中央空调选择供回水温度7℃-12℃是为什么

中央空调为何选择供回水温度7℃-12℃？业界普遍的答案是：“水温高了除湿不能保证”。百度搜索的最佳答案是一篇提名“为什么中央空调水系统设计供回水温度7℃-12℃？”的文章。作者虽然不详，但是文章转载不计其数，所以我判断为主流思路。我查阅了百度文库、豆丁网、360doc、搜狐公众平台、新浪博客等媒体平台……文中列举四点论证：

（1）从制冷机组出发；

（2）从热舒适和健康出发；

（3）从湿度控制的保障出发；

（4）12度回水的原因。

我的观点不同而且极其简单，那就是美国人不了解除湿机制，所以设计7℃ -12℃供回水，而中国人选择这么做是因为洋首是瞻。

上述文章的论证（2）：从舒适与健康出发，室内干球温度25℃，相对湿度60%，则露点温度16.6℃。考虑5℃传热温差与5℃介质传输温差，实现16.6℃露点温度，需要6.6℃的冷源温度（见下图）。

上述文章的论证（3）：湿度控制的关键在于保障足够低的供水温度，按夏季设计温度24℃，相对湿度50%分析，则空气需要冷却到12.5℃（露点温度12.9℃）才能满足相对湿度要求（见图2）。

谬误一：论证2（图1）和论证3（图2）是相互矛盾的，如果按论证1所说，必须有5℃传热温差（图1），则论证3（图2）无法成立！因为图2的传热温差只有0.5℃。

事实上，利用选型软件数字模拟常规三排7℃-12℃供回水风机盘管以及模拟它在不同进风状态下的运行情况，可得以下数据：

对应论证3（图2）：按照常规选型末端机组额定冷量为室内负荷的120%以及湿负荷为热负荷的25%计算，如果回水温度控制在12℃，则室内平衡干球温度=25.1℃，相对湿度=52.1%，此时进水温度=7.9℃（见表1），室内温度无法降温到24℃。

如果把进水温度降到7℃，则室内平衡干球温度=24.3℃，相对湿度=52.2%，仍然无法降温到24℃。

如果要降温到24℃，进水温度必须下降到6.63℃，这时出水温度=10.78℃，送风干球温度=13.35℃（高于露点温度12.9℃），湿球温度=12.11℃，相对湿度=86.9%。注意送风相对湿度比设计院惯用的相对湿度95%差了8.1%，这是使用常规风机盘管的空调房室内空气过于干燥的原因。

为何送风温度高于露点温度（12.9℃）盘管尚能除湿呢？那是因为相对于微小的空气分子来说，铝箔之间约2mm的空隙是比十万八千里还大的距离！所以在两片铝箔之间的空气分子的温度是分层的。靠近铝箔的温度低于露点温度（12.9℃），但是离铝箔远的空气分子温度是比送风温度（13.35 ℃）还高的，而送风温度是所有铝箔之间的空气分子的混合温度。

谬误二：论证（2）和（3）都以横流表冷器设计为讨论的前提，如果表冷器设计是逆流的，那么所有讨论都是不成立的（见图3）。

事实上，所有空气处理机组的表冷器设计都是逆流的。为了方便制造起见，常规三排风机盘管表冷器确实设计为横流，但是也存在做逆流设计的风机盘管表冷器，干盘管就是典型的例子。

如果表冷器是逆流设计，论证3（图2）中例子的最低传热温差是5.5oC而不是0.5oC。哪怕我把供水温度提高到9oC，同时夸张地把水温差提高到8oC，也就是把末端供回水温度设计在9-17℃，水和空气的最低传热温差仍然有3.5度呢？

谬误三：论证3认为湿度控制的关键在于保障足够低的冷冻水供水温度，这是空调界多年错误的揣测！决定末端机组室内平衡相对湿度的直接参数是室内热湿负荷，风量和送风相对湿度，仅此而已。水温影响室内平衡空气状态点的含湿量，但是并不影响其相对湿度，原因是当水温升高时，干球温度随着含湿量升高，相互抵消了相对湿度的递增。表1清楚显示这个现象，我们称之为等相对湿度定律。这是我在南京321科技领军人才计划下，闭门造车四年，在除湿机制研究上的突破（见sana.cn），由衷感激南京市和高淳区的支持。

舒适性空调控制的是主机回水温度，利用选型软件数字模拟风机盘管在热负荷=额定冷量/1.2和湿负荷=0.25*热负荷的环境下的运行状态，可得表1的数据。第一条黑色虚线以上的是常规7-12℃供回水三排风机盘管，虚线以下的是9-17℃中温大温差风机盘管。特别突出的是不论是提高回水温度1℃或是缺水运行，室内平衡点相对湿度依然守恒。