冷梁系统的探讨与应用
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关 键词 ： 动 式 冷 梁 ；被 动 式冷 梁 ； 系统 设 计 ；气 流 组 织 ；露 点 温 度 主
冷 梁 空 调 送 风 系统 在 欧 美等 地 被 定 位 为新 时 代 的绿 色 空调 系 能力范围广 ，冷梁具有较高的冷却和加热能力。 统， 符合世界节能减碳的发展趋势， 越来越 多的被推广应用起来。 冷 安装简易，冷梁设备能轻易地融合 到各种材料的 吊顶中去。 梁送风系统在室内换热方式及热能传送方式上相当于一个空气水空 低噪音 ，经过特殊处理 的喷嘴在产生最大效应的同时保持了 调系统。冷梁只承担室内显热负荷 ，不承担室内潜热负荷和湿负荷， 最小的噪音。 它是风机送风之外的另一种选择， 通过调节其进水温度或流量可使 无 电机 ，节 省 能源 。 实际获得的冷 （ 量与房间负荷准确匹配。初投资较高， 失控时会 适应性 ，冷梁设备可以有不同的长度和宽度 ，这就使冷梁 几 产生冷凝水， 因此， 如何有效探测、避免和控制制冷状态下 吊顶的结 乎 适 用于 所 有 吊顶 。 Ｄ．缺点 露 问题 以及一旦失控时如何处理冷凝水是影响冷梁发展的重要 问 题。处理好冷梁的不足之处 ，冷梁的发展前景将会越来越好 。 初投 资较高， 失控时会产生冷凝水，因此， 如何有效探测、避 免和控制制冷状态下吊顶 的结露问题 以及一旦失控时如何 处理冷 １ 冷 梁 介 绍 ． Ａ 冷梁的分类 ． 凝水是影响冷梁发展的重要问题。此外， 冷梁送风系统 的应用会 受 冷梁 系统是在盘管 内的水和管外空气之间的温差驱动 下形成 到 以下 因素 的 限制 ： 气流循环， 通过室 内空气和盘管之间的对流和辐射来达到空气调节 围护结构 的气密性不 良时会造成 室外湿热 的空气渗入， 与冷 目的的系统。对冷梁有不 同的分类方法， 根据安装方式不同， 以 梁接触可能会产生冷凝水。 可 因冷梁 系统 的盘管为干盘管， 不适用于餐厅、健 身房 、游泳 分成裸露式和镶嵌 式两 类。裸露式冷梁的热效率高，但受建筑限 制。镶嵌式冷梁美观大方， 但会减 少室 内获得 的冷量。依据是否有 池等室内潜热 负荷比较大而有冷凝风险的场所。 室外空气供给， 冷梁还可 以分为主动式冷梁和被动式冷梁两种形 冷梁 系统不适用于各等级工业洁净室或生物洁净室等对室 内 式。其中被动式冷梁则只能在夏天制冷 不能在冬 天制热从而不适 换气次数要求较高的场所。 合应用于热泵系统 ；主动式冷梁可以完成制冷和制热的功能。 冷梁 系统不适用于化学实验室等室 内污染源较多、设有排气 Ｂ 冷梁的工作原理 ． 柜的场所 。 主动型冷梁 系统是一种集 制冷 、供热和通风功能为一体的空 ２ 冷梁送风系统的气流组织分析 ． 调系统 ，它能够提供 良好的室 内气候环境及单独区域 的控制。一 为了得出冷梁 的最佳安装位置， 使人有更好 的舒适感， 下面对 次风主要用来对消除室内湿负荷 ，同时也可 以供 热、供冷和保证 冷梁的气流组织进行分析： 新风 末端换热盘管用来进行室内热／ 冷负荷 的处理。图 １为主动 冷梁系统贴 附射流的贴附长度主要取决于阿基米得数 Ａ 。 ｒ 型 冷 梁 空调 系统 示 意 图 。在 夏 天 ，经过 处理 的主 气流 进 入 到 冷 梁 对强制对流力而言其特征时间尺度 可定义为： ； 中 ，然后通过喷嘴进入到冷梁的下端 。根据文丘里效应 ，当高速 对 自然对流力而言其特征 时间尺度 可定义为： 流动 的气流通过阻挡物时，在阻挡 物的背风面上方端 口附近气压 ｔｅｌ（√Ｇ ：／ 卢 △Ｔ ￣＝ ｖ ｆ ｇ ｅ ／ √ 相对较低 ，从而产生吸附作用 ，冷梁下端的房间空气 由于这一作 将上式两边平方进行 比值得到阿基米德数： ｌ ｅ — 三 ｒ ｆ ｄ ４ ｐ ￣ 用而 向上流动 ，在通过换热器的时候得到 了冷却 。冷却后的空气 利用阿基米德解析冷梁分布性能： 和 主气流混合在一起 ，涅度低于房 间温度 ，然后进入到房间中冷 阿基米德数 的物理意义为浮力与惯性力 的比值 。在非等温射 却那里 的空气。经过如此相同的循环 ，房间的热量被冷却盘管带 流的空气 分布 中除 了要考虑惯性力和摩擦力外 ，还应考虑浮力的 走 ，从而达到 了制冷 的作用。在冬天换热器 中流动的是热水 ，这 影响。 样冷梁起到了制热的作用。 送风冷气流下降产生惯性力 ，室内温度较高形成浮力 ，若浮 力远大于 惯性力 【 ＞ ０以上 ） Ａｒ１ ，自然对流将主导使送风冷气流难 ＿’ ◆ 以下降到工作区。导致局部空间温度偏 高。此外，Ａ ｒ越小，射流 ｌ 的一谀风 Ｉ、 、 ， ，ｌ Ｉ 贴附长度 （ 射程）越长； ｒ Ａ 越大， 贴附长度越短。 若在 外 围 区靠 窗 处加 强送 风 形成 表 面 冷 却 ，有助 于 减 少 日照 ？ ！！ — —— Ｌ／ —— — ／ ＼ 热对送风 口气流吹离外围 区的阻断效应。有效的解决方法为选用 产生下吹气流的出风 口并提高靠窗处送风速度。
环球市场信息导报 ｅｓ ８＠１ ．ｍ冷梁系统 的探讨与应用
杨慧华 钱换群 刘俊红 邓贵华 （ ．山东建 筑大学热能学院 ；２ １ ．山东建筑大学 山东济 南 ２００ ） ５ １ １ 摘 要： 通过对主动 式冷梁和被 动式冷梁的原 理与特点， 冷梁 系统的气流组织形式与适用性等的介绍 ，围绕主动式冷梁的空 气 处理过程 ，得 出冷 量的计 算公 式；然后针 对 当盘管 内冷水温度低 于空气露点 温度 时提 出了预 防 系统结露的 自动控 制方案 ；最后根 据空调箱和冷 梁中冷却水 的要 求及运行过程 中可能出现 的故障 ，完善 了冷却水 系统。
冷 梁 空 调 送 风 系统 在 欧 美等 地 被 定 位 为新 时 代 的绿 色 空调 系 能力范围广 ，冷梁具有较高的冷却和加热能力。 统， 符合世界节能减碳的发展趋势， 越来越 多的被推广应用起来。 冷 安装简易，冷梁设备能轻易地融合 到各种材料的 吊顶中去。 梁送风系统在室内换热方式及热能传送方式上相当于一个空气水空 低噪音 ，经过特殊处理 的喷嘴在产生最大效应的同时保持了 调系统。冷梁只承担室内显热负荷 ，不承担室内潜热负荷和湿负荷， 最小的噪音。 它是风机送风之外的另一种选择， 通过调节其进水温度或流量可使 无 电机 ，节 省 能源 。 实际获得的冷 （ 量与房间负荷准确匹配。初投资较高， 失控时会 适应性 ，冷梁设备可以有不同的长度和宽度 ，这就使冷梁 几 产生冷凝水， 因此， 如何有效探测、避免和控制制冷状态下 吊顶的结 乎 适 用于 所 有 吊顶 。 Ｄ．缺点 露 问题 以及一旦失控时如何处理冷凝水是影响冷梁发展的重要 问 题。处理好冷梁的不足之处 ，冷梁的发展前景将会越来越好 。 初投 资较高， 失控时会产生冷凝水，因此， 如何有效探测、避 免和控制制冷状态下吊顶 的结露问题 以及一旦失控时如何 处理冷 １ 冷 梁 介 绍 ． Ａ 冷梁的分类 ． 凝水是影响冷梁发展的重要问题。此外， 冷梁送风系统 的应用会 受 冷梁 系统是在盘管 内的水和管外空气之间的温差驱动 下形成 到 以下 因素 的 限制 ： 气流循环， 通过室 内空气和盘管之间的对流和辐射来达到空气调节 围护结构 的气密性不 良时会造成 室外湿热 的空气渗入， 与冷 目的的系统。对冷梁有不 同的分类方法， 根据安装方式不同， 以 梁接触可能会产生冷凝水。 可 因冷梁 系统 的盘管为干盘管， 不适用于餐厅、健 身房 、游泳 分成裸露式和镶嵌 式两 类。裸露式冷梁的热效率高，但受建筑限 制。镶嵌式冷梁美观大方， 但会减 少室 内获得 的冷量。依据是否有 池等室内潜热 负荷比较大而有冷凝风险的场所。 室外空气供给， 冷梁还可 以分为主动式冷梁和被动式冷梁两种形 冷梁 系统不适用于各等级工业洁净室或生物洁净室等对室 内 式。其中被动式冷梁则只能在夏天制冷 不能在冬 天制热从而不适 换气次数要求较高的场所。 合应用于热泵系统 ；主动式冷梁可以完成制冷和制热的功能。 冷梁 系统不适用于化学实验室等室 内污染源较多、设有排气 Ｂ 冷梁的工作原理 ． 柜的场所 。 主动型冷梁 系统是一种集 制冷 、供热和通风功能为一体的空 ２ 冷梁送风系统的气流组织分析 ． 调系统 ，它能够提供 良好的室 内气候环境及单独区域 的控制。一 为了得出冷梁 的最佳安装位置， 使人有更好 的舒适感， 下面对 次风主要用来对消除室内湿负荷 ，同时也可 以供 热、供冷和保证 冷梁的气流组织进行分析： 新风 末端换热盘管用来进行室内热／ 冷负荷 的处理。图 １为主动 冷梁系统贴 附射流的贴附长度主要取决于阿基米得数 Ａ 。 ｒ 型 冷 梁 空调 系统 示 意 图 。在 夏 天 ，经过 处理 的主 气流 进 入 到 冷 梁 对强制对流力而言其特征时间尺度 可定义为： ； 中 ，然后通过喷嘴进入到冷梁的下端 。根据文丘里效应 ，当高速 对 自然对流力而言其特征 时间尺度 可定义为： 流动 的气流通过阻挡物时，在阻挡 物的背风面上方端 口附近气压 ｔｅｌ（√Ｇ ：／ 卢 △Ｔ ￣＝ ｖ ｆ ｇ ｅ ／ √ 相对较低 ，从而产生吸附作用 ，冷梁下端的房间空气 由于这一作 将上式两边平方进行 比值得到阿基米德数： ｌ ｅ — 三 ｒ ｆ ｄ ４ ｐ ￣ 用而 向上流动 ，在通过换热器的时候得到 了冷却 。冷却后的空气 利用阿基米德解析冷梁分布性能： 和 主气流混合在一起 ，涅度低于房 间温度 ，然后进入到房间中冷 阿基米德数 的物理意义为浮力与惯性力 的比值 。在非等温射 却那里 的空气。经过如此相同的循环 ，房间的热量被冷却盘管带 流的空气 分布 中除 了要考虑惯性力和摩擦力外 ，还应考虑浮力的 走 ，从而达到 了制冷 的作用。在冬天换热器 中流动的是热水 ，这 影响。 样冷梁起到了制热的作用。 送风冷气流下降产生惯性力 ，室内温度较高形成浮力 ，若浮 力远大于 惯性力 【 ＞ ０以上 ） Ａｒ１ ，自然对流将主导使送风冷气流难 ＿’ ◆ 以下降到工作区。导致局部空间温度偏 高。此外，Ａ ｒ越小，射流 ｌ 的一谀风 Ｉ、 、 ， ，ｌ Ｉ 贴附长度 （ 射程）越长； ｒ Ａ 越大， 贴附长度越短。 若在 外 围 区靠 窗 处加 强送 风 形成 表 面 冷 却 ，有助 于 减 少 日照 ？ ！！ — —— Ｌ／ —— — ／ ＼ 热对送风 口气流吹离外围 区的阻断效应。有效的解决方法为选用 产生下吹气流的出风 口并提高靠窗处送风速度。
环球市场信息导报 ｅｓ ８＠１ ．ｍ冷梁系统 的探讨与应用
杨慧华 钱换群 刘俊红 邓贵华 （ ．山东建 筑大学热能学院 ；２ １ ．山东建筑大学 山东济 南 ２００ ） ５ １ １ 摘 要： 通过对主动 式冷梁和被 动式冷梁的原 理与特点， 冷梁 系统的气流组织形式与适用性等的介绍 ，围绕主动式冷梁的空 气 处理过程 ，得 出冷 量的计 算公 式；然后针 对 当盘管 内冷水温度低 于空气露点 温度 时提 出了预 防 系统结露的 自动控 制方案 ；最后根 据空调箱和冷 梁中冷却水 的要 求及运行过程 中可能出现 的故障 ，完善 了冷却水 系统。
