连载二十六 | “源牌自控”为中国楼控梦想而来
2021-06-18
源牌根据广州的地理特征，将一年分为了夏、冬与过渡季节。这个策略的核心可以说，就是为了解决冬春与秋冬季节更替时特殊天气的问题。在这两个时段，温度与湿度本身处于一个比较温和宜人的状态， 并不需要空调系统的过度干涉。
因此仅仅利用冷却塔，就足以实现温湿度调节的需求。与离不开压缩机的冷水机组相比，本身甚至带有一点被动散热性质的冷却塔，其所需要的能耗极小，甚至可以夸张地说是“免费”了。当进入过渡季节供冷的模式后，系统就会关闭一些通向冷水机组与冷冻水泵的阀门，启动热交换器的一级泵和二级泵，开启开式冷却塔。此时的一级泵与二级泵均采用同步变频，分级加载、卸载的控制系统，根据冷冻水管网最不利环路的压差变化，控制二级泵的运行频率， 同时同步调节一级泵的运行频率；当运行频率小于或等于30hz时，同时卸载一台一、二级水泵，反之加载。
关于怎么判定季节状态，源牌也有自己的考量。
首先，肯定不能以月份划分，那样太傻了。所谓春捂秋冻，意思是在这些过渡时段本身就有太多不稳定的天气表现。因此源牌也添加了相应逻辑判断语句，让系统在不同的温度区间，能够自己判断并切换夏季、过渡季和冬季运行模式。不仅如此，这个数值并没有被源牌死死固定，它可以随时被重新设置修改，这就意味着如果出现一些极端的变化，系统可以随之改变。
如果说以上两点是解决了保持设备与系统正常运行过程中的节能问题，那么接下来舒适度的维系与保持，才是珠江城楼控系统最重要的目标。如果用牺牲舒适度的办法去减排，那就与建设意图南辕北辙了。
那么要满足舒适度的问题核心是什么呢？
湿度，还是湿度。
虽然温度也很重要，但是先进的冷辐射技术确实在节能之余又完全满足了降温的需求。而且某种意义上，正是因为金属天花板的采用，把湿度造成的有可能结露问题，凸显得更为严峻。
为什么会变成这样呢？
要解释这个问题，我们要先从珠江城建设者们如临大敌的结露说起。
所谓结露，其实就是空气中过饱和的水汽析出的现象。即使空气中的水汽含量并没有发生变化，但是当气温不断降低时，空气中的水含量其实是在不断上升的。当达到一个温度的临界点，水汽含量也达到100%时，就会发生结露的情况。这个温度点，也被称为露点。可见， 露点也好，湿度——也就是水汽含量也好，都是一个动态的数值。当我们对温度进行控制时，露点温度也在跟着变化。如果我们不对湿度加以动态管控，只是单纯降温，则多半会产生冷凝水。
而金属天花板则让结露问题变得更为突出。
对于一般空调设备来说，温度最低的地方一般是出风口，因此出风口上挂露珠对于湿控不力的系统来说是常有之事。但这些出风口只是在天花板的某些位置，冷凝水也只会集结在此处，挪挪桌子，接个盆， 勉勉强强似乎也不是不能接着用。而冷辐射天花板则不一样，它是面积相对较大的整块金属天花板。这意味着，如果对湿度失去控制，造成了露水产生，就避免不了屋内下起淅沥小雨的尴尬状况。如果这种情况发生，问题性质自然比传统空调系统严重许多。
那要怎么避免这种情况呢？
答案也是现成的，精准控制室内的绝对含湿量。
前面已经说过了，湿度是随着温度在不断变化，而不断补充流转的新风也作为重要变量之一在影响着湿度。如果我们按照过往常规的相对湿度控制办法，那么面对这个实时变更的复杂动态，可能需要设置太多算法才能精准及时地捕捉数据、利用数据。
但是，如果我们采用绝对含湿量作为坐标参数，问题就近乎迎刃而解。对于这个问题，胡良军解释说：“我们知道很重要的一点，就是只要控制好了室内的绝对含湿量在10.8克/立方米以内，就不会结露。”
以不变应万变，自然轻松许多。
而且，这个10.8克/立方米的数值，实际上还不是真正结露的克数， 它还有相当的余量作为缓冲。也就是即使达到了这个危险的数值，珠江城内部也并不会结露。即使一定面积内，因为人数过多等原因确实产生了结露的危险，此时依然有办法去扭转局面。最简单的办法，就是把水阀关掉。作为冷媒的水不再流动工作，没有了热交换，温度自然就上去了。温度上升，相对湿度也就降了下来，相对自然露点也就跟着上去了，结露的风险则自然消散。而且，就算冷辐射不再工作，因为外区还有制冷的干湿风机盘管存在，即使在最热的时候，风机盘管依然还能承受70%到80%的负荷，因此不仅不会出现温度暴涨的情况，还能维持得住要求的室温。
绝对含湿量具体怎么控制？在获取了准确的动态数据之后，又是通过什么方式来除湿的呢？
这就是我们不断提及、作为整个珠江城柔性中央空调系统设计重要一环的vav新风系统。它不仅仅是整个封闭大厦干爽清洁的空气源，也承担室内的全部湿负荷和部分显热负荷，是控制湿度的重要手段。所谓显热，就是在使空气的温度上升的过程中，不能发生如冷凝水等的物质相变所需的能量，它的核心还是防结露。
vav新风系统控制原理图
总之，无论是想要避免金属天花板结露，还是为了满足室内空气卫生环境，都得依靠vav新风系统合理均匀的新风量供应，达到精确而及时地实现理想湿度的效果。