連載二十六 | “源牌自控”為中國樓控夢(mèng)想而來(lái)
2021-06-18
源牌根據廣州的地理特征,將一年分為了夏、冬與過(guò)渡季節。這個(gè)策略的核心可以說(shuō),就是為了解決冬春與秋冬季節更替時(shí)特殊天氣的問(wèn)題。在這兩個(gè)時(shí)段,溫度與濕度本身處于一個(gè)比較溫和宜人的狀態(tài), 并不需要空調系統的過(guò)度干涉。
因此僅僅利用冷卻塔,就足以實(shí)現溫濕度調節的需求。與離不開(kāi)壓縮機的冷水機組相比,本身甚至帶有一點(diǎn)被動(dòng)散熱性質(zhì)的冷卻塔,其所需要的能耗極小,甚至可以夸張地說(shuō)是“免費”了。當進(jìn)入過(guò)渡季節供冷的模式后,系統就會(huì )關(guān)閉一些通向冷水機組與冷凍水泵的閥門(mén),啟動(dòng)熱交換器的一級泵和二級泵,開(kāi)啟開(kāi)式冷卻塔。此時(shí)的一級泵與二級泵均采用同步變頻,分級加載、卸載的控制系統,根據冷凍水管網(wǎng)最不利環(huán)路的壓差變化,控制二級泵的運行頻率, 同時(shí)同步調節一級泵的運行頻率;當運行頻率小于或等于30Hz時(shí),同時(shí)卸載一臺一、二級水泵,反之加載。
關(guān)于怎么判定季節狀態(tài),源牌也有自己的考量。
首先,肯定不能以月份劃分,那樣太傻了。所謂春捂秋凍,意思是在這些過(guò)渡時(shí)段本身就有太多不穩定的天氣表現。因此源牌也添加了相應邏輯判斷語(yǔ)句,讓系統在不同的溫度區間,能夠自己判斷并切換夏季、過(guò)渡季和冬季運行模式。不僅如此,這個(gè)數值并沒(méi)有被源牌死死固定,它可以隨時(shí)被重新設置修改,這就意味著(zhù)如果出現一些極端的變化,系統可以隨之改變。
如果說(shuō)以上兩點(diǎn)是解決了保持設備與系統正常運行過(guò)程中的節能問(wèn)題,那么接下來(lái)舒適度的維系與保持,才是珠江城樓控系統最重要的目標。如果用犧牲舒適度的辦法去減排,那就與建設意圖南轅北轍了。
那么要滿(mǎn)足舒適度的問(wèn)題核心是什么呢?
濕度,還是濕度。
雖然溫度也很重要,但是先進(jìn)的冷輻射技術(shù)確實(shí)在節能之余又完全滿(mǎn)足了降溫的需求。而且某種意義上,正是因為金屬天花板的采用,把濕度造成的有可能結露問(wèn)題,凸顯得更為嚴峻。
為什么會(huì )變成這樣呢?
要解釋這個(gè)問(wèn)題,我們要先從珠江城建設者們如臨大敵的結露說(shuō)起。
所謂結露,其實(shí)就是空氣中過(guò)飽和的水汽析出的現象。即使空氣中的水汽含量并沒(méi)有發(fā)生變化,但是當氣溫不斷降低時(shí),空氣中的水含量其實(shí)是在不斷上升的。當達到一個(gè)溫度的臨界點(diǎn),水汽含量也達到100%時(shí),就會(huì )發(fā)生結露的情況。這個(gè)溫度點(diǎn),也被稱(chēng)為露點(diǎn)??梢?jiàn), 露點(diǎn)也好,濕度——也就是水汽含量也好,都是一個(gè)動(dòng)態(tài)的數值。當我們對溫度進(jìn)行控制時(shí),露點(diǎn)溫度也在跟著(zhù)變化。如果我們不對濕度加以動(dòng)態(tài)管控,只是單純降溫,則多半會(huì )產(chǎn)生冷凝水。
而金屬天花板則讓結露問(wèn)題變得更為突出。
對于一般空調設備來(lái)說(shuō),溫度最低的地方一般是出風(fēng)口,因此出風(fēng)口上掛露珠對于濕控不力的系統來(lái)說(shuō)是常有之事。但這些出風(fēng)口只是在天花板的某些位置,冷凝水也只會(huì )集結在此處,挪挪桌子,接個(gè)盆, 勉勉強強似乎也不是不能接著(zhù)用。而冷輻射天花板則不一樣,它是面積相對較大的整塊金屬天花板。這意味著(zhù),如果對濕度失去控制,造成了露水產(chǎn)生,就避免不了屋內下起淅瀝小雨的尷尬狀況。如果這種情況發(fā)生,問(wèn)題性質(zhì)自然比傳統空調系統嚴重許多。
那要怎么避免這種情況呢?
答案也是現成的,精準控制室內的絕對含濕量。
前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)了,濕度是隨著(zhù)溫度在不斷變化,而不斷補充流轉的新風(fēng)也作為重要變量之一在影響著(zhù)濕度。如果我們按照過(guò)往常規的相對濕度控制辦法,那么面對這個(gè)實(shí)時(shí)變更的復雜動(dòng)態(tài),可能需要設置太多算法才能精準及時(shí)地捕捉數據、利用數據。
但是,如果我們采用絕對含濕量作為坐標參數,問(wèn)題就近乎迎刃而解。對于這個(gè)問(wèn)題,胡良軍解釋說(shuō):“我們知道很重要的一點(diǎn),就是只要控制好了室內的絕對含濕量在10.8克/立方米以?xún)?,就不?huì )結露?!?/span>
以不變應萬(wàn)變,自然輕松許多。
而且,這個(gè)10.8克/立方米的數值,實(shí)際上還不是真正結露的克數, 它還有相當的余量作為緩沖。也就是即使達到了這個(gè)危險的數值,珠江城內部也并不會(huì )結露。即使一定面積內,因為人數過(guò)多等原因確實(shí)產(chǎn)生了結露的危險,此時(shí)依然有辦法去扭轉局面。最簡(jiǎn)單的辦法,就是把水閥關(guān)掉。作為冷媒的水不再流動(dòng)工作,沒(méi)有了熱交換,溫度自然就上去了。溫度上升,相對濕度也就降了下來(lái),相對自然露點(diǎn)也就跟著(zhù)上去了,結露的風(fēng)險則自然消散。而且,就算冷輻射不再工作,因為外區還有制冷的干濕風(fēng)機盤(pán)管存在,即使在最熱的時(shí)候,風(fēng)機盤(pán)管依然還能承受70%到80%的負荷,因此不僅不會(huì )出現溫度暴漲的情況,還能維持得住要求的室溫。
絕對含濕量具體怎么控制?在獲取了準確的動(dòng)態(tài)數據之后,又是通過(guò)什么方式來(lái)除濕的呢?
這就是我們不斷提及、作為整個(gè)珠江城柔性中央空調系統設計重要一環(huán)的VAV新風(fēng)系統。它不僅僅是整個(gè)封閉大廈干爽清潔的空氣源,也承擔室內的全部濕負荷和部分顯熱負荷,是控制濕度的重要手段。所謂顯熱,就是在使空氣的溫度上升的過(guò)程中,不能發(fā)生如冷凝水等的物質(zhì)相變所需的能量,它的核心還是防結露。
VAV新風(fēng)系統控制原理圖
總之,無(wú)論是想要避免金屬天花板結露,還是為了滿(mǎn)足室內空氣衛生環(huán)境,都得依靠VAV新風(fēng)系統合理均勻的新風(fēng)量供應,達到精確而及時(shí)地實(shí)現理想濕度的效果。