目前我們常用的空調(diào)系統(tǒng)它面臨什么樣的挑戰(zhàn)？我們先看左邊這一張圖(ppt)，現(xiàn)在空調(diào)起什么作用？空調(diào)非常簡單的目的，空調(diào)就是把熱量從室內(nèi)搬到室外去，熱量不可能低溫往高溫傳，所以需要有功，需要有壓東機(jī)來驅(qū)動，我們常溫的25度是夏季比較舒適的范圍，室外兩樣35度差不多了，我們卡這個溫差差不多10度，把溫差從25度搬到35度的過程，從這個過程我們從熱力學(xué)的角度來看，把熱量從一個25度的室內(nèi)，傳到35度的室外，這個理想的循環(huán)效率是達(dá)到多少？達(dá)到30，29.8左右，我們現(xiàn)在實際的制冷機(jī)沒有一個達(dá)到29.8的，我們現(xiàn)在就系5.5左右，為什么有這樣的差別？我們看實際的制冷機(jī)在什么情況下工作？實際制冷機(jī)為了向室內(nèi)送冷風(fēng)，首先需要變成冷空氣，送風(fēng)溫度差不多16、19度的溫差，為了制造16度的送風(fēng)溫度，我們要有冷水的回水溫度，所以冷水的回水溫度大概是12度，供水溫度就是7度，但是為了實現(xiàn)這個7度的供水，我們冷機(jī)的蒸發(fā)溫度就是2度。制冷機(jī)為了室外35度排熱又要有一個溫度，比如說5度溫差，我冷凝溫度要達(dá)到40度，實際上制冷機(jī)的工作范圍是從40度到2度之間工作的，它的溫差是38度，我們知道溫差越大，理想的cop就越低，如果你要從兩度到20度的話，理想卡諾循環(huán)就是32，我們現(xiàn)在離7.2已經(jīng)接近了，已經(jīng)達(dá)到了76%，從這個概念來講是不錯的，但是如果和這個來比，我們?nèi)绻拖?0度的溫差，要和29.8一比，還是18左右，效率就很低了，所以這是現(xiàn)在我們常規(guī)的空調(diào)系統(tǒng)，實際上一個很大很大的問題。

    第二個問題，現(xiàn)在傳統(tǒng)的空調(diào)很難同時滿足室內(nèi)溫濕度的要求，因為我們室內(nèi)調(diào)解為了熱舒適也好，為了工業(yè)調(diào)整也好，我們要保證溫度和濕度在一個合理的范圍內(nèi)，我們常規(guī)的空調(diào)在冷卻后，比如說室外空氣是這樣，沿著這個露點往下走，同時降溫也室除濕，達(dá)到一個低溫點，我給室內(nèi)直接送上來，不能同時滿足室內(nèi)的要求，為了滿足濕度我要控制一個露點溫度，但是溫度就沒有辦法保證，我還得靠載熱把這個空氣加熱，我們知道先降溫后加熱這是不對的，或者說有一個冷熱抵消的問題，這就是目前采用常規(guī)的冷凝空調(diào)存在的問題。還有實際我們面臨使用應(yīng)用，條件非常的復(fù)雜，這個主要取決于我們熱濕比，顯熱負(fù)荷除以濕負(fù)荷，這樣就變化很大。在信息機(jī)房，或者是數(shù)據(jù)軸心這一類建筑里面不太一樣，顯熱負(fù)荷非常大，但是幾乎沒有散濕，這樣算下來熱濕比很大。還有一類檔案室，這里面只有書、檔案、資料，很少有人，熱負(fù)荷、濕負(fù)荷都比較小，像我們這樣的會議室不太一樣，顯熱負(fù)荷很大，熱濕比又比較小，我們怎么樣用傳統(tǒng)的空調(diào)模式有很大的難度，除非你考慮先降溫后在熱等方法?，F(xiàn)在實際上在美國很多建筑，我們分析為什么它的高能耗，實際上就是存在這樣的問題，供冷、載熱，為了除濕保證到一個很熱的溫度，然后再加熱的過程，另一個除濕和加濕的過程。另一個看輸配系統(tǒng)，我們知道空調(diào)鼠輩活動也占很大一部分，傳統(tǒng)我們見到的，采用的是全空氣的空調(diào)，用冷空氣來給室內(nèi)送風(fēng)，帶走室內(nèi)的熱濕負(fù)荷，我們把風(fēng)分成兩部分，一部分是保證人員的正常呼吸，保證去除污染物，這個新風(fēng)一次去除每沒有問題，我真正的空調(diào)訊量是3—5次每小時，實際上這里有2—4次的循環(huán)風(fēng)量，循環(huán)過程是把冷量帶進(jìn)來的過程，為了帶進(jìn)來同樣的冷量，空氣需要的循環(huán)量是很大的。跟什么比？跟水比。另一個空調(diào)管道的占地面積是同樣的情況，如果空氣，風(fēng)道占的面積非常大，用水就小的多，用制冷機(jī)也是最小的?，F(xiàn)在對空調(diào)系統(tǒng)有一個新的需求，我們既要同時實現(xiàn)對溫度和濕度的控制，保證足夠的新風(fēng)，還要提高能源利用的效率，通過避免再熱，再加濕來實現(xiàn)這個。

    下面我介紹一下溫濕度獨(dú)立控制條，這個理念是什么樣的。這個概念是把溫度控制和濕度控制分開，溫度控制通過干燥的新風(fēng)把這個空氣做除濕，除濕以后送進(jìn)室內(nèi)來，我需要多少新風(fēng)我就送多少空氣，我并不需要帶里面循環(huán)風(fēng)，所以這個量就會比全空氣的空調(diào)小很多，這個干燥的新風(fēng)要達(dá)到什么樣的絕對濕度呢？一般來講大概做到8g/公斤的濕度，這個新風(fēng)量的控制主要是取決于里面的人員數(shù)量，污染物的情況，或者是散濕的情況，所以是滿足除濕的要求，第二是溫度的控制，主要是去除室內(nèi)的顯熱部分，為了去掉顯熱部分，這個可以用相對搞得，這個只帶動顯熱部分，換句話說盤管是沒有冷凝的，大家知道制造高溫水的能耗比制造低溫水的能耗高很多，這樣高溫的冷水透過干濕盤管，或者輻射吊頂來控制室內(nèi)的溫度，這樣就實現(xiàn)溫度和濕度兩個獨(dú)立的，而不是說溫度和濕度同時在這兒降低或者提高。所以它和前面說的傳統(tǒng)的方式相比，首先它可以精確控制你想要的溫濕度，而且避免了熱濕耦合的處理，比如說可以用一些高溫的冷水源，有的地方可以直接用地下水，這是免費(fèi)的自然資源，還有疏運(yùn)系統(tǒng)的效率大大提高。

    怎么樣實現(xiàn)空氣的除濕呢？可以通過這樣的系統(tǒng)，潮濕地區(qū)開發(fā)一個新的系統(tǒng)叫溶液除濕機(jī)，末端可以用各種形式，置換式的，個性化送風(fēng)，上來就實現(xiàn)濕度的控制，而下面可以用高溫冷源，或者是備用式的一些建筑蒸發(fā)冷卻產(chǎn)生的冷水。下面我介紹幾個實例，怎么樣在實際工程中采用這種技術(shù)，首先我們把我們國家的室外氣象濕度做一個簡單的分區(qū)，中間我們畫一條線，這個分區(qū)是按照含濕量來說的，這一條線上面含濕量相對比較要，線下面含濕量比較大(ppt)及這是深圳招商地產(chǎn)的一個項目，夏季深度可以達(dá)到20克，相對濕度達(dá)到80%，這個建筑面積是2萬平方米，這里面采用了溫濕度獨(dú)立控制，先說這個新風(fēng)是用的這種新風(fēng)，除濕的新風(fēng)機(jī)組，帶熱回收的，空氣在被排除去之前還經(jīng)過一道回收手續(xù)，這樣每一層放這樣一個機(jī)組保證新風(fēng)量，同時保證每一層的濕度，顯熱控制用的是高溫冷水機(jī)組，這個冷水機(jī)組除水溫度17度，通過干濕高低盤管，給每一層去除顯熱負(fù)荷。這樣的機(jī)組我們做了測試，新風(fēng)處理系統(tǒng)效率算下來是4.3，冷凍機(jī)的效率是非常高的，因為出17度的冷水，同時我們要考慮泵、冷卻塔這些全加起來是3.7，綜合的系統(tǒng)總額效率，你投入的電和得到的冷相比是4.0，這是所有的輸配這些加在一起，實際上當(dāng)時在做測試的時候，他裝了變頻沒有用，如果把冷卻塔的變頻用上，實際上的cop還可以提高到4.4左右及這個數(shù)和深圳市的普通建筑做一個這樣的對比，用這樣的系統(tǒng)年耗電量每平方米32千瓦時，節(jié)能率達(dá)到50%左右。第二個在信息機(jī)房里面的應(yīng)用，信息機(jī)房是高發(fā)熱量，而且是顯熱，幾乎沒有散濕，這種情況如果用傳統(tǒng)的方式有什么差別？傳統(tǒng)的方式是把回風(fēng)做冷卻，然后除濕，除濕不行還得加一下濕送進(jìn)來，先除濕再加濕這樣一個不合理的過程。要用溫濕度獨(dú)立系統(tǒng)怎么做呢？用高溫冷水機(jī)組除18度的冷水，用它直接產(chǎn)生冷風(fēng)，通過這個冷風(fēng)送到機(jī)柜附近帶動顯熱負(fù)荷就行了，顯熱部分是很小的，幾乎不需要再做什么處理了，這樣的形式比剛剛說的能效提高很多。第三個例子是在檔案室，檔案室?guī)缀鯖]有熱濕的散發(fā)，因為都是書本，這也是一個實例，設(shè)計參數(shù)，比如像這樣一個300平方米的檔案室，現(xiàn)在運(yùn)行的系統(tǒng)，走的總風(fēng)量是5000立方米每小時，其中新風(fēng)量是500，循環(huán)風(fēng)是4500，這樣一個系統(tǒng)在潮濕，濕熱地區(qū)可以看一下負(fù)荷，主要負(fù)荷是新風(fēng)負(fù)荷，傳熱部分很小，其他部分也很小，是不是真的需要這么大的能量呢？

    或者負(fù)荷呢？我們看一下，對現(xiàn)有系統(tǒng)采用的是500立方米每小時，對檔案室來說里面沒有人，為什么要那么大的風(fēng)量呢？如果我什么不變，把新風(fēng)負(fù)荷降低，就能節(jié)能63%，如果我再做一點改變，我把這兩個拆開，新風(fēng)部分單獨(dú)走，還是保證50立方米每小時的新風(fēng)量，但是顯熱部分可以走更高端的冷水機(jī)，它的cop不是3.5，可以達(dá)到7，這樣走下來又能比方案2節(jié)省40%，大家可以通過這個看到，溫度的獨(dú)立控制優(yōu)勢。
    下面一個例子是高大空間的實際應(yīng)用，高大空間的特點是室內(nèi)熱量的空間分布不均勻，這是一個實際的例子這是一個大樓的前廳，層高有4米的空間，這個空間怎么做呢？在地下送高燥的冷風(fēng)，送上來以后在一層的頂部回，同時排掉的風(fēng)是在4層的頂上，在地面上做了一些輻射地板去除顯熱，我們測了一下這里面的溫度，這是一個高大空間，這個垂直面隨著高度是升高的，我們真正關(guān)注的是2米左右的范圍，2米左右大家看溫度是很舒適溫度，高上去30多度，這個是沒有問題，因為那沒有人，濕度也是同樣的，所以能有效的保證人活動區(qū)域的溫度、濕度。另外在一些大型的空間，地鐵、機(jī)場、客站等等，都是一樣的，先說顯熱，先熱通過兩邊的送風(fēng)口，在兩側(cè)往大廳里面送冷風(fēng)，除濕、干燥得風(fēng)，然后它的顯熱部分可以通過地板的的輻射，顯熱比較大可以通過一些干濕盤管，這樣就可以把溫度和濕度單獨(dú)的控起來。

    下面介紹一下在干燥地區(qū)，比如說新疆這種干燥地區(qū)，又熱，但是空氣濕度很低的地區(qū)，這些的地區(qū)采用的模式跟剛剛就不一樣了，可以采用間接蒸發(fā)冷水機(jī)組，給室內(nèi)提供冷源，這個機(jī)組的圖片在這兒，主要是利用室外的干道空氣，經(jīng)過水和空氣間接換熱，再通過一個都是派出去，這是一個換熱器降溫，(ppt)，最后達(dá)到的理想狀態(tài)是，做到空氣的露點溫度，這和直接蒸發(fā)不一樣，直接蒸發(fā)是空氣的濕球溫度?？梢钥匆幌聦嶋H測試的結(jié)果，這是在新疆實際的機(jī)組，室外溫度35度左右，再看這幾個溫度，這是露點溫度，大概15度左右，這是它的濕球溫度，所以這個溫度是19度左右的水。這是一個應(yīng)用，在新疆的一個醫(yī)院，采用間接蒸發(fā)冷卻的方式，這個是間接蒸發(fā)冷水機(jī)組，這個是間接蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組，然后對室內(nèi)除濕降溫，這是實測的效果，左邊是間接政法冷水機(jī)組，因為沒有制冷壓縮機(jī)，這個是間接蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組。

    做一個簡單的總結(jié)，我們說空調(diào)調(diào)的是溫度和濕度，這兩個是一個兩個獨(dú)立的控制參數(shù)，而且熱濕比隨著不同的建筑，變化非常大，溫度和濕度、獨(dú)立控制能起到一個效果，而且是室內(nèi)環(huán)境的控制的新視角，