溫度濕度獨立控制的空調(diào)系統(tǒng)，就是向室內(nèi)送入經(jīng)過處理的新風(fēng)，承擔(dān)室內(nèi)濕負荷，根據(jù)氣候差異，一般夏季對新風(fēng)進行降溫除濕處理，冬季對新風(fēng)進行加熱加濕處理，有的地區(qū)新風(fēng)全年需要降溫除濕。在溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)不僅承擔(dān)排除室內(nèi)二氧化碳和VOC等衛(wèi)生方面的要求，還要起到調(diào)節(jié)室內(nèi)濕環(huán)境的作用；采用另外獨立的系統(tǒng)夏季產(chǎn)生17~20℃冷水、冬季產(chǎn)生32～40℃的熱水送入室內(nèi)干式末端裝置，承擔(dān)室內(nèi)顯熱負荷。系統(tǒng)的組成如圖1所示。
采用兩套獨立的系統(tǒng)分別控制和調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度和溫度，從而避免了常規(guī)系統(tǒng)中溫濕度聯(lián)合處理所帶來的能源浪費和空氣品質(zhì)的降低；由新風(fēng)來調(diào)節(jié)濕度，顯熱末端調(diào)節(jié)溫度，可滿足房間熱濕比不斷變化的要求，避免了室內(nèi)濕度過高過低的現(xiàn)象。
圖1 溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的基本組成
新風(fēng)承擔(dān)室內(nèi)濕負荷（潛熱負荷），而由其他設(shè)備排除其余顯熱，因此對新風(fēng)的送風(fēng)溫度要求并不嚴(yán)格，只須按式（3-1）確定送風(fēng)含濕量
其中，ρ為空氣密度，kg/m3；G為人均新風(fēng)量，m3/h?人；ωr為室內(nèi)設(shè)計含濕量，g/kg；ωo為新風(fēng)送風(fēng)含濕量，g/kg；L為人均濕負荷，g/hr*人。
例如，當(dāng)室內(nèi)含濕量設(shè)定值為12.6g/kg，人均濕負荷為150g/hr*人，人均新風(fēng)量為30m3/h*人，則根據(jù)上式計算得到的新風(fēng)的送風(fēng)含濕量為8.4g/kg。
在溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)中，只需要17~20℃的冷水來帶走顯熱負荷，此溫度的冷源可由多種方式提供：天然冷源（如土壤源換熱器、水源熱泵等），人工冷源（比如離心式冷水機組）。下面分別對幾種高溫冷源作介紹。
1.土壤源換熱器
在我國有些地區(qū)可以在夏季采用土壤源換熱器直接輸送冷量，而無需開啟制冷機。土壤源系統(tǒng)利用地下土壤作為空調(diào)系統(tǒng)的吸熱和排熱場所，研究表明：在地下10m以下的土壤溫度基本上不隨外界環(huán)境及季節(jié)變化而變化，且約等于當(dāng)年平均氣溫。由附表2可知，我國不少地區(qū)的年平均氣溫低于15℃，夏季可以直接利用土壤源這一天然冷源去除室內(nèi)的顯熱負荷，不必開啟熱泵，土壤源換熱器的夏季運行模式見圖2（a）。冬季時，需要開啟熱泵，從土壤中取熱，經(jīng)過熱泵提升后供給用戶使用；由管路實現(xiàn)冬、夏運行模式的切換，冬季運行模式見圖2（b）。
地下埋管換熱器是土壤源系統(tǒng)的核心部件，按照埋地換熱器的埋管形式不同，可分為水平埋管、垂直埋管和螺旋埋管三種類型，布置形式分別見圖3。除埋管形式外，土壤溫度、土壤的特性（比如土壤類型、熱特性、熱傳導(dǎo)性、密度、濕度）等也是影響土壤源熱泵系統(tǒng)的性能的主要因素，對于實際的建筑，應(yīng)綜合考慮各種因素來進行具體的設(shè)計選型。
2 水源熱泵（深井回灌技術(shù)）
圖4 水源熱泵系統(tǒng)冬夏運行原理圖
建筑所在地區(qū)的水文地質(zhì)條件是采用水源熱泵系統(tǒng)的先決條件，國內(nèi)的地下水源熱泵系統(tǒng)基本上都選擇地下含水層為礫石和中粗砂地域，避免在中細砂區(qū)域設(shè)立項目。應(yīng)根據(jù)所在地域的地質(zhì)條件（含水層深度、厚度、含水層砂層粒度、地下水埋深、水力坡度和水質(zhì)等），合理選擇地下水回灌方式，并綜合考慮系統(tǒng)的運行模式進行具體的設(shè)計。
3.人工冷源
由于天然冷源的利用往往受到地理環(huán)境、氣象條件以及使用季節(jié)的限制，有些場合還不得不采用人工冷源。對于溫度濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)，冷水機組制備高溫冷水，和常規(guī)制取低溫冷水的工況比，冷水機組的蒸發(fā)溫度顯著提高、耗功減小，可以有效地提高機組的性能系數(shù)COP。
與常規(guī)的冷水機組相比，高溫冷水機組最大的特點為壓縮機處于小壓縮比工況下運行。這就需要對常規(guī)冷水機組（蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)或吸收式制冷系統(tǒng)）采取相應(yīng)措施來來提高蒸發(fā)溫度，降低冷凝溫度，滿足輸出高溫冷水的要求。一方面可提高蒸發(fā)器的K值或增加蒸發(fā)器、冷凝器面積來提高蒸發(fā)器和冷凝器的傳熱性能，另外需要改善壓縮機的性能來達到目的。比如對于活塞式機組，需盡可能選取內(nèi)容積比較小的回轉(zhuǎn)式壓縮機，也可采用具有自適應(yīng)特性的活塞式壓縮機；對于離心式冷水機組，可以控制壓縮機的轉(zhuǎn)速、在壓縮機進氣口安裝節(jié)流閥或控制進口導(dǎo)葉開度控制制冷劑流量。由于離心式壓縮機制冷量隨蒸發(fā)溫度升高呈現(xiàn)比活塞式壓縮機制冷量上升更快的趨勢，離心式壓縮機作為高溫冷水機組比活塞式更加合適。
目前已有的高溫冷水機組的產(chǎn)品：三菱重工微型離心式高溫冷水機組[1]，采用雙級壓縮+經(jīng)濟器的蒸汽壓縮式制冷循環(huán)和傳熱性能優(yōu)異的高效傳熱管，優(yōu)化設(shè)計離心式壓縮機葉輪和軸承，并進行優(yōu)化控制，使得離心式冷水機組小型化，并具有較高的性能系數(shù)COP。除三菱重工外，其他廠家的常規(guī)的冷水機組采用前述性能改善措施后，也可被選為溫濕度獨立控制的高溫冷源。
上述人工冷源，對于不需要冬季供熱或冬季采用集中供熱的建筑，已經(jīng)能滿足溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的要求。但是，對于無集中供熱的建筑，除3.5.1節(jié)所述土壤源熱泵機組，3.5.2節(jié)所述水源熱泵機組外，可采用空氣源熱泵機組，夏季制冷得到18℃高溫冷水，冬季制熱得到35℃低溫?zé)崴?。如此，對于寒冷地區(qū)，可以采用雙級熱泵系統(tǒng)或雙級耦合熱泵系統(tǒng)，既能良好得解決冬季供熱問題，同時還能獲得較高的COP。對于冬季環(huán)境溫度不太低的溫暖地區(qū)，可以采用雙級壓縮的離心式熱泵冷水機組[1]，夏季通過冷卻塔制取冷水，制冷系統(tǒng)制備高溫冷水；冬季將冷卻塔的冷卻介質(zhì)更換為不易結(jié)冰的載冷劑（比如乙二醇溶液），載冷劑在蒸發(fā)器和冷卻塔中循環(huán)，在冷凝器中制備向建筑供熱的熱水。從而很好的滿足溫濕度獨立控制系統(tǒng)冬、夏的冷、熱源的需求。
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