温湿度独立控制空调系统-江忆
温湿度独立控制空调系统设计方法
温湿度独立控制空调系统设计方法
张涛;刘晓华;张海强;江亿
【期刊名称】《暖通空调》
【年(卷),期】2011(041)001
【摘要】介绍了温湿度独立控制空调系统的设计方法及性能评价方法.详细介绍了其设计参数选取、负荷计算和设备选型方法等,研究了其与常规空调系统的差异.以某建筑为例,利用DeST软件模拟逐时负荷,分别进行温度、湿度控制系统的设备选型.
【总页数】8页(P1-8)
【作者】张涛;刘晓华;张海强;江亿
【作者单位】清华大学;清华大学;清华大学;清华大学
【正文语种】中文
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温湿度独立控制空调系统设计方法
温湿度独立控制空调系统设计方法温湿度独立控制空调系统是一种能够根据环境条件自动调节温度和湿度的空调系统。
它不仅可以提供舒适的室内环境，还可以节省能源并提高空调系统的效率。
本文将探讨温湿度独立控制空调系统的设计方法，并解释其优势和实施步骤。
设计方法：1.传感器选择：选择适当的传感器来测量室内温度和湿度。
常用的传感器包括温度传感器和湿度传感器。
在选择传感器时，需要考虑其精度和可靠性，以确保准确测量。
2.控制算法：设计控制算法来控制空调系统的温度和湿度。
常用的控制算法包括PID控制算法，模糊逻辑控制算法和模型预测控制算法。
根据具体的需求和系统特点选择合适的控制算法。
3.控制策略：根据测量到的温度和湿度数据，确定合适的控制策略。
例如，可以设置温度上下限和湿度上下限，并根据实际情况进行相应的调节。
4.反馈机制：将传感器测量到的温度和湿度数据反馈给控制系统，以实时调整空调系统的工作状态。
通过反馈机制，可以及时纠正温度和湿度的偏差，提高系统的响应性和稳定性。
5.能源管理：设计能源管理策略来降低能源消耗。
例如，可以根据使用情况和室外温度调整空调系统的运行模式，选择较低功率的运行模式，提高能源利用效率。
优势：1.提供舒适的室内环境：温湿度独立控制空调系统可以根据实际需求调节温度和湿度，提供舒适的室内环境，增加人员的工作和生活舒适度。
2.节约能源：通过智能控制算法和能源管理策略，温湿度独立控制空调系统可以降低能源消耗，节约能源并减少碳排放。
3.提高空调系统效率：传统的空调系统通常只控制温度，而温湿度独立控制空调系统可以根据湿度的变化调整空调系统的运行，提高空调系统的效率和性能。
实施步骤：1.系统需求分析：对室内环境的温度和湿度需求进行调查和分析，确定系统所需的控制范围和精度。
2.传感器选型：根据系统需求选择合适的温度和湿度传感器，并进行性能测试和验证。
3.控制算法设计：根据传感器测量到的数据和系统需求，设计合适的控制算法，并进行仿真和优化。
温湿度独立控制空调系统设计方法
温湿度独立控制空调系统设计方法随着科技的发展和人们生活水平的提高，空调已成为现代建筑中不可或缺的重要组成部分。
然而，传统的空调系统在调节温度和湿度时往往存在一定的局限性。
为了更好地满足人们对舒适度和节能的需求，本文将介绍一种温湿度独立控制空调系统设计方法。
在温湿度独立控制空调系统中，温度和湿度是两个独立的控制变量。
这种设计方法具有以下优势：提高了舒适度：由于温度和湿度可以独立控制，因此可以将湿度维持在人体感觉较为舒适的范围内，从而提高人体的舒适度。
节能性：温湿度独立控制空调系统通过将湿度控制和温度控制分开，可以避免传统空调系统在调节温度和湿度时出现的能源浪费问题，从而有效地节约能源。
灵活性：这种设计方法具有更加灵活的控制策略，可以满足不同场合和不同人群的需求。
确定系统结构在温湿度独立控制空调系统中，通常采用双级制冷剂系统，其中包括一级制冷剂和二级制冷剂。
一级制冷剂用于降低空气温度，而二级制冷剂则用于除湿。
同时，为了确保系统的稳定性，需要加入传感器和控制器等控制部件。
确定设计参数在设计温湿度独立控制空调系统时，需要确定环境温度、相对湿度、空调负荷等参数。
这些参数的确定需要考虑当地的气候条件、室内人员数量、室内外环境等多种因素。
设定控制策略温湿度独立控制空调系统的控制策略包括温度控制、湿度控制、两联供控制等。
在温度控制方面，需要确保室内温度维持在设定范围内；在湿度控制方面，需要将相对湿度维持在人体感觉较为舒适的范围内；在两联供控制方面，需要确保一级制冷剂和二级制冷剂的供应和需求平衡。
编写控制程序在电脑上进行模拟仿真，并编写控制程序。
控制程序需要包括传感器信号处理、控制器算法、执行器控制等模块。
同时，需要采用合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等，以实现精确的温度和湿度控制。
安装和调试系统按照一定的步骤和要求，安装和调试好温湿度独立控制空调系统。
在安装过程中，需要注意管路布置、设备安装位置等问题；在调试过程中，需要对系统进行优化和调整，确保系统的稳定性和性能达到预期要求。
温湿度独立控制空调系统的研究与应用_欧阳琴
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田旭东等[17]经过模拟证明，通过设计优化开发的干式 盘管产品已能满足温湿度独立控制系统的需求。徐征 等[18]研究表明，干式风机盘管虽然成本比普通风机盘 管稍有提高，但作为节能的衡量指标之一，单位换热 量金属用量有所降低。 3.2 应用
THIC 空调系统可广泛应用于各类商场办公楼、 酒店、医院等公共建筑和商业建筑，各类恒温恒湿需 求的工业建筑，以及空气品质要求较高的场合。 3.2.1 应用实例及效果
作为典型的余热去除末端装置之一，辐射板的研 究起源于欧洲，始于 20 世纪 70 年代，具有不可逆、损 失小、运行费用低、舒适性强、节省建筑空间等主要优 点。美国的 Christopher L. Conroy 将冷却顶板和独立 新风系统以及消防系统结合起来，分析了其经济性、 可行性。最后指出：技术和经济不会成为该系统推广 的障碍[11]。Risto Kosonen 对高温高湿气候下的通风冷 却顶板可行性进行了试验研究和模拟，并得出结论：只 要渗透进风足够小、送风足以排除室内潜热并且采取 有效的防结露措施，就可以在新加坡使用冷却顶板[12]。 3.1.2 国内
control air-conditioning system in the summer
刘拴强：解析温湿度独立控制空调系统
不 再 需 要 额 外 除 湿 。 ” 如 此，只需要对室内进行降温。 刘 拴 强 说 ： 室 内 的 温 度 我 们 希 望 控 制 在 “ ２ ℃ 左 右 ，如 果 只 是 降 温 ，冷 机 出水 就 可 以控 制 ６ 到 １ ℃ 。 机 器 把 常 温 水 冷 却 到 １ ℃ 无 疑 比 冷 却 ７ ７
末 端 （ 式 风 机 盘 管 或 平 面 辐 射 毛 细 管 系 统 ）处 干 理 室 内空 气 的 显 热 来 调 节 室 内温 度 。
如 何 应 用 这 项 技 术 呢 ？ 记 者 采 访 了 北 京 华 创
瑞风空调科技有限公司副总经理刘拴 强。
刘拴强 北 京 华 创 瑞 风 空
“ 湿度 独立 控 制 技 术只 要 一 行 效 率 提 高 ５ ％。 其 次 ，这 样 就 避 ０
左 右 ，再送 到室 内去 。先 冷却 后 加 热 ，这 样一 里 一
免 了 先 冷 却 再 加 热 的过 程 ， 能 量 节 省 了 ２％。再 ０
到 ７ ℃更 节 省 能 量 。 ”
道 ： 如 果 用 表 冷 器 （ 却 器 ） 冷 却 、 凝 结 ，就 “ 冷
制 造 了潮 湿 的 环 境 ，我 们 都 知 道 这 样 的 环 境 很 容
易 滋 生 霉 菌 ， 霉 菌 被 风 吹到 室 内 ，不 利 于 患 者 恢
复 健 康 。 ” 另一 个缺 陷是 什 么 呢 ？ 在 除湿 过 程 中 ，先 用 ７ ℃的 冷 水 把 空气 冷 却 到 ｌ℃ ，把 水 凝结 出来 ，然后 用 热水 把 它加 热 到 １￣ １ ８ Ｃ
解 决 之道 ： 湿 度独 立控 制技 术 温
江亿温湿度独立操纵空调系统
温湿度独立操纵空调系统清华大学建筑学院江亿摘要：本文在分析了目前热湿联合处置空调系统所面临的要紧问题的基础上，提出了热湿独立操纵空调策略：采纳新风去除室内的余湿、承担室内空气质量的任务，采纳高温冷源去除室内的余热。
并提出了温湿度独立操纵空调方式对室内结尾装置、新风处置、制备高温冷源的要求与阻碍，介绍了温湿度独立操纵系统的应用实践工程。
关键词：温湿度独立操纵，新风，高温冷源1 引言从热舒适与健康动身，要求对室内温湿度进行全面操纵。
夏日人体舒适区为25ºC，相对湿度60%，现在露点温度为ºC。
空调排热排湿的任务能够看成是从25ºC 环境中向外界抽取热量，在ºC的露点温度的环境下向外界抽取水分。
目前空调方式的排热排湿都是通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿，再将冷却干燥的空气送入室内，实现排热排湿的目的。
现有的热湿联合处置的空调方式存在如下问题。
（1）热湿联合处置的能源浪费。
由于采纳冷凝除湿方式排除室内余湿，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度，考虑传热温差与介质输送温差，实现ºC的露点温度需要约7ºC的冷源温度，这是现有空调系统采纳5~7ºC的冷冻水、房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5ºC的缘故。
在空调系统中，占总负荷一半以上的显热负荷部份，本能够采纳高温冷源排走的热量却与除湿一路共用5~7ºC的低温冷源进行处置，造成能量利用品位上的浪费。
而且，通过冷凝除湿后的空气尽管湿度（含湿量）知足要求，但温度太低，有时还需要再热，造成了能源的进一步浪费与损失。
（2）难以适应热湿比的转变。
通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在必然的范围内转变，而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内转变。
一样是捐躯对湿度的操纵，通过仅知足室内温度的要求来妥协，造成室内相对湿度太高或太低的现象。
太高的结果是不舒适，进而降低室温设定值，通过降低室温来改善热舒适，造成能耗没必要要的增加；相对湿度太低也将致使由于与室外的焓差增加使处置室外新风的能耗增加。
温湿度独立控制
高效的除湿设备
• （一）热泵式溶液除湿方式
1、溶液式除湿机组工作原理
① 以溶液或水作为传热、传质的载体的 基本差别
a. 溶液表面空气层的水蒸气分压力低，有利 于吸收空气中水分。
对于氯化锂溶液在t =30℃，浓度在40%时， 对应的水蒸气分压力 P=5 mmHg。 对于30℃的水，其水蒸气分压力 P=32 mmHg。 b. 盐溶液对普通金属具有腐蚀性。
（二）、干式风机盘管
• 1、风机盘管基本参数
干湿风机盘管优化配置
• 1、冷水供回水温度16/21度
• 2、显热能力与常规风机盘管基 本相同 • 风机盘管风量电动机功率基本 保持不变
2、干盘管要解决的问题
湿盘管 t
Q =K F t K F （t t ) 1 1 1 1 1 1 a1 w1
六、THIC 系统的应用与比较
• 1.THIC系统空气处理过程 • a.风机盘管+新风
应用于办公室等公共建筑
• b.全空气系统（有排风）
应用于大空间系统，如商场、生产车间
• c.全空气系统（无排风） • 室内要求保持正压的洁净厂房
• 2、THIC系统能耗 ① 深圳招商地产
（二）、冷冻除湿新风机组
四、空调末端——干式风机盘管
• （一）形式
采用天花板辐射供冷要防止结露。冷水供水 温度18度，回水21度。温差3度。高温冷水 变成小温差大流量。
• 青岛某别墅把毛细管席铺设 于楼板吊顶下表面抹灰 5~10mm石膏水泥。供、回 水温度16/19℃。
(5)机组的性能测试
a 全热回收单元
• 新风焓降
i1 23kj / kg
b 新风机组
机组总焓降 i 59 kj / kg
温湿度独立控制系统的原理、结构、特点
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3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
温湿度独立控制空调 系统有关设备组成
• 温湿度独立控制系统由4个核心组成部件组 成，分别为高温冷水机组、新风处理机组、 去除显热的室内末端装置、去除潜热的室 内送风末端装置。
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• 除湿系统主要由再生器、储液罐、新风机、 输配系统和管路组成。除湿系统中，主要 采用分散除湿和集中再生的方式，再生浓 缩后的浓溶液被输送到新风机中。储液罐 具有存储溶液的作用和蓄存高能力的能量， 可以缓解再生器对持续热源的需求，可以 降低整个除湿系统的容量。
温湿度独立控制空调系统
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温湿度独立控制空调系统的原理
• 温湿度独立控制空调系统是指在一个 空调系统中，采用两种不同蒸发温度 的冷源，用高温冷冻水取代传统空调 系统中大部分由低温冷冻水承担的热 湿负荷，这样可以提高综合制冷效率， 进而达到节省能耗的目的。
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在温湿度独立控制空调中，高温冷源作为主 冷源，它承担室内全部的显热负荷和部分的 新风负荷，占空调系统总负荷的50%以上； 低温冷源作为辅助冷源，它承担室内全部的 湿负荷和部分的新风负荷，占空调系统总负
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温湿度独立控制空调系统与传统空
调系统（热湿耦合）的比较分析
• 可以避免过多的能源消耗。
• 从处理空气的过程我们可以知道，为了满足送风温差，一 次回风系统需对空气进行再热，然后送入室内。这样的话， 这部分加热的量需要用冷量来补偿。而温湿度独立控制空 调系统就避免了送风再热，就节省了能耗。传统的空调系 统中,显热负荷约占总负荷的比例为50%～70%，潜热负 荷约占总负荷的3比例为0%～50%。原本可以采用高温冷 源来承担，却与除湿共用7℃冷冻水，造成了利用能源品 位上的浪费，这种现象在湿热的地区表现的尤为突出；经 过处理的空气，湿度可以满足要求，但会引起温度过低的 情况发生，需要对空气再热处理，进而造成了能耗的进一 步增加。
温湿度独立控制的空调系统_江老师
溶液调湿新风机组
热泵驱动的溶液调湿新风机组
回风 排风
冷凝器 送风 新风
蒸发器 节流阀 压缩机
蒸发器提供冷量带走除湿过程释放潜热, 冷凝器提供溶液再生所需热量。 两级除湿/再生模块, 增强过程匹配，减小混合损失，提高COP。 压缩机台数－控制送风焓值（或温度）,补水—控制送风相对湿度。
再热，损失
有限范围变化 的空气处理热、 湿比
清华大学建筑学院建筑技术科学系
自然界哪些能量源可用于空调系统中？
为将室内环境降温到25 ℃
室外空气，如果其温度<25 ℃ 地表水，比如河流，湖泊，如果其温度<20 ℃ 地下土壤或地下水，如果当地年平均气温<20 ℃ 间接蒸发冷却，如果当地室外露点温度<18 ℃ 天空背景辐射，如果天空辐射温度<20 ℃
高温冷源 15~19 ℃ 冷水
干式风机盘管 辐射吊顶,地板 显热去除末端
控制风盘风机转速, i.e.-房间温度控制
房间
清华大学建筑学院建筑技术科学系
中国各地区室外空气干湿状况
分界线: 室外含湿量：12g/kg 西北干燥地区: 室外空气本来就是干燥的! 新风不需湿度处理,应用间接蒸 发冷却技术对新风等湿降温. 9.9 11.5 7.6 12.9 13.8 15.0
如何设计送风末端?
潮湿地区: 溶液调湿新风机组 根据人员控制新风量 干燥新风 干燥地区: 间接蒸发冷却新风机组 16~20℃, 8g/kg 送风末端
－湿度控制
高温冷源
干式风机盘管 控制风盘转速, i.e.辐射吊顶,地板 温度控制 15~19 ℃ 显热去除末端 water
潮湿地区: • 地埋管－地源热泵系统 • 电驱动高温冷水机 干燥地区:
温湿度独立控制的空调系统在中国的应用
温湿度独立控制的空调系统在中国的应用清华大学建筑节能研究中心传统空调系统一般通过人工冷源-制冷机组产生7~12℃冷水，通入空气处理机组中，进而产生低温干燥的送风送入房间，统一控制房间的温、湿度。
在这种方式下，本来可用高温冷水（16~18℃）处理的50%以上的显热负荷也须用低温冷水带走，冷机COP低，耗电量大。
同时由于在冷凝除湿方式下，送风接近饱和线，使得空气处理的热湿比变化范围很小，无法适应室内任意变化的热湿比。
温度过低的送风还会造成不舒适，有时还必须再热，造成冷热抵消-能量的浪费。
且冷凝除湿的方式使得系统中存在湿表面-霉菌的滋生源，成为健康的隐患。
针对上述传统空调在室内环境控制、节能、健康等方面遇到的挑战，江亿教授[1]提出了温、湿度独立控制的空调系统：将干燥的新风送入房间控制湿度，而由高温冷源产生16~18℃冷水送入室内的风机盘管、辐射板等显热去除末端，带走房间显热，控制房间温度。
从而实现房间温、湿度的独立、灵活调节，营造节能、健康、舒适的室内环境。
温、湿度独立控制的空调系统革新了传统空调的环境控制理念，并使得我们有可能利用自然界的低品位能源（比如地下水，冷却水，室外干空气等）来实现房间的空调，从而从源的选择到末端的设计以及控制方案，发展出一系列适用于不同地域，不同气候特点的新型空调方式。
首先，干燥新风的获取。
我国幅员辽阔，距海远近差距较大，跨纬度较广，受季风活动影响的差别大，使得中国东、西部的干、湿状况差异很大。
图1列出中国东、西部主要城市夏季最湿月室外平均含湿量[2]，可以得到，新疆、西藏、青海、宁夏、甘肃、内蒙的最湿月平均含湿量为10.6g/kg。
而东南部比如北京、山东、上海、浙江、广东、广西等省市的最湿月平均含湿量为18~20g/kg.图1的红线为最湿月室外平均含湿量为12g/kg的分界线。
图1.中国各城市夏季最湿月室外平均含湿量[2]（红线为12g/kg分界线）在分界线的上方，即中国的西北部地区，室外的新风本来就是干燥的，可直接用来带走房间湿负荷。
一种温湿度独立控制空调系统及其使用方法[发明专利]
![一种温湿度独立控制空调系统及其使用方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9458a43fd15abe23492f4dba.png)
专利名称：一种温湿度独立控制空调系统及其使用方法专利类型：发明专利
发明人：刘晓华,张涛,涂壤,江亿
申请号：CN201310026166.6
申请日：20130118
公开号：CN103090484A
公开日：
20130508
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种温湿度独立控制空调系统及其使用方法，其系统包括一多联机和一湿度处理单元；所述多联机包括一冷凝器、若干节流阀、若干室内蒸发器和一压缩机；所述湿度处理单元包括一热泵循环模块和一除湿再生模块，所述除湿再生模块采用液体或固体吸湿剂处理装置；每一所述热泵循环模块包括一蒸发器、一压缩机、一冷凝器和一节流阀；每一所述除湿再生模块包括一除湿装置和一再生装置；所述除湿装置设置送风路径上，所述再生装置设置在再生空气路径上。
本发明可以广泛适用于温湿度独立控制空调系统对于湿度的调节需求，可以更好地实现空调系统的高效运行。
本发明可以广泛地用于各种小型公共建筑等场所对室内温、湿度的调控中。
申请人：清华大学
地址：100084 北京市海淀区100084信箱82分箱清华大学专利办公室
国籍：CN
代理机构：北京纪凯知识产权代理有限公司
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温湿度独立控制空调系统清华大学建筑学院江亿摘要：本文在分析了目前热湿联合处理空调系统所面临的主要问题的基础上，提出了热湿独立控制空调策略：采用新风去除室内的余湿、承担室内空气质量的任务，采用高温冷源去除室内的余热。
并提出了温湿度独立控制空调方式对室内末端装置、新风处理、制备高温冷源的要求与影响，介绍了温湿度独立控制系统的应用实践工程。
关键词：温湿度独立控制，新风，高温冷源1引言从热舒适与健康出发，要求对室内温湿度进行全面控制。
夏季人体舒适区为25ºC，相对湿度60%，此时露点温度为16.6ºC。
空调排热排湿的任务可以看成是从25ºC环境中向外界抽取热量，在16.6ºC 的露点温度的环境下向外界抽取水分。
目前空调方式的排热排湿都是通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿，再将冷却干燥的空气送入室内，实现排热排湿的目的。
现有的热湿联合处理的空调方式存在如下问题。
（1）热湿联合处理的能源浪费。
由于采用冷凝除湿方法排除室内余湿，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度，考虑传热温差与介质输送温差，实现16.6ºC的露点温度需要约7ºC的冷源温度，这是现有空调系统采用5~7ºC的冷冻水、房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5ºC的原因。
在空调系统中，占总负荷一半以上的显热负荷部分，本可以采用高温冷源排走的热量却与除湿一起共用5~7ºC的低温冷源进行处理，造成能量利用品位上的浪费。
而且，经过冷凝除湿后的空气虽然湿度（含湿量）满足要求，但温度过低，有时还需要再热，造成了能源的进一步浪费与损失。
（2）难以适应热湿比的变化。
通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化，而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。
一般是牺牲对湿度的控制，通过仅满足室内温度的要求来妥协，造成室内相对湿度过高或过低的现象。
过高的结果是不舒适，进而降低室温设定值，通过降低室温来改善热舒适，造成能耗不必要的增加；相对湿度过低也将导致由于与室外的焓差增加使处理室外新风的能耗增加。
（3）室内空气品质问题。
大多数空调依靠空气通过冷表面对空气进行降温除湿，这就导致冷表面成为潮湿表面甚至产生积水，空调停机后这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的最好场所。
空调系统繁殖和传播霉菌成为空调可能引起健康问题的主要原因。
另外，目前我国大多数城市的主要污染物仍是可吸入颗粒物，因此有效过滤空调系统引入的室外空气是维持室内健康环境的重要问题。
然而过滤器内必然是粉尘聚集处，如果再漂溅过一些冷凝水，则也成为各种微生物繁殖的最好场所。
频繁清洗过滤器既不现实，也不是根本的解决方案。
（4）室内末端装置的问题。
为排除足够的余热余湿同时又不使送风温度过低，就要求有较大的循环通风量。
例如每平方米建筑面积如果有80W/m2显热需要排除，房间设定温度为25ºC，当送风温度为15ºC时，所要求循环风量为24m3/hr/m2，这就往往造成室内很大的空气流动，使居住者产生不适的吹风感。
为减少这种吹风感，就要通过改进送风口的位置和形式来改善室内气流组织。
这往往要在室内布置风道，从而降低室内净高或加大楼层间距。
很大的通风量还极容易引起空气噪声，并且很难有效消除。
在冬季，为了避免吹风感，即使安装了空调系统，也往往不使用热风，而通过另外的暖气系统通过采暖散热器供热。
这样就导致室内重复安装两套环境控制系统，分别供冬夏使用。
（5）输配能耗的问题。
为了完成室内环境控制的任务就需要有输配系统，带走余热、余湿、CO2、气味等。
在中央空调系统中，风机、水泵消耗了40~70%的整个空调系统的电耗。
在常规中央空调系统中，多采用全空气系统的形式。
所有的冷量全部用空气来传送，导致输配效率很低。
此外，随着能源问题的日益严重，以低品位热能作为夏季空调动力成为迫切需要。
目前北方地区大量的热电联产集中供热系统在夏季由于无热负荷而无法运行，使得电力负荷出现高峰的夏季热电联产发电设施反而停机，或者按纯发电模式低效运行。
如果可以利用这部分热量驱动空调，既省下空调电耗，又可使热电联产电厂正常运行，增加发电能力。
这样即可减缓夏季供电压力，又提高能源利用率，是热电联产系统继续发展的关键。
由于空调负荷在一天内变化显著，与热电联产电厂提供热能并不是很好匹配，如何实现有效的蓄能，以协调二者的矛盾也是热能使用当中存在的问题。
综上所述，空调的广泛需求、人居环境健康的需要和能源系统平衡的要求，对目前空调方式提出了挑战。
新的空调应该具备的特点为：加大室外新风量，能够通过有效的热回收方式，有效的降低由于新风量增加带来的能耗增大问题；减少室内送风量，部分采用与采暖系统公用的末端方式；取消潮湿表面，采用新的除湿途径；不用空气过滤式过滤器，采用新的空气净化方式；少用电能，以低品位热能为动力；能够实现高体积利用率的高效蓄能；从如上要求出发，目前普遍认为温湿度独立控制系统可能是一个有效的解决途径。
2温湿度独立控制空调系统空调系统承担着排除室内余热、余湿、CO2与异味的任务。
研究表明：排除室内余热与排除CO2、异味所需要的新风量与变化趋势一致，即可以通过新风同时满足排余湿、CO2与异味的要求，而排除室内余热的任务则通过其他的系统（独立的温度控制方式）实现。
由于无需承担除湿的任务，因而可用较高温度的冷源即可实现排除余热的控制任务。
对照前言中现有空调系统存在的问题，温湿度独立控制空调系统可能是一个有效的解决途径。
温湿度独立控制空调系统中，采用温度与湿度两套独立的空调控制系统，分别控制、调节室内的温度与湿度，从而避免了常规空调系统中热湿联合处理所带来的损失。
由于温度、湿度采用独立的控制系统，可以满足不同房间热湿比不断变化的要求，克服了常规空调系统中难以同时满足温、湿度参数的要求，避免了室内湿度过高（或过低）的现象。
温湿度独立控制空调系统的基本组成为：处理显热的系统与处理潜热的系统，两个系统独立调节分别控制室内的温度与湿度，参见图1。
处理显热的系统包括：高温冷源、余热消除末端装置，采用水作为输送媒介。
由于除湿的任务由处理潜热的系统承担，因而显热系统的冷水供水温度不再是常规冷凝除湿空调系统中的7ºC，而是提高到18ºC左右，从而为天然冷源的使用提供了条件，即使采用机械制冷方式，制冷机的性能系数也有大幅度的提高。
余热消除末端装置可以采用辐射板、干式风机盘管等多种形式，由于供水的温度高于室内空气的露点温度，因而不存在结露的危险。
处理潜热的系统，同时承担去除室内CO2、异味，以保证室内空气质量的任务。
此系统由新风处理机组、送风末端装置组成，采用新风作为能量输送的媒介。
在处理潜热的系统中，由于不需要处理温度，因而湿度的处理可能有新的节能高效方法。
图1温湿度独立控制空调系统在温湿度独立控制空调系统中，采用新风承担排除室内余湿、CO 2、室内异味，保证室内空气质量的任务。
一般来说，这些排湿，排有害气体的负荷仅随室内人员数量而变化，因此可采用变风量方式，根据室内空气的湿度或CO 2浓度调节风量。
由于仅是为了满足新风和湿度的要求，如果人均风量40m 3/hr ，每人5平方米面积，则换气次数只在2~3次/hr ，远小于变风量系统的风量。
这部分空气可通过置换送风的方式从下侧或地面送出，也可采用个性化送风方式直接将新风送入人体活动区，参见图2。
图2个性化送风而室内的显热则通过另外的系统来排除（或补充）。
由于这时只需要排除显热，就可以用较高温度的冷源通过辐射、对流等多种方式实现。
当室内设定温度为25℃时，采用屋顶或垂直表面辐射方式，即使平均冷水温度为20℃，每平米辐射表面仍可排除显热40W/m 2，已基本可满足多数类型建筑排除围护结构和室内设备发热量的要求。
由于水温一直高于室内露点温度，因此不存在结露的危险和排凝水的要求。
此外，还可以采用干式风机盘管通入高温冷水排除显热。
由于不存在凝水问题，干式风机盘管可采用完全不同的结构和安装方式，参见图3。
这可使风机盘管成本和安装费大幅度降低，并且不再占用吊顶空间。
这种末端方式在冬季可完全不改变新风送风参数，仍由其承担室内湿度和CO 2的控制。
辐射板或干式风机盘管则通入热水，变供冷为供热，继续维持室温。
与变风量系统相比，这种系统实现了室内温度和湿度的分别控制。
尤其实现了新风量随人员数量同步增减。
空调设备末端装置湿度控制系统温度控制系统从而避免了变风量系统冬季人员增加，热负荷降低，新风量也随之降低的问题。
与目前的风机盘管加新风方式比较，免去了凝水盘和凝水排除系统。
彻底消除了实际工程中经常出现问题的这一隐患。
同时由于不再存在潮湿表面，根除了滋生霉菌的温床，可有效改善室内空气品质。
由于室内相对湿度可一直维持在60%以下，较高的室温（26℃）就可以达到热舒适要求。
这就避免了由于相对湿度太高，只得把室温降低（甚至到20℃），以维持舒适要求的问题。
既降低了运行能耗，还减少了由于室内外温差过大造成的热冲击对健康的危害。
a.仿吊扇形式b.紧凑式c.自然对流式图3干式风机盘管3新风处理方式温湿度独立控制空调系统中，需要新风处理机组提供干燥的室外新风，以满足排湿、排CO2、排味和提供新鲜空气的需求。
前言已阐述了现有的低温露点除湿的热湿联合处理方式所带来的问题，如何采用其他的处理方式排除室内的余湿，如何处理出非露点的送风参数，如何实现对新风有效的湿度控制是新风处理机组所面临的关键问题。
图4转轮除湿方式采用转轮除湿方式，是一种可能的解决途径，参见图4。
用硅胶、分子筛等吸湿材料附着于轻质骨料制作的转轮表面。
待除湿的空气通过转轮的一部分表面，空气中的部分水分被吸附于表面吸湿材料，实现除湿。
吸了水的转轮部分旋转到另一侧与加热的再生空气接触，放出水分，使表面吸湿材料再生，再进行下一个循环。
吸湿过程接近等焓过程，减湿加热后的空气可进一步通过高温冷源（18℃）冷却降温，从而实现温度与湿度的独立控制。
但转轮除湿的运行能耗难以与冷凝除湿方式抗衡。
从热能利用效率看，图4所示的转轮除湿机除掉的潜热量与耗热量之比一般难以超过0.6，同时高温冷源还要提供1.1~1.2倍于空气除热总量的冷量。
这样就无法与采用低温热源（约90℃）、COP可达0.7，冷却温度可达30℃的吸收制冷机相比。
即使采用多级热回收方式，热能利用效率仍难以提高到与吸收制冷机抗衡。
此外，还有转轮的除湿空气与再生空气间的渗透问题，这似乎是很难解决的工艺问题。
转轮除湿机热能利用效率低的实质是除湿与再生这两个过程都是等焓过程而非等温过程，转轮表面与空气间的湿度差和温度差都很不均匀，造成很大的不可逆损失，这可能是由转轮结构本身决定的很难克服的缺陷。