温湿度独立控制系统问答.docx

1、温湿度独立控制系统问答温湿度独立控制系统专题热泵溶液除湿机+毛细管辐射冷吊顶常见问题：结露。如何解决，有哪些好的建议。回答：结露问题出现的原因主要是室内湿度未得到有效控制，使得辐射吊顶表面温度低于空气露点温度从而出现结露现象。在辐射吊顶供冷的空调系统中，末端需要安装传感器来监测室内空气露点温度的变化，当出现结露的危险或可能时，可通过以下措施来调节：调节送入的干燥空气，通过加大送风量、降低送风的含湿量水平等手段来尽快将室内多余的湿负荷带走，避免出现结露；若仍有结露危险，可关闭辐射吊顶的供水水阀，同时加大送风量或降低送风含湿量水平来防止结露，当传感器监测到空气状态达到要求时再开启辐射吊顶的水阀。表

2、冷器处理显热可以使用高温水是否缺乏理论支持？喷水室处理干热空气使用高温水是由于喷淋过程中蒸发冷却潜热交换使得空气温度降低，而改善舒适度（一般达不到空调标准）。但表冷器处理显热是通过管内外的传热来进行的。此时管内外传热的推动力是温差！您将7度进水提高到16度的理论依据是什么？回答：热量传递的驱动力是温差，从单个处理环节看，在处理显热负荷时，的确使用7冷水时表冷器处理过程传热驱动力明显要大于使用高温冷水的过程，这是否就可以说利用7冷水处理显热负荷就要比利用高温冷水处理显热负荷来得好呢？显然不是。空调末端的处理过程是空调系统的重要组成部分，但绝不是全部。空调系统是一个系统，并非仅由一个表冷器处理过程

3、组成，还应当包括制取冷水的环节、输送冷水的环节等等。当表冷器只负责处理显热负荷而不需要进行除湿时，冷水温度的选取同样也需要进行技术和经济性分析，综合考虑制取冷水的冷水机组的性能、投入的换热面积等指标的影响，处理显热负荷的冷水温度正是在考虑了各种影响因素及分析评价了系统的整体性能后进行选取的。在集中空调系统中，制冷机制备出的冷冻水，经过冷冻水泵输送至室内末端装置（如风机盘管）用于室内降温。从室内温度到冷冻水供水温度之间存在几部分温差：1）冷冻水进出口温差，此部分温差受水泵的限制，否则大流量小温差会造成水泵电耗显著增加，目前系统一般设计为5度温差；2）风机盘管内冷冻水与室内空气之间的换热温差，此部

4、分温差主要受风机盘管有限换热面积的制约；3）风机盘管内有限空气流量的制约，否则风机能耗过大。而且，冷冻水仅用于降温需求，希望降温末端工作在没有凝水的“干工况”情况。以室内25度、55%相对湿度的设计状态而言（对应露点15度），理论上冷水温度低于室内25度即可实现对室内的降温目的，但加上上述几部分温差损失而且考虑末端干工况运行，从而得出建议的冷冻水供水温度。您的“温湿度独立技术”的提法是否科学？室内的热湿负荷是没有办法剥离后处理的。实际普通办公室、酒店的湿负荷很小，室内热湿比线几乎和等d线平行。您处理室内含湿量（潜热）的时候，空气的显热就没有被处理吗？就是使用硅胶吸湿，还是提高了室内的空气温度。

5、各种除湿技术都也避免不了对室内显热的影响，独立何在？回答：空调系统的目的是为了通过对建筑中的显热、潜热负荷进行处理来实现对室内温度、湿度的有效调控，常规空调系统通过将热湿负荷统一处理来统一调节控制温度、湿度，而温湿度独立控制空调系统的基本理念是对室内的温度、湿度分别调节控制。公共建筑中，湿负荷在总负荷中占的比例一般在2030%，显热负荷占据大部分。处理显热要求的冷源温度显著高于除湿要求的冷源温度，占负荷大部分的显热部分，本可以用高温冷源进行处理，却与除湿一起共用低温冷源，造成能量的大量浪费。温湿度独立控制空调系统包括湿度控制系统和温度控制系统，利用湿度控制系统承担建筑全部的潜热负荷实现对室内湿

6、度的控制，利用温度控制系统处理剩余的建筑负荷来实现温度控制。在湿度控制系统中，如您所说，各种除湿方式都难免对室内显热负荷产生影响，而温度控制系统会承担这种影响产生的显热负荷，从而实现对室内温度的控制。在今年暖通空调第一期温湿度独立控制空调系统设计方法一文对此问题进行了详细说明。暖通网友通过“温湿度独立控制系统专题”提问：请教院士：您提出了温湿度独立技术是否缺乏理论支持？书上说：除湿的推动力是水蒸气的分压力差，不是温度，和您说由于除湿而需要低温水是否矛盾？在焓湿图上可见，表冷器在理想状态下表面温度低于空气的露点温度，就会对空气除湿，比如空气露点温度15度，表冷器温度14度，而未必是7度。当然降低

7、水温，会增加传质推动力，加快除湿。许多试验证明，影响除湿效率的重要因素是进风的相对湿度，而不是温度。我认为传统空调采用7度水的原因是除湿和降温的共同需要，考虑到传热和传质的推动力，经过技术和经济比较才确定的。请出示因为除湿才需要7度冷水的依据。回答：在目前常用的冷凝除湿方式中，“除湿”要比“降温”需要更低温的冷水。热量传递的驱动力是温差，水分传递的驱动力是水蒸气分压力差。温度越低时空气的饱和水蒸气压力越低，表冷器冷凝除湿正是利用不同温度时饱和水蒸气分压力的不同来实现除湿的。若想实现冷凝除湿，表冷器的表面温度必须低于空气露点温度，即理想状态下需要的冷水温度不能高于空气露点温度；而热量传递过程的驱

8、动力是温差，只需要冷源温度低于空气干球温度就可以实现降温，即理想状态下需要的冷水温度只要不高于空气干球温度即可。以室内25度、55%相对湿度的设计状态而言（对应露点15度），理论上降温需求的冷源温度低于25度，而除湿需要的冷源温度则需要低于15度。因而在对室内热湿负荷的处理中，冷凝除湿对空气的除湿过程是比对空气的降温过程更难的一个过程。常规空调系统显热负荷、潜热负荷统一处理，为了同时满足除湿、降温需求，经过对冷水机组的性能、投入的传热传质面积等指标的技术和经济性分析后才确定了选用7冷水。若没有除湿需求，只处理显热负荷时，就没有必要选取7的冷水。暖通网友通过“温湿度独立控制系统专题”提问：溶液再

9、生的问题尊敬的江院士、刘老师，您好：我个人认为溶液除湿系统中溶液的再生是非常关键的一步。我看到的溶液再生过程基本是利用某种热源（热泵或其他形式）对溶液加热，之后风流吹过溶液表面将水蒸气带走，而实现溶液的再生的。如果风流比较潮湿，如相对湿度在90%甚至还高，温度可以达到35左右，用这样高湿的风流进行溶液的再生效果会怎样呢？有没有研究风流温湿度对溶液再生的影响呢？，风流中的灰尘不可避免进入溶液中，这对溶液的性能会产生怎样的影响呢？回答：我个人认为溶液除湿系统中溶液的再生是非常关键的一步。我看到的溶液再生过程基本是利用某种热源（热泵或其他形式）对溶液加热，之后风流吹过溶液表面将水蒸气带走，而实现溶液

10、的再生的。在溶液再生过程中，水分的传递方向是从溶液向空气传递，这一过程的驱动力是溶液表面蒸气压和空气中水蒸气分压力之差。进口的空气越潮湿，空气中水蒸气分压力越高，导致再生过程的传质驱动力越小，再生过程越困难。但对溶液而言有个比较好的性质，即使在相同的溶液浓度情况下，升高溶液的温度会使得溶液的表面蒸气压显著升高。例如，50%浓度的溴化锂溶液，60度温度时表面蒸气压6.055kPa（相当于含湿量39.5g/kg），70度温度时表面蒸气压9.742kPa（相当于含湿量66.2g/kg）。我国比较潮湿的深圳、广州，室外设计含湿量在20g/kg多一些，如果空气再潮湿达到35度、90%相对湿度，此时室外含

11、湿量为32g。只要溶液的再生温度足够高，就可以实现溶液的浓缩再生过程。此外，在溶液除湿-再生过程中，对除湿过程进行冷却，则在相同的处理空气除湿情况下，系统中循环的溶液浓度可以降低。溶液浓度越低，再生过程相对越容易，40%浓度的溴化锂溶液，60度温度时表面蒸气压已经达到12.49kPa（相当于含湿量87.5g/kg）。溶液再生过程国内外有很多学者进行研究，并且实验测试了再生过程中空气进口流量与温湿度、溶液进口流量与温度、浓度等对于再生效果的影响，有大量发表的文章。溶液的再生装置设置有空气过滤器，而且在溶液循环中有的也设置有溶液过滤器，保持溶液的洁净。回答：温湿度独立控制是一种将室内显热负荷和潜热

12、负荷分开处理从而实现室内温度与室内湿度独立控制的空调理念，以该理念为基础的温湿度独立控制技术及相关产品、设备的应用尚处于初级发展阶段。据不完全统计，目前国内已有40余座建筑应用了这种空调系统形式。近几年来，温湿度独立控制空调技术研究已有了很大进展，很多新产品和设备得到了开发应用。在2006年出版温湿度独立控制空调系统一书时，可用于温湿度独立控制系统的高温冷水机组、干工况运行的风机盘管等设备还鲜有开发、应用，而经过五年发展，温湿度独立控制空调系统的研究和相关设备的研发、生产和应用都得到了较快发展。在2011年暖通空调杂志第一期中较为系统地介绍了当前温湿度独立控制的发展及应用情况，包括初步的设计方

13、法、关键设备如高温冷水机组的研发情况等。尽管有了一定程度的进步和发展，温湿度独立控制空调系统的相关研究和设备研发等工作仍需投入不懈的努力。结合当前发展情况，从温度、湿度独立控制的理念出发，温湿度独立控制空调技术的发展趋势及研究热点可以尝试从以下几个方面来认识。首先是设计方法的总结提炼。科学合理的设计是实现空调系统正常运行、降低运行能耗的基础，由于温湿度独立控制空调系统应用的空调理念及设备等与常规空调系统有所差别，同时在不同地域气候条件、不同使用功能的建筑中，温湿度独立控制空调可以有多种形式，如何选取合理的温湿度独立控制空调方案及设备形式就成为亟需解决的问题。设计方法的总结提炼可以为空调系统的设

14、计提供指导，对一些需要注意的问题如高温冷水机组的供回水设计温差、辐射末端的应用设计等给出合理分析，为进一步完善温湿度独立控制空调系统提供支撑。其次是相关设备产品的进一步研发。温湿度独立控制的空调理念为空调设备、产品的研发提供了新的思路，一些新的空调设备可借由温度、湿度独立控制的理念得到开发和利用。现有应用于温湿度独立控制的关键设备如高温冷水机组、干式风机盘管等已经得到一定开发应用，从进一步的发展角度来看，高温冷源设备如高温多联式空调机组、新型新风除湿处理设备如应用到温湿度独立控制空调系统的冷却除湿方式的新风机组、承担显热负荷的末端设备如辐射末端等都还需要进一步研发，现有产品也还有性能进一步改进

15、和提高的余地。同时，目前温湿度独立控制空调方式还主要应用在较大型的公共建筑中，如何进一步开发出适用于小型公共场所、性能优异的温湿度独立控制空调产品和设备也是温湿度独立控制空调技术进一步推广应用所需要研究的热点。再次是实际运行的反馈与思考。空调系统归根结底是要解决实际建筑的温度、湿度控制问题，只有经过实际应用的检验才能发现问题、解决问题。从实际应用中可以找出在方案设计、产品设计生产中未注意或忽略的问题，将这些问题加以总结思考可以进一步完善温湿度独立控制空调技术。在运行中，可以完善控制调节方面的内容，如温湿度独立控制空调系统全年的运行控制方案、日常运行策略等；可对一些设计中不易确定的影响因素如渗透

16、风的影响等进行实际评估；可以实际测试空调系统的运行性能，分析关键设备性能、系统能效等，为设备研发等工作提供实际数据；可以建立实际运行与设计之间的反馈，反映系统设计与实际运行间的联系和差异，为进一步完善设计提供帮助。温湿度独立控制理念的推广及系统的实际应用已经得到一定发展，进一步实施相关研究和设备开发工作等可为温湿度独立控制空调技术的更广泛推广和应用提供支撑，从而为建筑节能工作的进一步开展作出贡献。医疗建筑采用溶液调湿机组，是否会引起细菌交叉感染？回答：1、如果溶液调湿机新风组不带排风热回收模块，显然不存在细菌交叉感染（排风污染新风）问题。2、如果溶液调湿机新风组带有排风热回收模块，理论上存在细

17、菌交叉感染（排风污染新风）问题，但产生这一风险的可能性较小，因为首先排风来源是有所选择的，不能采用传染病区和高污染区域的排风；其次，第三方相关测试表明溶液具有明显灭菌作用。如何证明利用化学溶液处理新风对人体无害？江亿老师，您好！您发明了“溶液除湿新风机”，利用化学溶液处理新风，请问您能证明溶液成分不会扩散到新风里去吗？您是否做过实验证明溶液对人体是无害的吗？您是技术的发明人，应该出具证明，特别要出具第三方长达五年的对动物和人体的实验结果！要注意，不是别人提出证明该溶液对人体无害，而是您要证明您的技术对人体无害。否则您会冒很大的风险！专家【江亿】回答：谢谢您的提醒。实际上十年来我们一直没有间断地

18、努力，试图回答这个问题。首先不能说没有任何溶液扩散的空气中，需要有个度。我们邀请了许多检测机构来测试我们的机组送风中所含的溴离子。结果都是在仪器误差以内或最小读数上。由于国内没有对此的标准，我们只能参考了两点：1。英国对于允许空气中溴离子的标准，其数值远大于我们的测出值；2。我们在上海、青岛等海滨城市对海边的空气取样，进行同样的分析，在多数情况下其溴离子数量也大于我们测出的送风中的数值。这样，如果认为海边是安全的，是否也可以认为溶液空调是安全的呢？为了彻底避免人们的担心，也为了进一步改进我们机器的性能，经过反复实验的研究，目前我们的溶液除湿改为氯化钙溶液，这与我们每天吃的食盐，接触的室内墙上刷

19、的白灰，都是一种东西，当然，我们仍然严格控制其向空气中的扩散量，但这样是不是可以认为就没有人的安全问题了？实际上，溶液除湿这一方式也并不是我们所发明的，它产生于上世纪四十年代，我国文革期为了解决西南地区山洞中的军工厂设备环境除湿问题，也采用氯化锂的溶液除湿空调，当时已有系列的技术标准。目前以色列生产溴化锂溶液空调有近20年的历史，并在美国设有分公司，专门在美国销售。美国能源部DOE也出资支持普林斯顿的一家公司和马里兰大学合作，开发溴化锂溶液除湿空调，此外，据说德国也有类似产品。因此在这件事上我们并没有“发明”溶液除湿，我们所发明的是新的流程，使其效率大幅度提高，是找到溶液与空气接触时二者应有的

20、最佳参数关系，我们称之为“匹配”，按照这样的关系来设计流程和确定参数从而获得高的能源转换效率。暖通网友通过“温湿度独立控制系统专题”提问：溶液除湿的局限性、最佳应用场合是什么？在何时节能效果最明显？请问您能具体讲讲溶液除湿的局限性吗？溶液除湿最佳的应用场合是什么？在什么情况下应用溶液除湿其节能效果最明显？在哪些情况下使用效果不明显？在高湿地区怎么样呢？谢谢您！专家【江亿】回答：溶液除湿方式在干燥地区没任何用处！因为那里没有除湿要求。所以只适合于室外全年较长时间湿度高，需要除湿的地方，以及工业过程需要严格控制湿度的地方。它不是仅仅为了节能，而是提供了更好的湿度控制手段，否则需要再热、转轮等，其能

21、耗和湿度调节效果都不如溶液调湿。高湿的地方是这种方式最适合的地方。暖通网友通过“温湿度独立控制系统专题”提问：机房空调如何做到“7的冷冻水处理显热”？江院士：您好！您关于“温湿度独立控制”技术中“高温水处理显热”认为7的冷冻水处理显热是浪费，提出“使用高温水处理显热”。如果这个命题得以实现，是对全世界空调行业的一个巨大贡献！但是本人做过多项电信机房的设计和调试，实测证实：电信机房几乎全部是显热负荷，高的达到600W/，一般也在300W/以上。使用7的冷冻水，6排的风柜，勉强应付过去。现在很多机房空调已经改成直接蒸发式表冷器送风，原因是为获得更低的送风温度。按照您的理论，既然是显热，就可以使用高

22、温水，非常希望您能给出一个实施方案。当然这个题目有些偏颇，显热太大了，不大容易被人接受。我们不妨从另一个角度探讨，总所周知，空调的调节手段只有质调节和量调节两种手段，提高了送风温度一定要加大送风量，加大送风量又有送风能耗、送风噪声、风管截面、表冷器金属耗量等许多因素制约。实际上，目前大多数舒适性空调（除会议室、体育馆等人员集中的场所），只要新风设计合理，稳定运行时通常都在在接近干工况下运行的（参看设计热湿比）。最近迪拜的许多大型建筑，几乎全是在干工况运行，没有人敢提高表冷器水温。本人早年做过许多纺织空调设计，用16高温水在喷水室处理干热空气降温时效果非常好，这个原理是蒸发降温（质交换），但表冷

23、器和干空气的接触交换的推动力是温差！如果表冷器的结构没有突破性的改进，我对您“高温水处理显热”的提法深表怀疑。本问题也欢迎其他同行指教。专家【江亿】回答：谢谢您的问题。您说的在很多情况下都有一定的道理。我们把水温升高，目的是提高冷机效率，并有可能更多地使用自然冷源（如冷却塔直接供冷），这样必然出现换热温差小，要求风量大的问题。因此温湿度独立空调绝不是简单地把水温提高，按照目前的空调模式作。而是要对整个系统的形式和末端装置作全面改革（或革命）。例如，采用辐射末端方式，冷梁，等等，它讲带来末端装置的一场革新。因为是干工况，没有冷凝水了，不需要凝水盘了，就可以有上送风人在混合区变为更接近人的辐射或局

24、部换气方式，即使还是用风，气流组织的不同也会使风机要求的压头不同。这一方面还需要很多的探索和开发与创新。这里只讲一下您说的机房空调问题。现在不少机房，由于表面换热温度过低（7水甚至于直接蒸发的氟）导致很大的除湿冷，表冷器大量凝水，为了防止室内湿度变低（应为室内并没有湿负荷），只好又采用加湿器加湿。这就是为什么机房空调都要有调节性能好的加湿器（如利博特机房空调），这就形成先除湿，再加湿，造成巨大的能源浪费。提高换热器表面温度，就可以避免除湿后再加湿，对节约冷量和加湿能耗都有重要意义。当然，如果采用常规的方式，就如同您所说，风量加大，风机能耗非常大，屋子里风吹得一塌糊涂。那么，就需要彻底改变机房的

25、气流组织方式。我们最新的一个项目是把氟的换热器直接安装在计算机机柜里，通过机柜里同时安装的小风机，把线路板的发热量带走。氟是通过热管循环，在空调机房换热，严格控制其温度在18。这样既保证机柜内绝对的安全（不凝水），更好的降温效果，并且风机电耗远低于原来的系统，冷机的电耗仅为原来的20。总的能源剩下七成，室内人进去也觉得更舒适了！这就是说，不能简单地提高温度，而是要全面改变末端方式！暖通网友通过“温湿度独立控制系统专题”提问：空调在设计与运行时，如何考虑工况，使其做到真正的节能当今社会对建筑的能耗、低碳、绿色等等越来越重视。以北京为例，我平时去的写字楼、商场等大型公建，夏季时里面基本都是凉爽宜人

26、，有的高档写字楼里的工作人员甚至要自己加衣服；冬季时也是如沐春风，单衣足以。我作为一名暖通工程师对此很不解，虽然行业内相继出台了众多的节能设计规范及标准来指导约束设计师做出合理节能的设计，但由于再优秀的设计也都要按最不利情况考虑，设备、管道的选型要按最大冷、热负荷考虑，那么在大多数非满负荷情况下，系统仍旧会存在着大量的“可以不节能运行”空间。也就是说设计时按照冬季室内20度设计，但是运行时完全可以按23度甚至更高来运行，毕竟极值天气不是经常存在的，空调系统有这个能力。请问专家，对于这一问题该如何考虑、如何处理？毕竟一个项目是否真的节能真的省电，决定权不在设计而在于运行。谢谢!专家【江亿】回答：

27、我非常赞同您的观点。运行至关重要。同时，在设计时，也不能仅搞“单点设计”，只看最不利工况下是否可行就万事大吉。必须对可能出现的一些工况都进行校核，给出此时的运行方式，检查系统的调节能力。这就是我们谈的“全工况设计”。现在应该好好提倡、推广“全工况设计”的思想和方法了。暖通网友通过“温湿度独立控制系统专题”提问：在对比THIC和传统空调系统如何准确合理考虑二者各自的优缺点关于温湿度独立控制一题，我所看过的论文、专题等资料几乎都是在介绍其优点，例如相比较传统空调，可以达到更好的卫生舒适度，高温冷水使得冷机COP值提高等等，但是就其缺点却少有介绍，不可否认，对于温湿度独立控制系统新风采用溶液除湿机时

28、，系统初投资的增加，末端水温的提高导致消除同样负荷所需的风量水量增大，从而风机水泵、风管水管相应增大，这些弊处也是THIC系统的特点。至于该系统是否更加节能，优点是末端高温水机组的COP值增大，而缺点是风机水泵能耗增大，而且对于新风除湿，不管是采用低温冷水机组还是溶液除湿，我觉得其综合能效比也都会低于常规冷水机组。综上而述，在对比THIC和传统空调系统时，请问如何准确合理考虑二者各自的优缺点以选择出最适合具体项目的系统？专家【江亿】回答：您说的有一定道理。如果不仔细设计，很可能温湿度独立系统能耗还会高。如何降低风机水泵能耗是非常重要的大问题。和目前的风机盘管新风系统比，如果都提供满足新风要求的

29、新风量，新风机的电耗应该差不多。您可能要说，一般的新风不要求回风，溶液除湿还要回风。是有这样的问题。但是根据“公建节能标准”，新风量大于一定量以后，必须安装排风热回收装置，这时，可就要求有排风了。按照分析，这时增加的风机电耗与热回收得到的冷量（或热量）相比，相当是COP为56，这样，应该说还是上算的。对于水泵，如果采用高温冷机，要看是什么样的末端装置。我们非常推从各种辐射末端方式，这时不用风机，末端直接以辐射和对流的方式换热。为了防止结露，希望水温差小，从而使得辐射表面温度均匀，这就要使冷水量循环流量增加几乎一倍，使水泵能耗增加。但这时由于不需要风机盘管风机了，因此可以剩下风机电耗，综合起来看

30、，如果设计的合理，也可以使输配能耗不增加。当然这时一定要把水管加粗，控制馆内流速，否则会使泵耗增加。温度湿度独立控制这种方式实质上是一种新的空调设计理念，不仅仅是为了节能，而是为了获得室内环境全面控制的一种更好的方式。美国空调系统很大一部分能耗都用于末端再热造成的冷热抵消，温湿度独立就不需要末端再热，实现很好的温度和湿度的双参数控制，也就不在会有冷热抵消。由于显热末端不再承担湿负荷，于是就不再担心凝水问题，这就可以发展出很多完全不一样的末端装置来，从而使空调的末端形式，室内气流组织（室内辐射场）都出现大的变化，有可能发展出更多的全新的空调方式出来，包括大空间的局部环境控制等等，因此，他的更大意

31、义是试图走出一条新路，从而带动出全面的革新。这才是温度湿度独立控制空调的本意。暖通网友通过“温湿度独立控制系统专题”提问：关于“溶液除湿新风机”利用化学溶液处理新风的相关问题非常感谢院士能够亲自回答我的关于“溶液除湿新风机”利用化学溶液处理新风的相关问题,针对这个问题我仍存疑问，您说检测机构没有检出“溴离子”，我看了您的检测报告也是没有发现“溴离子”，但是您用的是溴化锂，溴化锂是个分子结构非常牢固的元素，并不能因为溶解而和锂离子分开。报告没有说明是否检测到“溴化锂”离子！但实际上溴化锂分子是非常容易转移到空气中来的，溴化锂制冷机筒体的腐蚀主要不是发生在液面以下，而是液面以上的空气中的筒体表面。海边空气中是存在溴化锂分子，您想，海水中溴