刘晓华教授

    暖通空调在线：您在新技术研讨会特邀大会报告上的主题为“温湿度独立控制空调系统基础理论及关键装置研究”请您介绍一下报告的主要内容及观点。

 

    刘晓华教授回复：本次大会报告主要是向各位老师和与会嘉宾汇报和交流本研究团队在温湿度独立控制（THIC）空调系统的基础理论及相关装置研究中的一些进展情况，主要包括研究背景、THIC的基础理论、溶液式空气湿度处理装置以及THIC系统的实际工程应用等方面的内容。从现有空调系统存在的热湿耦合调节、冷源品位浪费等不足出发，温湿度独立控制空调理念是从系统整体结构、处理方式等层面做出的变革性创新，是在满足室内热湿环境调节需求的基础上大幅提高空调系统能效、降低运行能耗的有效途径。

 

    首先，从建筑理想排热、排湿过程出发，分析了传统的热湿耦合调节空调系统与温度、湿度独立调节系统间的能效差异；从空调系统的基本任务出发，空调系统需要消耗一定的驱动力（温差），温度、湿度调节可以采用不同的调节方式，THIC空调系统可以大幅降低驱动力消耗，利用不同品位的冷源分别应对除湿、降温需求，从上述理论分析层面可以充分认识到THIC空调理念的科学性。

 

    其次，针对THIC系统中涉及的空气湿度处理过程，介绍了吸湿溶液处理湿空气方法的研究进展，从基础热湿处理过程到传热、传质特性分析，从单个处理模块的实验测试到整体流程构建原则，逐步完善了溶液式空气湿度处理方法的理论体系，大幅改进、提高了处理装置的能效水平，促进了溶液式空气处理设备的研究开发和实际应用。

 

    最后，对应用THIC空调系统的典型工程进行了介绍，包含不同类型、不同功能的建筑，从实际案例中的室内环境控制效果、关键设备的能效水平以及实际运行能耗结果等方面对THIC系统的性能进行了评价，通过实际工程来检验理论研究成果。

 

    本次大会报告的内容是对本研究团队近年来在THIC系统研究方面部分相关进展的汇报和展示，也期望通过本次大会向各位与会嘉宾学习，共同探讨制冷空调领域相关的新技术和新进展，共同促进我国制冷空调行业的技术进步。

 

    暖通空调在线：  温湿度独立空调系统已经有多个典型的项目取得了成功，请您介绍一下技术的应用情况，近几年来技术的研究有那些进展

 

    刘晓华教授回复： 

    技术应用情况

 

    伴随着我国城镇化与城市建设步伐的不断加快，提高建筑运行能效、降低建筑能耗是实现经济社会可持续发展的重要途径，而温湿度独立控制空调系统的推广与应用为构建建筑高效用能系统、开展建筑节能工作提供了有效技术支撑。自温湿度独立控制（THIC）的空调理念提出以来，在国内外业内同行的支持、参与下，温湿度独立控制（THIC）空调的事业有了大的发展。自2005年开始，在国家“十一五”科技支撑计划等项目的支持下，针对温湿度独立控制空调系统的各个环节，国内多家单位联合开展了从设计方法到关键设备、从技术标准到示范工程等多方面的工作，并取得了重要成果，实现了温湿度独立控制空调系统开发和推广应用层面的整体性突破，为推动产业发展和行业进步提供了重要保障。

 

    该新型空调系统已逐渐得到社会认可，并在越来越多的实际工程中得到应用，温湿度独立控制空调系统的应用建筑面积已超过1000万m2。“温湿度独立调节系统技术”被列为《国家重点节能技术推广目录（第三批）》的高效节能技术（国家发改委2010年第33号公告），成为首批入选的空调系统技术解决方案。作为评价节能建筑的加分优选项，温湿度独立控制空调系统被GB/T 50668-2011《节能建筑评价标准》采纳。

较早应用THIC空调系统的办公建筑是2007年投入运行的深圳蛇口招商地产南海意库工业厂房改造项目，目前这座建筑是招商地产总部的办公大楼。在这之后，出现了一系列从不同角度用不同方法开展的THIC系统工程实践。2012年，作为又一个代表THIC阶段性标志的项目，咸阳机场T3航站楼正式投入运行。这是国内第一个高大空间全面采用辐射地板与置换通风联合供冷的工程案例。与常规的集中射流送风方式比较，不仅工程造价和运行能耗都显著降低，室内舒适性亦有良好表现。现在，从深圳到乌鲁木齐，从上海到成都，办公、住宅、交通枢纽、文化场所以及特殊环境需求的工业建筑，都出现了采用THIC的工程案例。

 

    技术研究进展

 

     在基础理论方面，《温湿度独立控制空调系统》专著于2006年由中国建筑工业出版社出版，第一次全面阐述了该新型空调系统形式；鉴于该新型系统已从最初的研究思路与设想转变为在众多工程得到实际应用的发展趋势，2013年《温湿度独立控制空调系统》第二版出版，其中约90%内容为重新撰写；全面介绍该新型空调系统的英文专著《Temperate and Humidity Independent Control (THIC) of Air-conditioning System》已于2014年由Springer出版社出版，有力促进了这一新型空调系统理念在国际范围上的传播和推广。

温湿度独立控制空调系统相关专著

 

     在设计方法与标准指南方面，此新型空调系统方式与设计方法逐渐被本行业的权威设计手册与标准规范所采纳，《实用供热空调设计手册（第二版）》、GB 50736-2012 民用建筑采暖通风与空气调节设计规范、《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调·动力》等行业权威设计手册和标准规范中均对温湿度独立控制空调系统相关内容给出分析介绍，将最新理论研究成果落实到系统设计，使得实际工程应用有规范可循、有标准可依。

 

     2007年在科技部、住建部的支持下，启动了十一五国家科技支撑计划重点项目：“降低大型公共建筑空调系统能耗的关键技术”。以中国建筑设计研究院潘云钢总工为负责人，联合合肥机械院、清华大学、盾安空调、格力电器、青岛海尔等多个设计、研究机构和企业，共同对THIC系统进行研发和推广。完成了系统的设计方法、开发出系列的相关产品，建成并投入运行一批实际工程。相关研究和应用得到了行业认可，并荣获2012年度华夏建设科学技术奖一等奖。

 

     也是在2007年，由二十多个相关的研究、设计和生产机构与企业在深圳成立了“温湿度独立调节空调技术推广联盟”（ http://www.athic.org.cn/），从基本概念、设计方法、产品研发、工程应用多角度全方位推进THIC的发展与推广。七年来，联盟成员不断增加，在发展推进THIC事业的同时，也使一批企业找到创新与发展的方向。目前联盟成员单位已达50余家，不仅包括了国内目前最大的空调生产企业，也有最知名的高等院校和研究单位，并吸收了国内最知名的大型设计院和房地产企业加入，形成了一个技术力量雄厚、层次搭配合理、创新目标明确的产业技术创新战略联盟。
 

    2010年暖通年会后，“暖通空调在线”网站（http://www.51hvac.com/）持续组织了关于“温湿度独立控制空调”的网上讨论（http://topic.51hvac.com/Tech2011/wenshidu/），广大专业人士踊跃参加。通过这种广泛和持续的讨论，澄清了许多基本概念，梳理出系统的设计分析方法。从2006年在合肥的暖通年会开始，在两年一届的全国暖通空调制冷学术年会中，均设有“温湿度独立控制空调系统”专题会场，受到行业内众多学者、厂家及用户的不断关注，成为学术年会中讨论最热烈、参与人数最多的专题会场。2011年七月，暖通空调杂志创刊40周年纪念会又成为研讨、宣传THIC的专题会，首届温湿度独立调节空调技术高峰论坛成功举办，2013年又成功举行了第2届温湿度独立调节空调技术高峰论坛。这些活动，都使THIC开始进入更多暖通人的心中。

 

     2011年11月国际能源组织（IEA）下属的建筑与社区系统节能合作研究组织（EBC）理事会正式通过立项，启动Annex 59项目，由中国牵头，多个国家（中国、丹麦、日本、比利时、意大利、韩国、德国、芬兰等）共同开展以THIC概念为核心的合作研究，致力于发展未来的新型空调方式。这是我国学者首次在IEA EBC主持国际合作项目，有力推动了温湿度独立控制空调理念在国际范围内的传播和推广。

 

    在相关关键产品的研发方面，温湿度独立控制空调系统在末端设备、高温冷源及空气湿度处理装置等方面均得到了极为可喜的发展：

 

     温湿度独立控制空调系统的发展重在对室内末端的革新。在温湿度独立控制空调系统及该空调理念的推广带动下，多种空调末端产品相继涌现，包括干盘管、毛细管、冷梁、辐射板、置换通风型末端等多项系列产品。THIC空调理念的传播有力推动了毛细管辐射板等辐射式空调末端产品的发展，促进了这类产品的应用，并大大加快了辐射末端关键设备的国产化，在这个领域里也终于开始有了由中国原始创新的产品技术。

 

     离心式高温冷水机组、螺杆式高温冷水机组、磁悬浮离心式高温冷水机组等多种高温冷源设备得到了开发，满足了不同规模、不同类型建筑中对高温冷源的需求，并且由我国设备厂商掌握自主知识产权；研制出新的间接蒸发冷却装置，实际开发出的间接蒸发冷却冷水机组的出水温度介于室外湿球温度与室外露点温度之间，为干燥地区构建温湿度独立控制空调系统提供了重要的高温冷源设备选择，相关装置荣获2009年度国家技术发明二等奖。

 

     研制出基于吸湿溶液的空气全热回收装置和新风处理装置，利用同一装置可满足对空气进行热回收、除湿、加湿等多种处理需求，是完全不同于传统冷凝除湿方法的一种空气湿度处理装置，该装置荣获2007年度国家技术发明二等奖。多种采用转轮、冷凝与热回收等技术的调湿装置不断涌现，促进了THIC理念的推广和系统的应用。例如日本大金（DAIKIN）公司推出了一种将制冷系统与固体吸湿剂有效结合的新风处理装置DESICA，将固体吸湿剂与制冷循环有效结合，为构建小型办公室等场所的温湿度独立控制空调系统提供了重要选择。新风的湿度处理不再是“一花独放”，而大有“百花齐放春满园”之势。

 

     暖通空调在线： 由您主编的《温湿度独立控制空调系统(第二版)》已经在去年5月份出版了，请问此书较之第一版在内容等方面有那些改版？

    刘晓华教授回复： 

 

    本书的第一版自2006年出版以来，在国内外业内同行的支持、参与下，温湿度独立控制空调（THIC）的事业有了大的发展，理论、技术、产品和工程应用等都取得了很大进步。随着研究和工程实践的深入，我们对THIC也有了更深入和清晰的认识。再翻看2006年版的这本书，就觉得已经与当前的研究与实践严重不适应，很有必要把概念说得更清楚，把系统理得更明白，把方法交代的更透彻。这也就使得对这本书的改版工作变得十分紧迫，也是本书第二版的写作动力。

 

    在中国建筑工业出版社姚荣华、张文胜编辑的大力支持和帮助下，《温湿度独立控制空调系统》的第二版已于2013年5月出版，正如江亿院士在第二版序言中对《温湿度独立控制空调系统》的介绍，本书“虽然称为第二版，但实际上其90%的内容是完全重写的”。与第一版相比，本书第二版在内容编排、结构布局等方面均与原来有很大的不同：前两章是介绍THIC的概念；接下来的三章分别介绍系统构成的三部分主要部件：显热末端、新风处理机、高温冷机；然后再转到工程系统：第六章介绍设计方法、第七章是运行调节方式、第八章是一些典型工程案例。通过这样的编排，希望充分反映在THIC方面的发展和认识，同时也尽可能通过清晰的体系结构便于读者查找、使用。

 

    在本书第二版的内容中，更加注重强调“温湿度独立控制”是一种基本的空调理念，并不单独指某一种特定的设备，采用不同的适宜设备都可以构建温湿度独立控制的空调系统。THIC可以没有固定的系统模式，但却是一种新的分析和设计思路。分析和设计方式的更新可以对空调过程产生更深刻的认识，这就使得在THIC理念指导下可以发展出来一系列的新型高效空调方案，服务于我国城镇化建设和城市发展的宏伟事业。