溫濕度獨立控制的工位空調(diào)(2)
從人體舒適感與送風溫度速度之間的關系來看。送風要承擔室內(nèi)冷負荷，風速較大的地方室內(nèi)溫度也較低，容易產(chǎn)生冷吹風感；風速較小的地方室內(nèi)溫度也較高。這種送風溫度與速度的耦合關系與人體的舒適感正好相反，于是在同一個房間，有的地方由于吹風感而不適，有的地方由于空氣沉悶而不適。即便送風速度和溫度均勻分布，由于個體的差異，對溫度和速度的感受力不同，這種熱環(huán)境的滿意度也不會太高。
由此可見，新型的空調(diào)方式必須打破送風溫度與速度的耦合關系，將溫度和濕度控制分離開來。新風負責消除室內(nèi)潛熱負荷，顯熱負荷由輻射或?qū)α鞯姆绞匠袚?。而溫濕獨立控制的工位空調(diào)與這種思想正相適應。
3溫濕獨立控制與工位空調(diào)的結合
工位空調(diào)按照工作位的送風位置可以分為地板式，桌面式和隔斷式系統(tǒng)。地板式系統(tǒng)不同于地板送風，它的送風口不是均勻布置的，而是根據(jù)室內(nèi)人員的位置確定，一般沒有工作區(qū)和背景區(qū)之分。桌面式系統(tǒng)送風位于桌面或以上，可以通過水平桌面格柵VDG(VerticalDeskGrill)、垂直桌面格柵HDG(HorizontalDeskGrill)、可移動式風口MP(MovablePanel)、電腦顯示器風口CMP(ComputerMonitorPanel)或個人環(huán)境單元PEM(PersonalEnvironmentsModule)送風，送風位置如圖2[3]所示。隔斷式系統(tǒng)即送風口設在個人工作區(qū)之間的隔斷上。圖3所示是中原信生博士提出的一種隔斷內(nèi)圓主體送風末端裝置[6]。桌面式和隔斷式系統(tǒng)容易形成工作區(qū)微環(huán)境，如果由這些送風單元承擔室內(nèi)全部負荷，則每個單元承擔的負荷過大，有時會出現(xiàn)空調(diào)運行不均勻的現(xiàn)象[4]，所以A有背景區(qū)和工作區(qū)之分。再加上Fanger教授提出的個人熱控系統(tǒng)，工位空調(diào)比較完整的組成是：背景空調(diào)-工作位送風-個人熱控系統(tǒng)。
對于有背景區(qū)和工作區(qū)之分的工位空調(diào)適于采用溫濕獨立控制。顯熱負荷以輻射或?qū)α鞯姆绞?，即背景空調(diào)，來消除。背景空調(diào)的末端裝置有輻射頂板或輻射墻，干式風機盤管或自然對流冷卻器等，采用18℃-20℃的高溫冷水吸收顯熱。由于水溫一直高于室內(nèi)空氣的露點溫度，所以不存在結露的問題。高溫冷水的來源可以是地下循環(huán)水，土壤源換熱得到的冷水，或者制冷機。從理論上講制取這種高溫冷水的制冷機COP會很高，但此時壓縮比很低。而一般的壓縮機在低壓縮比時效率不高，從而不能達到高效節(jié)能的效果，需要專門研究開發(fā)可工作于這一工況的高效制冷機.
潛熱負荷依靠送至工作位的新風來消除，新風事先經(jīng)過外部低濕源的除濕。按照外部低濕源的種類，除濕的方法可以分為膜法除濕和吸附除濕。
膜法除濕即將待處理空氣與低濕源用一層薄膜隔開，在低濕源側采取一定的物理化學手段，使空氣析濕。按照在低濕源一側采取的處理方法又分為兩種，真空法和加熱法。真空法即在膜的低濕源側抽真空，依靠兩側水蒸氣的分壓力差使空氣中的水分析出。這種方法所需能耗大，對膜的強度要求也較高。加熱法即在低濕源側加熱，一般是通熱空氣，依靠兩側水蒸氣的化學勢差使新風析濕。這種方法由于膜兩側溫差較小，形成的水蒸氣化學勢差小，析濕的效果很差。
吸附除濕按照吸附劑的種類，分為固體吸附除濕和液體吸附除濕。
固體吸附除濕常見的是固體轉輪除濕。空氣處理過程的焓濕圖如圖4所示。室外新風經(jīng)前置表冷器降溫除濕后進入除濕轉輪，忽略轉輪輪轂帶到吸濕段和再生段的熱量，除濕過程近似等焓升溫的過程。然后經(jīng)后置表冷器或熱交換器降溫至與室內(nèi)狀態(tài)等焓的狀態(tài)點。W點為室外計算點。W1點是前置表冷器所能達到的機器露點，由進入前置表冷器冷水溫度決定。W2為除濕轉輪出口的狀態(tài)點，由除濕轉輪的性能決定。W3為后置表冷器或熱交換器出口狀態(tài)點。減濕后的空氣利用高溫冷源冷卻降溫，后置表冷器通18℃-20℃高溫冷水，也可利用室內(nèi)排風，讓減濕后的空氣與排風通過熱交換器換熱。這種方法吸濕材料為多孔材料如硅膠、活性炭、沸石、氧化鋁凝膠，或有機物及鹽類，吸濕能力較強。但是轉輪除濕運行過程是動態(tài)的，混合損失大，影響效率。而且很難實現(xiàn)等溫除濕，除濕過程釋放出的潛熱使除濕劑的溫度升高，吸濕能力下降，整個過程傳熱傳質(zhì)的不可逆損失大，效率不高。
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