域人员的舒适性要求。由于湿度要求已得到满足,配套使用的辐射空调便可以采用高温冷源,制冷效率有了很大提高,能耗也相应降低。
何建国等制得节能型冷却除湿机[6],在制冷效率提高有限的情况下,通过在传统除湿机的蒸发器与冷凝器间增设换热器,将湿空气部分显热交换给来自蒸发器的低温干空气,通过利用系统余热来节约能源,同时减轻了蒸发器的工作负担,削弱了由于除湿温度与送风温度的差异所带来能量损耗的不利影响。该系统结构简单,运行稳定,维护方便。
在存在一定量余热的场合,可采用小制冷量整体除尘除湿系统[7]。该系统将二次回风与新风进行混合,部分风量冷凝除湿后与剩余风量混合送风,用回风热量进行加热,避免了再加热的同时减小了除湿能耗。但整体系统初投资大,制约其发展。
现如今,各类新型建筑材料、装修材料、日用化学品进入住宅成为室内污染源,但空调的使用和普及使室内通风率比以前明显下降,造成室内污染的累积,致使室内的空气质量严重恶化。尽管这些室内空气温度、湿度、辐射强度都处于热舒适内,但室内人员仍感到不舒适。[8]