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 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 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 2 5 10 15 20 25 30 35 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 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/(g/kg)/(g/kg)/(g/kg)/(g/kg) T / T / T / T / ºº º º CC C C 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） 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 ( k W h / m 2 ) 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d S 与室内设计 含湿量d N 关系，W=ρG(d N -d S ) �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 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 含湿量 /(kg/kg) 温 度 / o C O－被处理空气 O R S 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 QTTTT Q Q Q QHHHH 建筑室内 显热负荷 建筑室内 潜热负荷 建筑负荷 Q Q Q QSSSS W W W W 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 16~20ºC, 8g/kg 高温冷源 15~19 ºC 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/kg 9.9 7.6 10.7 11.5 11.4 12.9 15.0 18.2 17.1 19.4 16.0 20.3 19.5 13.8 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 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 � 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 Cooling water pump Outdoor 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 17 17 17 17º º º ºC 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 : 1 8 : 0 0 8 : 4 8 : 0 0 9 : 1 8 : 0 0 9 : 4 8 : 0 0 1 0 : 1 8 : 0 0 1 0 : 4 8 : 0 0 1 1 : 1 8 : 0 0 1 1 : 4 8 : 0 0 1 2 : 1 8 : 0 0 1 2 : 4 8 : 0 0 1 3 : 1 8 : 0 0 1 3 : 4 8 : 0 0 1 4 : 1 8 : 0 0 1 4 : 4 8 : 0 0 1 5 : 1 8 : 0 0 1 5 : 4 8 : 0 0 1 6 : 1 8 : 0 0 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： �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 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ((((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 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 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/h 180 m180 m180 m180 m3333/h/h/h/h 功率部分 电流 电压 88/105/103A88/105/103A88/105/103A88/105/103A 410/420/415V410/420/415V410/420/415V410/420/415V 制冷量 功率 散热量 COPCOPCOPCOP ICOPICOPICOPICOP 热力完善度 543.4kW543.4kW543.4kW543.4kW 63.8kW63.8kW63.8kW63.8kW 585.2kW585.2kW585.2kW585.2kW 平衡校核偏差 3.76%3.76%3.76%3.76% 8.528.528.528.52 13131313 0.6550.6550.6550.655 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 kWkWkWkW COPCOPCOPCOP 2F2F2F2F东 5058505850585058 48.5948.5948.5948.59 82.682.682.682.6 4.654.654.654.65 3F3F3F3F东 4972497249724972 48.1448.1448.1448.14 80.480.480.480.4 4.434.434.434.43 3F3F3F3F西 5215521552155215 49.2749.2749.2749.27 86.486.486.486.4 4.924.924.924.92 4F4F4F4F东 4261426142614261 48.5248.5248.5248.52 69.569.569.569.5 4.644.644.644.64 4F4F4F4F西 4307430743074307 49.7649.7649.7649.76 72.072.072.072.0 4.704.704.704.70 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/kg 2F2F2F2F东 5.495.495.495.49 0.640.640.640.64****0.40.40.40.4 29.329.329.329.3 79797979 81.681.681.681.6 17.117.117.117.1 51.751.751.751.7 33.0133.0133.0133.01 17.7517.7517.7517.75 3F3F3F3F东 5.395.395.395.39 16.816.816.816.8 55.255.255.255.2 33.4633.4633.4633.46 18.1518.1518.1518.15 3F3F3F3F西 5.665.665.665.66 16.616.616.616.6 53.153.153.153.1 32.3332.3332.3332.33 17.5617.5617.5617.56 4F4F4F4F东 4.624.624.624.62 16.716.716.716.7 54.654.654.654.6 33.0833.0833.0833.08 14.9814.9814.9814.98 4F4F4F4F西 4.674.674.674.67 16.316.316.316.3 53.253.253.253.2 31.8431.8431.8431.84 15.3115.3115.3115.31 THICTHICTHICTHICTHICTHICTHICTHIC空调系统性能测试空调系统性能测试空调系统性能测试空调系统性能测试空调系统性能测试空调系统性能测试空调系统性能测试空调系统性能测试 新风处理 冷冻水系统 系统 OAHUOAHUOAHUOAHU 风机 冷机 冷冻泵 冷却泵 冷却塔 风机盘管 供冷量/kW/kW/kW/kW 773.0773.0773.0773.0 446.1446.1446.1446.1 1219.11219.11219.11219.1 耗电量/kW/kW/kW/kW 166.9166.9166.9166.9 20.020.020.020.0 52.552.552.552.5 30.630.630.630.6 14.614.614.614.6 3.73.73.73.7 19.419.419.419.4 307.7307.7307.7307.7 COPCOPCOPCOP 4.34.34.34.3 (OAHU=4.6)(OAHU=4.6)(OAHU=4.6)(OAHU=4.6) 3.73.73.73.7 ((((冷机=8.5)=8.5)=8.5)=8.5) 4.04.04.04.0 温湿度独立控制系统的能耗温湿度独立控制系统的能耗温湿度独立控制系统的能耗温湿度独立控制系统的能耗 0 15,000 30,000 45,000 60,000 75,000 90,000 105,000 Apr May Jun Jul Aug Sep Oct 年耗电量: 32kWh/(m: 32kWh/(m: 32kWh/(m: 32kWh/(m2222 空调面积)))) 深圳普通建筑: ~50kWh/(m: ~50kWh/(m: ~50kWh/(m: ~50kWh/(m2 2 2 2 空调面积)))) 节能率: ~30%: ~30%: ~30%: ~30% 能 耗 / k W h 我国的应用前景我国的应用前景我国的应用前景我国的应用前景 总结总结总结总结 �温湿度独立控制空调系统 �温度控制系统负荷≠显热负荷 �湿度控制系统负荷≠潜热负荷 �湿度控制系统负荷=潜热负荷+部分显热（由于送 风t引起的） �多种设备组合方式均可构建THIC系统 �干燥地区：降温为主要矛盾 �潮湿地区：除湿为主要矛盾 23