連載二十六 | “源牌自控”為中國樓控夢想而來
2021-06-18
源牌根據廣州的地理特征，將一年分為了夏、冬與過渡季節。這個策略的核心可以說，就是為了解決冬春與秋冬季節更替時特殊天氣的問題。在這兩個時段，溫度與濕度本身處于一個比較溫和宜人的狀態， 并不需要空調系統的過度干涉。
因此僅僅利用冷卻塔，就足以實現溫濕度調節的需求。與離不開壓縮機的冷水機組相比，本身甚至帶有一點被動散熱性質的冷卻塔，其所需要的能耗極小，甚至可以夸張地說是“免費”了。當進入過渡季節供冷的模式后，系統就會關閉一些通向冷水機組與冷凍水泵的閥門，啟動熱交換器的一級泵和二級泵，開啟開式冷卻塔。此時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，根據冷凍水管網最不利環路的壓差變化，控制二級泵的運行頻率， 同時同步調節一級泵的運行頻率；當運行頻率小于或等于30Hz時，同時卸載一臺一、二級水泵，反之加載。
關于怎么判定季節狀態，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，意思是在這些過渡時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句，讓系統在不同的溫度區間，能夠自己判斷并切換夏季、過渡季和冬季運行模式。不僅如此，這個數值并沒有被源牌死死固定，它可以隨時被重新設置修改，這就意味著如果出現一些極端的變化，系統可以隨之改變。
如果說以上兩點是解決了保持設備與系統正常運行過程中的節能問題，那么接下來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。
那么要滿足舒適度的問題核心是什么呢？
濕度，還是濕度。
雖然溫度也很重要，但是先進的冷輻射技術確實在節能之余又完全滿足了降溫的需求。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題，凸顯得更為嚴峻。
為什么會變成這樣呢？
要解釋這個問題，我們要先從珠江城建設者們如臨大敵的結露說起。
所謂結露，其實就是空氣中過飽和的水汽析出的現象。即使空氣中的水汽含量并沒有發生變化，但是當氣溫不斷降低時，空氣中的水含量其實是在不斷上升的。當達到一個溫度的臨界點，水汽含量也達到100%時，就會發生結露的情況。這個溫度點，也被稱為露點?？梢姡?露點也好，濕度——也就是水汽含量也好，都是一個動態的數值。當我們對溫度進行控制時，露點溫度也在跟著變化。如果我們不對濕度加以動態管控，只是單純降溫，則多半會產生冷凝水。
而金屬天花板則讓結露問題變得更為突出。
對于一般空調設備來說，溫度最低的地方一般是出風口，因此出風口上掛露珠對于濕控不力的系統來說是常有之事。但這些出風口只是在天花板的某些位置，冷凝水也只會集結在此處，挪挪桌子，接個盆， 勉勉強強似乎也不是不能接著用。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，如果對濕度失去控制，造成了露水產生，就避免不了屋內下起淅瀝小雨的尷尬狀況。如果這種情況發生，問題性質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。
前面已經說過了，濕度是隨著溫度在不斷變化，而不斷補充流轉的新風也作為重要變量之一在影響著濕度。如果我們按照過往常規的相對濕度控制辦法，那么面對這個實時變更的復雜動態，可能需要設置太多算法才能精準及時地捕捉數據、利用數據。
但是，如果我們采用絕對含濕量作為坐標參數，問題就近乎迎刃而解。對于這個問題，胡良軍解釋說：“我們知道很重要的一點，就是只要控制好了室內的絕對含濕量在10.8克/立方米以內，就不會結露?！?/span>
以不變應萬變，自然輕松許多。
而且，這個10.8克/立方米的數值，實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危險的數值，珠江城內部也并不會結露。即使一定面積內，因為人數過多等原因確實產生了結露的危險，此時依然有辦法去扭轉局面。最簡單的辦法，就是把水閥關掉。作為冷媒的水不再流動工作，沒有了熱交換，溫度自然就上去了。溫度上升，相對濕度也就降了下來，相對自然露點也就跟著上去了，結露的風險則自然消散。而且，就算冷輻射不再工作，因為外區還有制冷的干濕風機盤管存在，即使在最熱的時候，風機盤管依然還能承受70%到80%的負荷，因此不僅不會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？在獲取了準確的動態數據之后，又是通過什么方式來除濕的呢？
這就是我們不斷提及、作為整個珠江城柔性中央空調系統設計重要一環的VAV新風系統。它不僅僅是整個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程中，不能發生如冷凝水等的物質相變所需的能量，它的核心還是防結露。
VAV新風系統控制原理圖
總之，無論是想要避免金屬天花板結露，還是為了滿足室內空氣衛生環境，都得依靠VAV新風系統合理均勻的新風量供應，達到精確而及時地實現理想濕度的效果。
