江億：分析溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)控制系統(tǒng)

    【中國(guó)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，一件事干到第五次了，相當(dāng)不容易了，現(xiàn)在已經(jīng)創(chuàng)出品牌來(lái)了，在國(guó)內(nèi)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(guó)綠色房地產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也感謝招商地產(chǎn)在這方面所作出的重大貢獻(xiàn)，在綠色建筑和綠色房地產(chǎn)事業(yè)的貢獻(xiàn)。

    我是綠色地產(chǎn)的“粉絲”，所以年年都來(lái)，這是第四次，中間有一次我是沒有辦法來(lái)，因?yàn)闀r(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(duì)綠色建筑和建筑結(jié)構(gòu)一些不同的觀點(diǎn)和理念的闡述，今天因?yàn)槭俏覀兊谝淮芜M(jìn)到了3號(hào)廠房改造的新樓里頭來(lái)，所以我就改了一個(gè)話題來(lái)介紹一些技術(shù)上面的事。因?yàn)槲矣X得他們這個(gè)3號(hào)廠房做得非常好，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(diào)作一個(gè)介紹。
    

    作為舊廠房改造，即使說(shuō)它的環(huán)境控制系統(tǒng)也絕不是空調(diào)系統(tǒng)這點(diǎn)事，s*先我覺得一個(gè)很大的題目就是怎么在現(xiàn)在有廠房結(jié)構(gòu)體系的條件下，然后把這些節(jié)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(xiàng)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的話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(xiàn)采光的需求，按照設(shè)計(jì)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(nèi)環(huán)境。因?yàn)樵谏钲谶@樣的氣候條件下，一年應(yīng)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(bào)一下這個(gè)樓的改造情況，我們用了新的空調(diào)系統(tǒng)，就是溫濕度獨(dú)立控制的空調(diào)系統(tǒng)，因?yàn)檫@個(gè)也是在國(guó)內(nèi)應(yīng)該算是第一次全面地運(yùn)用，所以我在這里介紹一下這個(gè)溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)。
     

    空調(diào)系統(tǒng)是什么呢？就是把這個(gè)屋子里多的熱和濕排出去，從而能夠滿足人在里面的舒適型的要求，這是一條。第二條是向室內(nèi)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，從而滿足人們的健康需求。當(dāng)然滿足這兩條的前提下，按照現(xiàn)在可持續(xù)發(fā)展綠色的要求，要盡可能地節(jié)約能源。就是這么一個(gè)關(guān)系，當(dāng)然這個(gè)關(guān)系目前處理得怎么樣了呢？在常規(guī)的空間也是全世界9%的空調(diào)系統(tǒng)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(duì)口平均利用”的原則，所以就存在很大的能的損失，具體表現(xiàn)在冷機(jī)的效率低、冷機(jī)的電耗高，這是一個(gè)能源消費(fèi)上一個(gè)先天的問(wèn)題。
    

    因?yàn)榭照{(diào)不光是控制溫度，還要控制濕度，現(xiàn)在的空調(diào)系統(tǒng)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(xiàn)降溫除濕的要求，但是曝露了兩個(gè)矛盾，一個(gè)是因?yàn)槲葑永锂a(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(xiàn)有的方法都是一個(gè)很小的范圍內(nèi)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(diào)一致，一不協(xié)調(diào)一致，為什么在深圳、香港在夏天很多房間降得非常低呢？因?yàn)榉块g溫度高濕度高了太難受了，又浪費(fèi)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(diào)50%的比例是冷凝再熱進(jìn)行的，這樣又實(shí)現(xiàn)除濕又實(shí)現(xiàn)溫度的控制，但是50%的冷、熱量互相抵消，造成了能源耗費(fèi)巨大。這是中國(guó)目前面臨的一個(gè)巨大的矛盾，中國(guó)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(diào)設(shè)備里面的這些換熱器表面永遠(yuǎn)是潮濕的，這樣形成了又涼快、又濕潤(rùn)、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(bào)道什么“空調(diào)能夠毒倒奧運(yùn)g*”，由于這些媒體鬧的，結(jié)果嚴(yán)重影響了室內(nèi)人的健康了。這就是當(dāng)前的傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的一些問(wèn)題。
     

    這樣一來(lái)就要求我們?cè)趺茨軌蚋淖冇^念，能夠?qū)@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(diào)的節(jié)能潛力有多少呢？如果我們看降溫的話，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。可是現(xiàn)在的系統(tǒng)是通過(guò)冷風(fēng)機(jī)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(dāng)前系統(tǒng)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(jī)效率低，而是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致了這么點(diǎn)的任務(wù)賣那么大的力氣。因此，這就有巨大的節(jié)能潛力。當(dāng)是當(dāng)前的系統(tǒng)。
     

    針對(duì)這個(gè)系統(tǒng)負(fù)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(dú)立控制系統(tǒng)，所謂的溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)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(dú)立的環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，一個(gè)環(huán)節(jié)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(xiàn)，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(xiàn)的。另外一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)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(jī)的盤管的方式，把預(yù)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(duì)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(dú)立兩條線，各管一條線，管濕度的線還解決屋子里面的新鮮空氣二氧化碳的問(wèn)題，這是溫度、濕度兩條線實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制分別滿足你的參數(shù)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?yàn)闇囟仁?5度滿足要求了，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(tǒng)的原理。
     

    這是我們國(guó)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(diào)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(qū)濕度高，就有一個(gè)專門的除濕裝置和設(shè)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(gòu)置裝置的設(shè)備。