空調系統的空氣處理方案和處理設備的容量是在室外空氣處于冬、夏設計參數以及室內負荷為最不利時確定的。盡管空調系統在投入使用前已經過調試,在當時特定的室外參數和室內負荷條件下滿足了預定的設計要求,但是,在我國大部分地區,全年室外空氣參數是按春、夏、秋、冬周而復始地變化著,亦即在絕大多數時間內,室外空氣參數是處于冬、夏設計參數之間,在這種情況下,如果空調系統在運行過程中不作相應的調節,則不僅浪費了能量(設備供冷量和供熱量),而且還會使室內空氣參數偏離設計要求。因此,在空凋系統設計和運行時,必須根據室外氣象參數和室內冷(熱)濕負荷的變化情況對空調系統進行全年運行工況的分析,從面提出合理的調節方案,以保證在全年(不保證時間除外)內,用最經濟的運行方式運行,以滿足室內溫濕度設計要求。
空調房間所要求的溫濕度設計參數。一般允許有一定的波動范圍,也稱溫濕度精度。允許的溫濕度上下限可構成一個溫濕度波動區。空調系統運行時,應該保證室內空氣狀態點始終位于這一波動區之內。
在空調系統的運行過程中,往往同時存在著室外空氣參數的變化和室內負荷的變化,為便于分析,下面分別討論室外空氣參數變化時的運行調節問題。
室外空氣狀態的變化可以引起送風狀態的變化和建筑外圍護結構傳熱量的變化。這兩種變化均會影響空調房間內的空氣狀態。本文在假定室內負荷不變的前提下,討論當室外空氣狀態變化時,保證送風狀態不變的全年運行調節方法。
根據室外空氣狀態的變化情況,可劃分成若干個氣象區域,每對應一個區域就有一種空氣處理方式,稱為工況,而區域則稱為空調工況區,在每一個區域采用不同的運行調節方法,這樣,全年就可按工況區進行調節。空調工況區劃分的原則是在保證室內溫濕度要求的前提下,力求系統運行經濟、簡便。同時還應考慮室外空氣參數在某個區域內出現的頻率高低,如果頻率很低,則可將該區域合并到其它鄰區,以減少調節的環節。
空調系統運行調節中常用的是“露點控制”調節法,它是通過控制噴水室(或表面冷卻器)后的露點狀態來控制送風狀態的。現在以帶一次回風和噴水室的普通集中式空調系統全年運行調節為例進行介紹。
隨著空調節能問題逐漸被重視,以及自動控制理論和設備的不斷完善,有可能在確定空調設計方案和組織空調全年運行調節時,根據當地氣象特點,將空調工況區域劃分得更細更合理。在各工況區最佳運行工況的確定時,主要考慮以下原則:
①條件許可時,不同季節盡量采用不同的室內設定參數以及充分利用室內被調參數的允許波動范圍,以推遲用冷(或用熱)的時間;
②盡量避免冷熱量抵消的現象;
③在冬、夏季,應充分利用室內回風,保持最小新風量,以節省冷量或熱量的消耗;
④在過度季,應加大新風量以充分利用室外空氣的自然調節能力,并設法盡量推遲使用制冷機的時間。
