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溫濕度獨立控制的工位空調(diào)(1)

欄目：知識百科編輯：CEO 來源：網(wǎng)絡(luò) 熱度：0 日期：2022-11-27

信息摘要：

摘要溫濕獨立控制的工位空調(diào)是對傳統(tǒng)集中空調(diào)的一次革新

。本文介紹了工位空調(diào)產(chǎn)生的背景，指出了其優(yōu)于混合式空調(diào)和置換式空調(diào)的特點。通過分析一次回風(fēng)冷凝除濕的焓濕圖

，從負荷變化的動態(tài)角度和人體舒適感與送風(fēng)參數(shù)的關(guān)系兩個角度論述了溫濕獨立控制的必要性

。介紹了工位空調(diào)與溫濕獨立控制結(jié)合后的主要形式

，以及與之相適應(yīng)的熱

、濕獨立處理的方

溫濕度獨立控制的工位空調(diào)(1)

　　摘要溫濕獨立控制的工位空調(diào)是對傳統(tǒng)集中空調(diào)的一次革新

。本文介紹了工位空調(diào)產(chǎn)生的背景

，指出了其優(yōu)于混合式空調(diào)和置換式空調(diào)的特點

。通過分析一次回風(fēng)冷凝除濕的焓濕圖，從負荷變化的動態(tài)角度和人體舒適感與送風(fēng)參數(shù)的關(guān)系兩個角度論述了溫濕獨立控制的必要性

。介紹了工位空調(diào)與溫濕獨立控制結(jié)合后的主要形式

，以及與之相適應(yīng)的熱、濕獨立處理的方法和優(yōu)缺點

。提出了溫濕獨立控制的工位空調(diào)目前存在的問題及需要繼續(xù)研究的方向

。

　　關(guān)鍵詞工位空調(diào)溫濕獨立控制

　　1工位空調(diào)產(chǎn)生的背景

　　傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)系統(tǒng)為了滿足室內(nèi)大多數(shù)人的需要，力圖營造一種大而化之的室內(nèi)空氣環(huán)境

，將新風(fēng)與一部分室內(nèi)回風(fēng)混合起來集中處理送入室內(nèi)

，努力使送風(fēng)與室內(nèi)空氣完全混合。但是隨著由空調(diào)導(dǎo)致的健康問題

、生產(chǎn)效率降低的投訴越來越多

，空調(diào)系統(tǒng)耗能量居高不下，人們發(fā)現(xiàn)這種傳統(tǒng)的混合式空調(diào)存在著不小的缺陷

，諸如空氣品質(zhì)的改善能力弱

，不能滿足所有人的喜好，熱濕處理過程能耗大

。置換式空調(diào)的出現(xiàn)改變了混合式空調(diào)改善空氣品質(zhì)能力弱的狀況

，具有較高的通風(fēng)效率。但是如果設(shè)計不合理

，產(chǎn)生的垂直溫度梯度將引起人體局部不舒適感

。

　　在這種情況下

，工位空調(diào)應(yīng)運而生。所謂工位空調(diào)（TaskAir-Conditioning）

，是在以工作臺為個人工作單元的開放式辦公空間內(nèi)

，把空調(diào)系統(tǒng)細分到每個工作位上，工作人員可以控制送風(fēng)量

、送風(fēng)方向以及送風(fēng)溫度等參數(shù)

，來調(diào)節(jié)工作區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度和污染物濃度

，在保證局部微環(huán)境舒適的同時

，能夠有效利用能源的空調(diào)系統(tǒng)。與上述空調(diào)存在的問題相比

，工位空調(diào)具有明顯的優(yōu)勢：

　　1)空氣品質(zhì)

、可感知的空氣品質(zhì)優(yōu)異。工位空調(diào)將清潔

、低焓值的空氣直接送入室內(nèi)人員的呼吸區(qū)

，空氣未經(jīng)室內(nèi)污染物的污染，空氣品質(zhì)優(yōu)異

。低焓值的空氣冷卻能力強

，呼吸道特別是鼻粘膜的對流和蒸發(fā)冷卻作用顯著[1]，使人感覺空氣新鮮通透

，可感知的空氣品質(zhì)較高

。

　　2)個體滿意度提高。室內(nèi)人員對個人工作位的送風(fēng)速度

、角度可以自行調(diào)節(jié)

，對局部環(huán)境的溫度可以自主控制，因此使每個人都對室內(nèi)空氣環(huán)境感到滿意成為可能

。從心理學(xué)上講,當(dāng)一個人感到他可以對周圍環(huán)境參數(shù)有著某種程度的控制,可以按照自己的意愿去調(diào)整的時候,他會更容易對此環(huán)境感到滿意和舒適[10]

。

　　3)具備溫濕獨立控制的先天優(yōu)勢。工位空調(diào)可以由背景空調(diào)-工作位送風(fēng)-個人熱控系統(tǒng)三部分組成

，如果采用溫濕獨立控制

，可以對各部分進行分工：工作位送新風(fēng)，承擔(dān)室內(nèi)潛熱負荷

；背景空調(diào)采用輻射或?qū)α鞯男问匠袚?dān)室內(nèi)顯熱負荷

。顯熱和潛熱負荷分離，自然使溫度和濕度的處理解耦

。個人熱控系統(tǒng)調(diào)節(jié)個人局部環(huán)境的溫度

，這一部分負荷是否要考慮，仍有待進一步研究

。

　　4)節(jié)能

。由于工作區(qū)送風(fēng)以及個人熱控系統(tǒng)可以顯著改善工作區(qū)微環(huán)境

，室內(nèi)背景溫度可以適當(dāng)提高，室內(nèi)負荷大大下降

。有研究表明

，如果人體上半部分的風(fēng)速控制到1m/s或者更高，則有可能將背景溫度提高到31℃或29℃[16]

。當(dāng)室內(nèi)溫度設(shè)定值從24℃提高到30℃時

，總的冷負荷最大能夠降低35%-50%[17]。而且采用熱濕獨立控制后

，與傳統(tǒng)的冷凝除濕相比

，也可以節(jié)省不必要的能耗，提高能源利用品位

。

　　2溫濕獨立控制的必要性

　　假設(shè)夏季室內(nèi)設(shè)計干球溫度24℃，相對濕度60%

，露點溫度15.7℃

。利用表冷器冷凝除濕，考慮冷凍水傳熱溫差5℃和輸送過程溫差5℃

，則所需冷凍水溫度為5.7℃

。如果只是消除顯熱負荷，在空調(diào)排熱溫度24℃的情況下

，采用14℃的高溫冷水就可以了

。一次回風(fēng)的熱濕處理過程的焓濕圖如圖1所示，將潛熱負荷和顯熱負荷在圖中分別標(biāo)示出來

，可見顯熱負荷占了冷負荷的50%以上

。這一部分負荷不得不用5.7℃的冷凍水冷卻降溫，如果送風(fēng)溫差要求較小

，還需要額外的再熱

，能量利用品位低下，甚至存在不必要的消耗

。

　　從負荷變化的動態(tài)角度來看

。潛熱負荷的主要來源是室外新風(fēng)和室內(nèi)人員。新風(fēng)的潛熱負荷隨室外氣候變化較大

，室內(nèi)人員引起的潛熱負荷與室內(nèi)人數(shù)有關(guān)

。顯熱負荷則隨室外氣候、室內(nèi)設(shè)備的狀況的變化而變化

。而由圖1可見

，對于冷凝除濕，潛熱負荷和顯熱負荷只能按照一定比例變化

。兩者之間的變化關(guān)系實際上不耦合

，如果處理過程耦合顯然是不合理的

。如果按照基本不變的潛熱顯熱之比處理，當(dāng)動態(tài)的熱濕負荷之比與這個比例不符的時候

，一般是優(yōu)先消除顯熱負荷

，于是導(dǎo)致室內(nèi)相對濕度與設(shè)計值相比或大或小。相對濕度過大

，人體容易感覺不舒適

；相對濕度過小，處理新風(fēng)的能耗增大

，造成不必要的能源消耗

。

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