空调系统的空气处理方案和处理设备的容量是在室外空气处于冬、夏设计参数以及室内负荷为最不利时确定的。尽管空调系统在投入使用前已经过调试,在当时特定的室外参数和室内负荷条件下满足了预定的设计要求,但是,在我国大部分地区,全年室外空气参数是按春、夏、秋、冬周而复始地变化着,亦即在绝大多数时间内,室外空气参数是处于冬、夏设计参数之间,在这种情况下,如果空调系统在运行过程中不作相应的调节,则不仅浪费了能量(设备供冷量和供热量),而且还会使室内空气参数偏离设计要求。因此,在空凋系统设计和运行时,必须根据室外气象参数和室内冷(热)湿负荷的变化情况对空调系统进行全年运行工况的分析,从面提出合理的调节方案,以保证在全年(不保证时间除外)内,用最经济的运行方式运行,以满足室内温湿度设计要求。
空调房间所要求的温湿度设计参数。一般允许有一定的波动范围,也称温湿度精度。允许的温湿度上下限可构成一个温湿度波动区。空调系统运行时,应该保证室内空气状态点始终位于这一波动区之内。
在空调系统的运行过程中,往往同时存在着室外空气参数的变化和室内负荷的变化,为便于分析,下面分别讨论室外空气参数变化时的运行调节问题。
室外空气状态的变化可以引起送风状态的变化和建筑外围护结构传热量的变化。这两种变化均会影响空调房间内的空气状态。本文在假定室内负荷不变的前提下,讨论当室外空气状态变化时,保证送风状态不变的全年运行调节方法。
根据室外空气状态的变化情况,可划分成若干个气象区域,每对应一个区域就有一种空气处理方式,称为工况,而区域则称为空调工况区,在每一个区域采用不同的运行调节方法,这样,全年就可按工况区进行调节。空调工况区划分的原则是在保证室内温湿度要求的前提下,力求系统运行经济、简便。同时还应考虑室外空气参数在某个区域内出现的频率高低,如果频率很低,则可将该区域合并到其它邻区,以减少调节的环节。
空调系统运行调节中常用的是“露点控制”调节法,它是通过控制喷水室(或表面冷却器)后的露点状态来控制送风状态的。现在以带一次回风和喷水室的普通集中式空调系统全年运行调节为例进行介绍。
随着空调节能问题逐渐被重视,以及自动控制理论和设备的不断完善,有可能在确定空调设计方案和组织空调全年运行调节时,根据当地气象特点,将空调工况区域划分得更细更合理。在各工况区最佳运行工况的确定时,主要考虑以下原则:
①条件许可时,不同季节尽量采用不同的室内设定参数以及充分利用室内被调参数的允许波动范围,以推迟用冷(或用热)的时间;
②尽量避免冷热量抵消的现象;
③在冬、夏季,应充分利用室内回风,保持最小新风量,以节省冷量或热量的消耗;
④在过度季,应加大新风量以充分利用室外空气的自然调节能力,并设法尽量推迟使用制冷机的时间。