CN109598034A - 一种室内设计状态露点极限偏移的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室内设计状态露点极限偏移的确定方法，其包括：在新风系统和风机盘管的作用下，室内新风与风机盘管的混合状态点向极限状态靠近；所述极限状态为不考虑新风系统影响的干式风机盘管状态点。由于新风系统的影响，室内新风与风机盘管的混合状态点无限靠所述近于所述极限状态，不会与所述极限状态重合。通过本发明能够极有效的确定露点的极限偏移。

Description

一种室内设计状态露点极限偏移的确定方法

技术领域

本发明涉及室内温湿度控制领域，具体涉及一种室内设计状态露点极限偏移的确定方法。

背景技术

由于人体皮肤对温度和湿度的感知，人们总是会因为温度和湿度的变化影响身体的舒适度。室外的温湿度由生态环境影响，不受人为控制。而室内的温湿度就为人们重点关注，尤其是建筑设计领域的技术人员。

在室内设计时，如果能够确定室内状态露点温度可能达到的极限最高点，则由此可以确定合理的供水温度，在设计阶段降低结露的风险。该露点极限偏移点为虚拟状态点，仅用于确定温湿度独立控制系统供水温度。

目前并未有较好的确定露点极限偏移的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种室内设计状态露点极限偏移的确定方法，能够极有效的确定露点的极限偏移。

本发明提供的技术方案如下：

一种室内设计状态露点极限偏移的确定方法，其包括：

在新风系统和风机盘管的作用下，室内新风与风机盘管的混合状态点向极限状态靠近；所述极限状态为不考虑新风系统影响的干式风机盘管状态点。

优选地，由于新风系统的影响，室内新风与风机盘管的混合状态点无限靠所述近于所述极限状态，不会与所述极限状态重合。

优选地，根据预设条件确定三个新风送风量G₁、G₂和G₃，取三者的最大值确定新风送风量Gx＝max(G₁、G₂、G₃)，新风的质量流量为Mx；由此可以确定新风系统的除湿能力W₁，除热能力Q₁。

优选地，确定干式风机盘管的除热能力为Q₂＝Mp×Δt，其中：

Mp——干式风机盘管的送风质量流量；

Δt——干式风机盘管的送风温差。

优选地，设定室内新风与风机盘管的混合状态点为O点，混合状态点温度、含湿量为To、Wo；

令ΔWxo＝(Wo-W_Sx)，ΔWof＝(W_F-Wo)，其中：

W_F——风机盘管送风状态含湿量；

Wo——混合状态点含湿量；

W_Sx——新风送风状态点含湿量；

令ΔTxo＝(To-T_Sx)，ΔTof＝(T_F-Wo)，其中：

T_F——风机盘管送风状态温度；

To——混合状态点温度；

T_Sx——新风送风状态点温度；

由此可得：

Mx·ΔTxo＝Mp·ΔTof，

Mx·ΔWxo＝Mp·ΔWof；

Mx·ΔTxo、Mx·ΔWxo在新风送风量不变的情况下为定值，假设Mp无限增加，则ΔWof、ΔTof无限接近于0，则混合状态点无限接近于干式风机盘管状态点。

优选地，根据新风送风可承担的室内湿负荷Wx、新风送风的质量流量Mx、室内状态点N的含湿量W_N计算的室内涉及状态极限偏移点N_LJX含湿量；

室内状态极限偏移点N_LJX的含湿量为d_LJX＝d_N+Δd；其中，d_N为室内状态点N的含湿量，Δd为新风送风的室内湿负荷Wx引起的含湿量变化；

室内状态极限偏移点N_LJX的干球温度T_LJX为预设定值；

由T_LJX、d_LJX即可确定N_LJX的露点温度。

优选地，室内状态极限偏移点N_LJX的干球温度T_LJX为预设定值，等于室内状态点N的干球温度。

本发明提供的一种室内设计状态露点极限偏移的确定方法，能够带来以下有益效果：

本发明基于干式风机盘管+金属辐射板+独立新风系统，确定室内状态露点温度(N_LJX)可能达到的极限最高点，由此可以确定合理的供水温度，在设计阶段降低结露的风险。该露点极限偏移点为虚拟状态点，仅用于确定温湿度独立控制系统供水温度，即室内极限状态露点温度不高于N_LJX时，干式风机盘管+金属辐射板+独立新风系统均能满足使用需求。

一般的防结露控制为比较供水温度与室内露点之间的关系，该关系一般为动态，需要在系统运行时及时探测并形成反馈，进而调整系统运行参数，具有一定的滞后性。室内状态露点极限偏移点与系统构成相关，系统确定后该偏移点随即确定，无需进行反馈，在控制上可以简化控制逻辑，减少监测点的数量。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本申请的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明室内设计状态露点极限偏移确定方法的焓湿图。

附图标号说明：

Sx-新风送风状态点；F-干式风机盘管状态点；O-新风与风机盘管混合状态点；N-室内状态点；N’-干式风机盘管出风状态点；W1-新风系统的除湿量。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

本发明基于干式风机盘管+金属辐射板+独立新风系统，确定室内状态露点温度(N_LJX)可能达到的极限最高点，由此可以确定合理的供水温度，在设计阶段降低结露的风险。该露点极限偏移点为虚拟状态点，仅用于确定温湿度独立控制系统供水温度，即室内极限状态露点温度不高于N_LJX时，干式风机盘管+金属辐射板+独立新风系统均能满足使用需求。

(一)干式风机盘管，是专门用来向房间提供显冷量的空调末端设备。其设计工况下的冷冻水供水温度一般高于使用环境的空气露点温度，空气冷却过程无冷凝水产生，是典型的干式冷却过程。干式风机盘管本身并不能保证一定实现干式冷却，干式冷却是由空气侧的进风露点温度与冷冻水供水温度之间的相对关系决定的。

干式风机盘管机组与常规风机盘管机组有以下显著不同，两者不可相互替代：(1)冷冻水设计工况显著不同，前者供水温度通常为16℃左右，而后者一般为7℃供水；(2)表冷器设计完全不同，前者需要设计为逆流或准逆流换热，后者为叉流换热；(3)表冷器管程回路设计完全不同。

干式风机盘管主要应用于双温温湿分控空调系统及干燥地区的中央空调系统。干式风机盘管目前应用于当下流行的辐射吊顶空调+独立新风空调系统中，是大负荷空调区的最经济冷热量补充。随着辐射空调的兴起，将会给干式风机盘管提供广阔的市场空间。

(二)金属辐射板是高大空间采暖的最优方式。金属辐射板采暖类似于太阳，太阳光照射到地球表面，地表温度升高，然后间接地加热了空气层。金属辐射板制热能力的70％来自于这种热辐射。由于空气几乎不吸收辐射热，所以辐射热将直接加热被照射到的表面，如地面、物品和其下人员，升温后再向周围空气释放热量。被照射的表面，温度可以高出周围空气温度3℃多。金属辐射板本身也通过对流加热周围空气，这部分热量占30％。

人们是否感觉舒适，也取决于周围环境的热传递方式，金属辐射板的热辐射方式，舒适而均匀，没有风机，没有对流，没有扬尘，是一种对人体极为舒适的热传递方式。

(三)独立新风系统是当今国际上最先进的空调系统之一，该系统的主要特点是:室外新风通过全热交换器和低温送风新风机组处理后，送入室内，室内全部潜热负荷和部分(或者全部)显热负荷被低温干燥的新风所消除，当室内显热负荷无法全部由新风消除时，则由室内显冷设备承担，空调末端装置干工况运行。

图1为本发明室内设计状态露点极限偏移确定方法的焓湿图，描述了室内设计状态混合状态点在新风送风和干式风机盘管的作用下，如何趋近于极限状态。结合图1对本发明的确定方法进行具体描述。

(1)在温湿度独立控制系统，新风送风根据室内除湿负荷、人员卫生需求及正压要求确定三个新风量G₁、G₂和G₃，取三者的大值确定新风送风量Gx＝max(G₁、G₂、G₃)，新风的质量流量为Mx；由此可以根据已知计算方式确定新风送风系统的除湿能力W₁，除热能力Q₁。通过本段的计算过程可以确定新风送风系统的除湿能力W₁，进而确定新风送风系统的除热能力Q₁，以为后续计算做准备。

根据室内除湿负荷计算确定新风量G1：室内各种湿源，例如水面、人体等，通过蒸发等方式将湿量散发至室内，形成湿负荷W；室内设计状态点所对应的含湿量为w1，新风送风状态点对应的含湿量为wx；G1×(w1-wx)＝W，由此可以确定G1；

人员卫生需求新风量G2：即室内每人所需新风量为Gr，总人数为n，G2＝Gr×n；

维持室内正压新风量G3：房间由于门窗缝隙等形成渗漏，为了防止室外未处理空气通过门窗缝隙、开门等行为进入室内，需要维持室内处于微正压状态，其中，维持门窗缝隙正压的风量为g1，开门维持正压的风量为g2，及其他需要渗漏处，由此可以得出G3＝g1+g2+……

(2)干式风机盘管的除热能力为Q₂＝Mp×Δt，其中：

Mp——干式风机盘管的送风质量流量；

Δt——干式风机盘管的送风温差。通过本段的计算过程可以确定干式风机盘管的除热能力Q₂。

(3)金属辐射板的除热能力为Q₃，该数值由设备选型及可辐射面积决定，在本方法计算中视为定值。

(4)参照图1的原理图，N为室内状态点；N’为干式风机盘管出风状态点。NN’所对应的制冷量为Q₃；N’F所对应的制冷量为Q₂；W₁为新风所对应的除湿量。O点为新风与风机盘管混合状态点，混合状态点温度、含湿量为To、Wo；

令ΔWxo＝(Wo-W_Sx)，ΔWof＝(W_F-Wo)，其中：

W_F——风机盘管送风状态含湿量；

Wo——混合状态点含湿量；

W_Sx——新风送风状态点含湿量；

令ΔTxo＝(To-T_Sx)，ΔTof＝(T_F-Wo)，其中：

T_F——风机盘管送风状态温度；

To——混合状态点温度；

T_Sx——新风送风状态点温度；

由此可得：

Mx·ΔTxo＝Mp·ΔTof，

Mx·ΔWxo＝Mp·ΔWof；

Mx·ΔTxo、Mx·ΔWxo在新风送风量不变的情况下为定值。假设Mp无限增加，则ΔWof、ΔTof无限接近于0，混合状态点O点无限接近于F点，N’O无限接近于垂直，在极限状态下与NF重合。但是新风的除湿能力W₁在新风送风量不变时，W₁不变，即N’O考虑新风除湿能力偏移后为原理图中虚线所示位置。

(5)确定室内状态极限偏移点N_LJX

首先根据新风送风可承担的室内湿负荷Wx(为预设定值)、新风的质量流量为Mx、室内状态点N的含湿量W_N来计算室内状态极限偏移点N_LJX含湿量，此处的计算公式为现有公式。

假设室内状态极限偏移点N_LJX的干球温度等于室内状态点N的干球温度，为T_LJX，该值为已知定值；

室内状态极限偏移点N_LJX的含湿量为d_LJX＝d_N+Δd(该公式即为状态参数的变化，与室内空气5℃，加热8℃为13℃同理)；其中，d_N为室内状态点N的含湿量，Δd为新风送风的室内湿负荷Wx引起的含湿量变化；

由T_LJX、d_LJX即可通过焓湿图确定N_LJX的露点温度。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种室内设计状态露点极限偏移的确定方法，其特征在于，包括：

在新风系统和干式风机盘管的作用下，室内新风与干式风机盘管的混合状态点向极限状态靠近；所述极限状态为不考虑新风系统影响的干式风机盘管状态点。

2.根据权利要求1所述的室内设计状态露点极限偏移的确定方法，其特征在于：

由于新风系统的影响，室内新风与干式风机盘管的混合状态点无限靠所述近于所述极限状态，不会与所述极限状态重合。

3.根据权利要求1所述的室内设计状态露点极限偏移的确定方法，其特征在于：

根据预设条件确定三个新风送风量G₁、G₂和G₃，取三者的最大值确定新风送风量Gx＝max(G₁、G₂、G₃)，新风的质量流量为Mx；由此可以确定新风系统的除湿能力W₁，除热能力Q₁。

4.根据权利要求3所述的室内设计状态露点极限偏移的确定方法，其特征在于：

确定干式风机盘管的除热能力为Q₂＝Mp×Δt，其中：

Mp——干式风机盘管的送风质量流量；

Δt——干式风机盘管的送风温差。

5.根据权利要求4所述的室内设计状态露点极限偏移的确定方法，其特征在于：

设定室内新风与风机盘管的混合状态点为O点，混合状态点温度、含湿量为To、Wo；

令ΔWxo＝(Wo-W_Sx)，ΔWof＝(W_F-Wo)，其中：

W_F——风机盘管送风状态含湿量；

Wo——混合状态点含湿量；

W_Sx——新风送风状态点含湿量；

令ΔTxo＝(To-T_Sx)，ΔTof＝(T_F-Wo)，其中：

T_F——风机盘管送风状态温度；

To——混合状态点温度；

T_Sx——新风送风状态点温度；

由此可得：

Mx·ΔTxo＝Mp·ΔTof，

Mx·ΔWxo＝Mp·ΔWof；

Mx·ΔTxo、Mx·ΔWxo在新风送风量不变的情况下为定值，假设Mp无限增加，则ΔWof、ΔTof无限接近于0，则混合状态点无限接近于干式风机盘管状态点。

6.根据权利要求5所述的室内设计状态露点极限偏移的确定方法，其特征在于：

根据新风送风可承担的室内湿负荷Wx、新风送风的质量流量Mx、室内状态点N的含湿量W_N计算的室内涉及状态极限偏移点N_LJX含湿量；

室内状态极限偏移点N_LJX的含湿量为d_LJX＝d_N+Δd；其中，d_N为室内状态点N的含湿量，Δd为新风送风的室内湿负荷Wx引起的含湿量变化；

室内状态极限偏移点N_LJX的干球温度T_LJX为预设定值；

由T_LJX、d_LJX即可确定N_LJX的露点温度。

7.根据权利要求6所述的室内设计状态露点极限偏移的确定方法，其特征在于：

室内状态极限偏移点N_LJX的干球温度T_LJX为预设定值，等于室内状态点N的干球温度。