[發明專利]基于濕日數的溫濕度獨立控制空調系統設計方法

有效

• 申請號: 201510018645.2
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN105371423B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 曾憲純;馬旭新;邢艷艷;王建奎;陸麟;陳永攀
• 申請（專利權）人: 浙江省建筑科學設計研究院有限公司
• 主分類號: F24F11/64
• 分類號: F24F11/64
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙)33206
• 代理人: 張建青

技術領域

本發明涉及建筑溫、濕舒適度和建筑節能領域，具體地說是一種基于濕日數的溫濕度獨立控制空調系統設計方法。

背景技術

當今世界能源短缺和生態環境惡化日益突出，節能減排是可持續發展的重要方面，建筑能耗是與工業能耗、交通能耗并列的三大社會能耗。改善建筑室內舒適度的主動調控方式和用能是建筑能耗的重要構成，例如建筑物冬季采暖升溫和夏季空調降溫。涉及建筑室內舒適度的參數包括溫度和濕度，目前基于降溫的“度日數”概念和降溫負荷峰值的普通空調系統設計，采取低溫冷凝除濕對空氣進行處理的方式同時對室內溫度、濕度進行調控，是根據建筑最大熱負荷峰值進行空調設備選型。降溫與除濕同時進行，很難適應室內熱濕比的大范圍變化，且在不同氣候區域(涉及建筑室外氣溫和濕度的影響)、不同建筑類型(涉及建筑室內人員、設備對溫度和濕度的影響)均采用低溫冷凝除濕處理方式時，或者造成室內相對濕度過高，或者通過降低室溫來改善熱舒適度而造成空調系統能耗增加。

即使是在不同氣候區域，不同類型、不同規模的建筑中采用溫度和濕度獨立控制方式空調系統，也需要相應負荷分析、不同控制方式的設備性能分析、總能耗比較和節能效果分析、不同控制方式的配套應用系統設備投資增量的比較，進一步確定該建筑工程是否適合采用溫濕度獨立控制空調方式替代普通空調系統低溫冷凝除濕處理空調方式，以及設計選擇何種溫濕度獨立控制空調設備系統、運行方式，從而達到降低能耗和合理投資的目的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種在夏季和過渡季的南方高溫高濕地區，在保證建筑室內溫度、濕度的同時，實現空調系統節能效果明顯、設備投資合理的基于濕日數的溫濕度獨立控制空調系統設計方法。

為此，本發明采用的技術方案如下：基于濕日數的溫濕度獨立控制空調系統設計方法，其步驟如下：

1)建立空調年“濕日數”概念，以夏季空調室內設計參數溫度為26攝氏度、相對濕 度60％時對應的含濕量12.79g/kg干空氣為基準，年“濕日數”定義為一年中當某天室外日平均含濕量高于12.79g/kg干空氣時，將該日平均含濕量與12.79g/kg干空氣的差值數乘以1天，所得出的乘積的累加值，其單位為g/kg干空氣·d，d為天數，大于該數值的即表示該日人體感覺熱濕或者悶濕，必須降溫除濕或者必須除濕；

2)在上述“濕日數”的基礎上，增加設置“干燥高溫度日數”，即含濕量低于12.79g/kg干空氣、平均氣溫高于26℃的天數，不需除濕，但是必須降溫；

3)依據悶濕過渡季及高溫潮濕夏季的長短，計算得到全國各個城市的年“濕日數”天數、年“濕日數”，繪制相應各個城市的年“濕日數”及其天數的數據表格及數據柱狀圖；依據干燥高溫季節長短，計算各個城市的年“干燥高溫度日數”，疊加到“濕日數”的天數上，即疊加到數據柱狀圖上；同時列入通常建筑空調設計采用的“度日數”概念相關數據進行比較；

4)依據年“濕日數”和“干燥高溫度日數”概念，針對處于不同城市的不同類型公共建筑的具體某幢建筑，計算其室外新風降溫的顯熱負荷、新風除濕的潛熱負荷、室內降溫的顯熱負荷、室內除濕的潛熱負荷及空調總負荷；

5)理論的、完全的溫濕度獨立控制空調系統將上述空調總負荷劃分為：由高溫冷源機組系統承擔室內降溫的全部顯熱負荷和室外新風降溫的顯熱負荷；由新風除濕機組系統輸出等溫的干燥新風，承擔室外新風除濕的潛熱負荷和室內除濕的潛熱負荷；

由于目前空調的降溫、除濕設備不具備上述完全溫濕度獨立控制功能，工程實際應用中的溫濕度獨立控制空調系統將上述空調總負荷劃分為：由高溫冷源機組系統輸出冷水溫度18℃，承擔室內降溫的部分顯熱負荷；由新風機組系統(例如溶液除濕系統)輸出20℃的干燥新風，承擔室外新風降溫的顯熱負荷、新風除濕的潛熱負荷、室內除濕的潛熱負荷及室內部分顯熱；

6)依據上述“濕日數”的概念，針對處于不同城市的不同類型的公共建筑，計算基于“濕日數”和“干燥高溫度日數”的空調總負荷，以及計算整個降溫除濕季，新風除濕機組和高溫冷源機組的單位建筑面積空調能耗；

7)依據上述“濕日數”和“干燥高溫度日數”概念的空調總負荷，針對處于不同城市的不同類型的公共建筑，計算整個降溫除濕季采用普通空調系統的單位建筑面積空調能耗，與上述采用溫濕度獨立控制空調系統的空調能耗比較，得到的差值為單位建筑面積的空調節能量；