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為什么中央空調(diào)選擇供回水溫度7℃-12℃

筑龍暖通 2023-09-17 04:12:04

來源:制冷百科

如有侵權(quán)

,請聯(lián)系刪除

中央空調(diào)為何選擇供回水溫度7℃-12℃?業(yè)界普遍的答案是:“水溫高了除濕不能保證”

百度搜索的最佳答案是一篇提名 “為什么中央空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計供回水溫度7℃-12℃
”的文章
。作者雖然不詳
,但是文章轉(zhuǎn)載不計其數(shù),所以我判斷為主流思路
。我查閱了百度文庫、豆丁網(wǎng)
、360doc
、搜狐公眾平臺
、新浪博客等媒體平臺……文中列舉四點論證:

(1)從制冷機組出發(fā)

(2)從熱舒適和健康出發(fā);

(3)從濕度控制的保障出發(fā)

(4)12度回水的原因。

我的觀點不同而且極其簡單

,那就是美國人不了解除濕機制,所以設(shè)計7℃ -12℃供回水
,而中國人選擇這么做是因為洋首是瞻

上述文章的論證(2):從舒適與健康出發(fā)

,室內(nèi)干球溫度25℃
,相對濕度60%,則露點溫度16.6℃
考慮5℃?zhèn)鳠釡夭钆c5℃介質(zhì)傳輸溫差,實現(xiàn)16.6℃露點溫度,需要6.6℃的冷源溫度(見下圖)

上述文章的論證(3):濕度控制的關(guān)鍵在于保障足夠低的供水溫度,按夏季設(shè)計溫度24℃

,相對濕度50%分析
,則空氣需要冷卻到12.5 ℃(露點溫度12.9 ℃)才能滿足相對濕度要求(見圖2)

謬誤一:論證2(圖1)和論證3(圖2)是相互矛盾的

,如果按論證1所說
,必須有5℃?zhèn)鳠釡夭睿▓D1)
,則論證3(圖2)無法成立!因為圖2的傳熱溫差只有0.5℃

事實上,利用選型軟件數(shù)字模擬常規(guī)三排7℃-12℃供回水風(fēng)機盤管以及模擬它在不同進風(fēng)狀態(tài)下的運行情況

,可得以下數(shù)據(jù):

對應(yīng)論證3(圖2):按照常規(guī)選型末端機組額定冷量為室內(nèi)負(fù)荷的120%以及濕負(fù)荷為熱負(fù)荷的25%計算,如果回水溫度控制在12℃

,則室內(nèi)平衡干球溫度=25.1℃
,相對濕度=52.1%
,此時進水溫度=7.9℃(見表1)
,室內(nèi)溫度無法降溫到24℃。

如果把進水溫度降到7℃

,則室內(nèi)平衡干球溫度=24.3℃,相對濕度=52.2%
,仍然無法降溫到24℃。

如果要降溫到24℃

,進水溫度必須下降到6.63℃,這時出水溫度=10.78℃
送風(fēng)干球溫度=13.35℃(高于露點溫度12.9℃),濕球溫度=12.11℃
,相對濕度=86.9%
。注意送風(fēng)相對濕度比設(shè)計院慣用的相對濕度95%差了8.1%,這是使用常規(guī)風(fēng)機盤管的空調(diào)房室內(nèi)空氣過于干燥的原因

為何送風(fēng)溫度高于露點溫度(12.9℃)盤管尚能除濕呢

?那是因為相對于微小的空氣分子來說
,鋁箔之間約2mm的空隙是比十萬八千里還大的距離
!所以在兩片鋁箔之間的空氣分子的溫度是分層的?div id="4qifd00" class="flower right">
?拷X箔的溫度低于露點溫度(12.9℃),但是離鋁箔遠(yuǎn)的空氣分子溫度是比送風(fēng)溫度(13.35 ℃)還高的
,而送風(fēng)溫度是所有鋁箔之間的空氣分子的混合溫度

謬誤二:論證(2)和(3)都以橫流表冷器設(shè)計為討論的前提

,如果表冷器設(shè)計是逆流的
,那么所有討論都是不成立的(見圖3)。

事實上

,所有空氣處理機組的表冷器設(shè)計都是逆流的。為了方便制造起見
,常規(guī)三排風(fēng)機盤管表冷器確實設(shè)計為橫流
,但是也存在做逆流設(shè)計的風(fēng)機盤管表冷器
,干盤管就是典型的例子

如果表冷器是逆流設(shè)計,論證3(圖2)中例子的最低傳熱溫差是5.5oC而不是0.5oC

。哪怕我把供水溫度提高到9oC,同時夸張地把水溫差提高到8oC
,也就是把末端供回水溫度設(shè)計在9-17℃,水和空氣的最低傳熱溫差仍然有3.5度呢

謬誤三:論證3認(rèn)為濕度控制的關(guān)鍵在于保障足夠低的冷凍水供水溫度

, 這是空調(diào)界多年錯誤的揣測
!決定末端機組室內(nèi)平衡相對濕度的直接參數(shù)是室內(nèi)熱濕負(fù)荷
,風(fēng)量和送風(fēng)相對濕度,僅此而已
。水溫影響室內(nèi)平衡空氣狀態(tài)點的含濕量
,但是并不影響其相對濕度,原因是當(dāng)水溫升高時
,干球溫度隨著含濕量升高,相互抵消了相對濕度的遞增
。表1清楚顯示這個現(xiàn)象
,我們稱之為等相對濕度定律
。這是我在南京321科技領(lǐng)軍人才計劃下
,閉門造車四年,在除濕機制研究上的突破(見sana.cn)
,由衷感激南京市和高淳區(qū)的支持。

舒適性空調(diào)控制的是主機回水溫度

,利用選型軟件數(shù)字模擬風(fēng)機盤管在熱負(fù)荷=額定冷量/1.2和濕負(fù)荷=0.25*熱負(fù)荷的環(huán)境下的運行狀態(tài)
,可得表1的數(shù)據(jù)
。第一條黑色虛線以上的是常規(guī)7-12℃供回水三排風(fēng)機盤管
,虛線以下的是9-17℃中溫大溫差風(fēng)機盤管
。特別突出的是不論是提高回水溫度1℃或是缺水運行
,室內(nèi)平衡點相對濕度依然守恒。

謬誤四:7-12℃供回水是既耗能又不舒適的設(shè)計

5℃-13℃大溫差末端機組當(dāng)然更不合理,這都是因為不了解除濕機制而惹的禍
。因為不了解除濕機制就揣測供水溫度必須設(shè)計在5℃-7℃之間才能保證室內(nèi)平衡相對濕度不會失控
,結(jié)果是平白地浪費能耗10%以上
,而且在北方干燥地區(qū)
,風(fēng)機盤管在中低檔風(fēng)速下運行時,讓皮膚在空調(diào)房內(nèi)活受罪
,直膨機內(nèi)機亦然?div id="d48novz" class="flower left">
?諝馓幚頇C組因為送風(fēng)相對濕度靠近設(shè)計院所設(shè)計的95%
,所以濕潤得多

如果把供回水溫度設(shè)計在9℃-17℃

,不但送風(fēng)相對濕度靠近設(shè)計院所設(shè)計的95%
,而且水泵節(jié)能
,主機節(jié)能,末端也因為不制造多余的冷凝水而貢獻(xiàn)主機的節(jié)能
。綜合效果是系統(tǒng)或機房COP節(jié)能10%以上。

選型軟件顯示

,7℃-12℃風(fēng)機盤管設(shè)計送風(fēng)相對濕度=86.9%
,比設(shè)計院所設(shè)計的95%送風(fēng)相對濕度整整低了8.1%
。表1顯示當(dāng)濕負(fù)荷為熱負(fù)荷的20%時(北方地區(qū))
,常規(guī)7-12℃風(fēng)機盤管室內(nèi)平衡點干球溫度=25.04℃,相對濕度=48.3%
。這明顯是太干了。這還是高檔風(fēng)速狀態(tài)下運行的
,在中檔風(fēng)速下運行
,室內(nèi)相對濕度就只有44%而已
,自然就感覺皮膚干燥了

香格里拉酒店顯然是比較操心的,所以把室內(nèi)相對濕度設(shè)計在60%

。以下是福州香格里拉酒店實測的運行數(shù)據(jù):客房空氣溫度23℃,相對濕度=63%
;會議室溫度22℃,相對濕度=62%
;餐廳溫度23℃
,相對濕度=75%。

香格里拉酒店可以通過回風(fēng)和新風(fēng)的混合

,甚至其它加濕除濕手段,把室內(nèi)相對濕度控制在60%左右
,但是一般場合的應(yīng)用基本上是把新風(fēng)處理到室內(nèi)等焓線上再和回風(fēng)混合而已
,更多是不開新風(fēng)
,甚至是沒有新風(fēng)的
。無論如何
,合理的設(shè)計應(yīng)該是把風(fēng)機盤管的送風(fēng)相對濕度設(shè)計在95%
,與設(shè)計院設(shè)計空氣處理的送風(fēng)要求統(tǒng)一
,簡而言之應(yīng)該比常規(guī)7℃-12℃供回水風(fēng)機盤管的相對濕度高8%左右。

參考喜來登和香格里拉酒店的設(shè)計

,我們把中溫大溫差機組的室內(nèi)相對濕度設(shè)計在57.3%,即在兩者之間

謬誤五:洋首是瞻的謬誤

。為什么中央空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計7℃-12℃供回水溫度
?因為國家標(biāo)準(zhǔn)是這么定的
。為什么國家標(biāo)準(zhǔn)是這么定的呢?慚愧得很
,十多年前我參與制定風(fēng)機盤管國家標(biāo)準(zhǔn)時,對除濕機制狗屁不通
!結(jié)果自然就和上述作者一樣擔(dān)心水溫不夠低則不能除濕,于是就乖乖地洋首是瞻
,延續(xù)美國人的無知和謬誤……平白每年浪費國家能耗10%以上……

比我更荒謬的是iask.com的一篇最佳兼好評回答:“出水溫度7℃回水溫度12℃是冷水機組的標(biāo)準(zhǔn)運行參數(shù)

,全世界各大廠家通過無數(shù)的試驗總結(jié)出來的最適當(dāng)、最經(jīng)濟的工況參數(shù)
。”這可樹立為洋首是瞻的經(jīng)典

我曾和York

、McQuay的美國同事打了多年的交道
,也曾參與麥克維爾全球空氣處理機組Vision的開發(fā)工作
,我看不到這些大廠家通過無數(shù)試驗總結(jié)出來的最適當(dāng)、最經(jīng)濟的工況參數(shù)
,實驗室的用處更多是新產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)工況下的設(shè)計性能驗證。大多數(shù)美國人和咱們一樣
,天下文章一大抄……

在約克和麥克維爾擔(dān)任總經(jīng)理的過程中

,我曾多次更改美國人的設(shè)計
,開始的時候我的同事都跟我說類似上述好評回答作者所說的話
,事實證明這是莫大的謬誤(見sana.cn>三浪網(wǎng)>從書生到商人第二版)
。走不出“ 全世界各大廠家通過無數(shù)的試驗總結(jié)出來的陰影”
,當(dāng)美國人熱推水地源熱泵時,我們就跟著推水地源熱泵
;美國人熱推溫濕度獨立處理,我們便跟著吹溫濕度獨立處理機組
;如此洋首是瞻
,中國人的科技如何能走到太陽光下呢?

走不出“ 全世界各大廠家通過無數(shù)的試驗總結(jié)出來的陰影”和忽視同僚們的偏見

,當(dāng)年我不可能開發(fā)出造就南京天加空調(diào)和顛覆了美國人空氣處理機組設(shè)計概念和生產(chǎn)工藝的無框架迷宮空氣處理機組。今天無框架空氣處理機組已逐漸取代傳統(tǒng)歐美人的框架設(shè)計
,成為主流
。無框架空氣處理機組顧名思義是空調(diào)系統(tǒng)的皮毛
,但是除濕機制則是其核心
,我預(yù)言中溫大溫差機組將取代常規(guī)7℃-12℃供回水末端機組,成為主流
,哪怕我人微言輕,說話傳不遠(yuǎn)
。道理十分簡單
,誰愿意跟10%的系統(tǒng)節(jié)能過意不去呢

可以說得出來的道理并非恒常的道理

, 可以定義的概念不是恒常的概念。 沒有定義是萬物的本質(zhì)
, 然而有定義則是認(rèn)知萬物的母體。 所以要經(jīng)常鉆研理論才能看到它的竅門
,卻要經(jīng)常把定義和理論忘掉才能看到大自然的微妙

?

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