毛细管网辐射供冷与新风系统联合运行的设计方案--以沈阳市儿童医
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0引言在倡导建筑节能、健康舒适的今天,建筑的节能性、室内环境品质、热舒适度等问题越来越得到了人们的关注。
如何提高居住的舒适度、改善室内环境品质的问题变得越来越重要和迫切,一些新的供暖空调方式逐渐兴起,其中毛细管网辐射供冷供暖技术以其节能、环保、热舒适度高、室内空气品质好等特点在建筑行业引起了广泛的关注和应用。
沈阳奥园国际城项目位于沈阳市苏家屯区,总建筑面积130万m 2。
其中一期项目建筑面积35万m 2,是一个包含了别墅、高层住宅的高端科技住宅项目。
项目秉承中国奥园地产集团“构筑低碳健康生活”的建筑理念,首次在东北住宅项目中采用毛细管网辐射供冷供暖技术,开创了东北地区健康科技住宅的先河。
本文从毛细管网生态空调系统的原理出发,从项目开发定位及理念、方案设计、毛细管网系统设计与施工的体会、毛细管网生态空调系统与建筑和装修设计的关系等全方位、多视角地介绍了毛细管网生态空调系统在住宅项目中的应用,供行业专业人士参考,欢迎共同交流和讨论。
1毛细管网生态空调系统介绍1.1毛细管网辐射供冷供暖技术的原理所谓毛细管网指的是由两根直径为20mm 的供回水PPR 联管与若干外径为4.3mm 的毛细管网组成的分集水式网栅,毛细管网既可以铺设在天棚表面,也可以铺设在地面,冬季毛细管网内通供回水温度为35℃/32℃的热水,夏季毛细管网内通供回水温度为18℃/21℃的冷水,以辐射的形式进行冬季供暖或者夏季供冷。
毛细管网辐射平面空调具有室内热舒适性高、散热面积大、传热效率高、节能、无噪音、无吹风感等优点。
1.2毛细管网生态空调系统的能耗分析由于毛细管网主要采用辐射的形式进行室内换热,夏季供冷时给人体的感觉比设计温度低2℃,而冬季供暖时给人体的感觉比设计温度要高2℃,因此,在设计时可以提高室内设计温度2℃,相比传统空调大概可以节能7%。
毛细管网生态空调系统采用低温热水和高温冷水进行供暖和供冷,因此可以利用低品位能源如水地源热泵、锅炉房余热、蒸汽凝结水等作为冷热源,相比集中供热、电制冷冷水机组、风冷热泵等传统冷热源可以节能50%。
DOI:10.15913/ki.kjycx.2024.04.055“地面辐射供暖供冷+新风系统”在产后康复室中的应用张淑慧,武昱安,黄金珍,孙晴,彭鑫(中建八局第二建设有限公司,山东济南250000)摘要:为改善月子中心等产后康复机构的室内环境空气质量,解决传统空调系统带来的吹风感、设备噪声、空气污染等问题,提出“地面辐射供暖供冷+新风系统”在产后康复室应用的必要性,从室内温湿度、气流组织、空气洁净度等方面阐述了“地面辐射供暖供冷+新风系统”相对于传统空调系统的优势,通过焓湿图绘制了“地面辐射供暖供冷+新风系统”室内空气的处理过程,并通过有限元分析直观展现了室内气流分布。
研究表明,“地面辐射供暖供冷+新风系统”可以显著提高室内环境的舒适性及空气洁净度,对产后康复机构辐射空调系统的设计、应用和优化具有一定的指导作用。
辐射系统“低温供暖、高温制冷”可以大幅提高冷热源效率,且可以实现节能减排。
关键词:辐射供暖供冷系统;传统空调系统;地面辐射;气流组织中图分类号:TU83 文献标志码:A 文章编号:2095-6835(2024)04-0190-04随着社会的发展,人们的生活水平不断提高,对孕产妇及新生儿健康的关注程度越来越高,对月子会所的需求不断扩增[1],很多产妇选择去月子中心接受产后理疗服务。
然而,目前国内一些月子中心的发展并不成熟,设施参差不齐,管理及服务水平有待提高。
根据身边的一些实例反馈,发现月子中心存在以下问题:空调系统设计不合理、舒适性差、吹风感、噪声问题严重,产妇和新生儿身体虚弱、免疫力低下,空调开启时室内气流分布不均匀、流速较快、温度较低,冷风吹向人体时极易引起感冒及其他疾病;目前集中空调系统管道一般安装在吊顶内,难以进行及时有效的清理,污染严重、细菌滋生,损害人体健康;室内湿度控制系统缺失,夏季室内潮湿、冬季室内过于干燥,舒适性差。
针对此类问题,本文从空气温湿度、气流组织、空气洁净度等方面阐述“地面辐射供暖供冷+新风系统”相对于传统空调系统的优势,以期改善月子中心等机构的室内环境空气质量,为产妇的产后恢复和新生儿的健康成长创造优质的条件。
辐射空调末端加新风系统的医院空调系统设计探讨摘要新冠肺炎出现,可能导致某段特殊时期传染病医院数量远远不能满足大量的病人需求,暖通空调工程设计人员非常有必要改进设计思路,以便于普通综合性医院能在疫情期间发挥最大作用。
文章分析了普通医院、传染病医院的常规空调系统设计形式,结合实例提出了一种比较实用的辐射空调末端+新风系统的医院空调系统设计。
普通医院空调系统采用该设计,室内无循环风从而可避免二次交叉感染。
一旦传染病爆发时,普通医院可迅速应急转换为传染病医院使用,为疫情防控争取宝贵时间。
关键词:辐射空调末端;新风系统;空调系统;应急转换;传染病医院2003年“非典”之后,为了防止医院内交叉感染,相当多的专家学者提出了各种的医院空调设计思路。
2014年国家正式出台了GB50849-2014《传染病医院建筑设计规范》,工程设计人员近年也积累了一些比较成熟的传染病医院设计经验。
正常情况下,传染病医院和普通医院各司其职。
但是一旦出现突然爆发的强传染性疫情,比如2020年初出现的“新型冠状病毒”,又出现大面积传染病医院病房告急的紧急情况,一些普通医院可能会被征用作为传染病医院使用。
虽然满足了患者住院治疗的应急使用,但普通医院回风再利用的空调系统(不含手术室、ICU等洁净空调系统)极大可能会造成交叉感染。
本文提出一种普通医院空调系统设计的新尝试,使普通医院通过简单的系统调节可以转换成应急传染病医院使用,能较大程度降低交叉感染的可能性。
1.传染病医院空调系统设计要点1.1常用空调系统形式(1)直流式全新风系统对于门诊大厅、非接触性传染病如呼吸道传染病区、负压隔离病房等,一般采用全新风系统。
(2)风机盘管+新风系统对于医护办公、接触性传染病区如肝炎、肠道疾病等,一般采用风机盘管+新风空调系统。
1.2送排风系统设计对非呼吸道传染病区,新风量换气次数每小时不低于3次,新风一般经过粗、中、亚高效集中过滤(选配)、热湿处理后送入室内,排风统一排出室外。
浅谈毛细管在辐射空调系统中的应用本文介绍了以毛细管为末端的低温辐射空调系统的特点,对其布置形式、冷却性能特点、系统组成和设计等方面进行了介绍和分析。
标签:毛细管;辐射供冷;地源热泵毛细管不仅在节流装置中有很好的应用效果,而且在新的辐射供冷技术方面也有很好的发挥,本论文主要分析毛细管辐射供冷空调系统方面的应用。
毛细管辐射空调系统一种新型空调末端系统形式,它是一种隐形空调,一般安装在地面、墙体或天花板内,通过把围护结构的一个或多个表面控制在一定温度,形成冷热辐射面,依靠辐射面与人体、家具及其余围护结构表面的辐射热交换进行供暖制冷。
毛细管辐射空调系统是以毛细管席为主要传热装置,以水为热媒,与冷热源、水循环系统、新风调湿系统和自控系统构成以冷、热辐射为主要特征的供冷、供暖空调系统。
系统工作原理如图1[2]所示。
毛细管末端示意图如图2[1]所示。
毛细管是辐射供冷供热管的一种,利用充满水的毛细管进行换热,类似于自然界中植物的叶脉和人体皮肤下的血管,由外径为3.5~5.0mm(壁厚0.9mm左右)的毛细管和外径20mm(壁厚2mm)的供回水主管构成毛细管席[3]。
毛细管席宽度范围600~1200mm,长度范围1~12m,具体尺寸可根据安装需要定制,且安装方式灵活,管路和席子之间通过热熔或快速接头连接。
毛细管辐射供冷空调系统在节能、环保、热舒适性及使用寿命等方面具有显著的优势。
毛细管辐射空调弥补了传统空调中以对流散热为主的不利因素,主要通过辐射方式供冷供热,热辐射交换面积大,室内温度变化速度快、分布均匀,无温度死角,室内无吹风感,无风机噪音,新风系统能有效改善室内空气质量,降低室内CO2浓度,并提供人体所必需的新风量,种种措施使毛细管辐射空调能实现最佳的舒适度。
同时毛细管席有极大的散热表面积,热交换效率很高。
采暖时只需要系统内的水温达到28~32℃,制冷时只需要系统内水温达到16~18℃,作用温度可降低1~2℃,毛细管席表面与室内空气温差小可以有效节能[4]。
毛细管低温辐射采暖制冷系统施工工法一、前言随着人们对室内温度舒适度要求的不断提高,传统的采暖、制冷方式已经难以满足需求。
相比于传统的热泵、空调等设备,毛细管低温辐射采暖制冷系统具有多项优势,如低能耗、低噪音、低空气湿度等。
为此,毛细管低温辐射采暖制冷系统越来越受到广泛关注。
本文将介绍毛细管低温辐射采暖制冷系统的施工工法。
二、工法特点毛细管低温辐射采暖制冷系统采用的是太阳能热水循环系统,将太阳能集热板采集的热能转移到地暖辐射管道中,再通过地板向室内散发热能或吸收室内的热量实现制冷。
相比于传统的采暖、制冷方式,毛细管低温辐射采暖制冷系统具有以下特点:1、低能耗:毛细管低温辐射采暖制冷系统不需要耗费大量电能,只需要运用太阳能板采集太阳能转化为热能,并通过水循环的方式把热能传输到地暖辐射管道中。
因此,相较于传统设备,毛细管低温辐射采暖制冷系统的能耗更低。
2、低噪音:毛细管低温辐射采暖制冷系统不需要使用压缩机等噪音较大的设备,运行过程中噪音十分小,符合室内安静的环境要求。
3、低空气湿度:毛细管低温辐射采暖制冷系统直接通过散发热量的方式提供温暖的室内环境,水分不会从空气中蒸发,因此能够保持室内空气湿度相对恒定,不会因为采暖、制冷而导致空气湿度过低,导致人体不适。
4、室内温度分布均匀:毛细管低温辐射采暖制冷系统通过地暖辐射管道向室内散发热量,热量分布均匀,能够实现室内温度相对稳定,不存在冷热不均的情况。
三、适应范围毛细管低温辐射采暖制冷系统的应用范围较为广泛,适用于各种建筑物如住宅小区、办公楼、酒店、别墅等,尤其适用于如沙漠、高原、海边等气侯环境变化较大地区。
四、工艺原理毛细管低温辐射采暖制冷系统的施工过程分为4个步骤:1、太阳能采集板路线布置2、管路敷设3、墙体、地面保温4、系统调试。
下面我们将具体阐述每个阶段工程的原理和方法。
1、太阳能采集板路线布置太阳能采集板的布置要求平直,最好在屋顶上设置,方便太阳能充分采集。
毛细管网低温辐射供暖供冷系统探讨摘要:毛细管网辐射供暖供冷系统作为一种新型低温热水辐射供暖方式,具有舒适、卫生、环保、高效率、低能耗、可利用低品位能源等诸多优势,有着巨大的应用潜力和研究价值。
为促进毛细管网辐射供暖系统的推广和应用,本文对毛细管网辐射供暖系统开展探讨。
关键词:毛细管网;辐射供暖;供暖供冷系统引言毛细管辐射供暖供冷系统末端因其具有人体感觉舒适、温度调节均匀、可以利用低品质冷热源、减少占用有效使用空间等特点逐渐得到推广和应用。
除可以利用传统能源(电,煤炭,燃气等),还可以和热泵配合使用,利用空气源、水源、地源等低品位冷热源,满足夏季制冷及冬季供暖的要求。
既可以集中设置也可以分散设置,系统灵活多变,可满足大部分用户的需求。
一、毛细管网供热系统的优势可有效利用低温热源,节能环保:由于毛细管网散热面积较大,供水温度为28~32℃,低于传统地暖热源所需的50~60℃,故可采用空气源、水源、太阳能、地源等可再生低品质能源。
以达到节能环保的目的。
目前我国也在积极推广这一绿色环保的新型设备。
利用可再生能源、工业废热、污废水、空气能、太阳能等能源上,毛细管网系统具有较大潜力和研究价值。
毛细管网传热均匀,同时以热辐射、对流的方式向室内散热,体感温度比室内实际温度高2~3℃。
与对流散热相比,要想达到同样供暖效果,计算以地板辐射供暖系统热负荷时,所取的室内设计温度降低2~3℃,或辐射供暖热负荷为传统对流供暖总热负荷乘以系数0.90~0.95。
人体感觉舒适,卫生环境良好:毛细管网末端主要通过形成的辐射方式进行供暖或制冷。
辐射供暖一般敷设于地面,当地面有效传热面积不足时,可敷设再墙面、顶棚等位置。
当敷设于地面时,由于热量从下向上传导,垂直温差小,人体感觉舒适;由于其是辐射供热,不产生强烈的空气对流,故没有吹风感,减小了室内空气中灰尘、病毒细菌、皮屑等扩散传播的可能性,从而提高了室内的卫生环境水平,从一定程度上保障了人体的健康。
高舒适度的毛细管网辐射采暖制冷末端系统针对辐射采暖制冷末端系统,DISMY设计、制造并提供了全面的相关产品和设计方案,主要是毛细管网辐射空调系统,通常只采用毛细管顶棚辐射,最高级的可以采用顶棚辐射制冷和地板辐射采暖。
毛细管辐射空调系统如今,现代建筑的空调系统必须要符合很高的要求。
传统的空调系统如通风设备和静态供热很难同时达到最佳热的舒适性、最省的空间和节能的要求。
毛细管是这个领域的一项新技术,它可以根据周围环境自动调整红环境的换热量。
用水做热媒的毛细管使用的是弹性塑料,直接铺在房间围护结构表面的下方。
这样房间的天花板、地板和墙壁就会变得非常的温暖舒适。
v这样,使用者和房间表面之间的能量传递就通过辐射的方式进行。
辐射是在自然条件下调整各物体间的热平衡。
研究已经证明,因为这个原因,毛细管制冷、采暖系统可使人们感觉更舒适,从而具有更高的工作效率。
毛细管系统原理采用 4.3X0.8 mm 的 PPR 塑料毛细管组成的间隔为 10 mm – 30 mm 的网栅,犹如人体中的毛细管,起到着分配、输送和搜集液体的功能。
在网栅中和人体毛细管中的液体流动速度基本相同,都在 0.05 –0.2 m/s 之间。
同时人体皮下组织的毛细血管与周围环境成功地进行了传热交换,达到自身温度调节的目的。
冬季毛细管内通较低温度的热水,柔和的向房间辐射热量;夏季毛细管内通温度较高的冷水,柔和的向房间辐射冷量。
由于毛细管席换热面积大,传热速度快,因此传热效率更高。
毛细管网辐射末端系统的优点:1)高舒适度经实践表明,辐射是舒适性最高的传热方式量和热量都是通过辐射的方式进行的,因而较其他形式的末端形式舒适度比较高。
由于网栅由间距很小的平行毛细管均匀分布,热辐射交换面积特别大,所以室内温度非常均匀。
热/冷辐射表面基本没有温度区别。
并且人体和空间的热交换主要是辐射的形式进行,这一静态制冷及自然温暖的环境使人体感到非常舒适,身体感到的温度比室温高2~3℃。
暖通空调系统节能技术在沈阳市儿童医院的应用研究摘要沈阳市儿童医院的暖通空调设计采用了多种节能技术:地下水水源热泵、毛细管网空调、排风能量回收系统,本文阐述了各项节能技术的原理和优势,介绍了各系统具体流程和数据,分析了应用成效。
关键词节能地下水水源热泵毛细管网辐射系统排风热回收置换通风1 引言随着我国能源问题的日益突出,节能尤其是建筑节能已成为社会关注的热点。
在建筑能耗中,暖通空调系统能耗占有较大比重。
为降低能耗,保护环境,笔者在新建的沈阳市儿童医院暖通空调设计中采用了多种节能技术。
沈阳市儿童医院位于沈阳市皇姑区,建筑面积47593.93平方米,地下一层,地上八层。
其中地下一层为厨房、餐厅、车库及设备用房,地上一~三层为大堂、门诊、手术室;四~八层为病房;三层和四层之间为设备层。
项目所在区域地下水资源丰富,地下水温冬夏恒定在15~18℃;该区域年日照时数大于1400h,水平面上年太阳辐照量大于4200MJ/㎡·a;该项目为儿童医院,冬夏室温要求较高;该项目又为综合医院,医疗建筑排风热损失较大。
根据项目以上特点,笔者在暖通空调设计中有针对性地采用了以下节能技术。
2 地下水水源热泵系统某热泵系统原理图众所周知,地下水水源热泵系统是一种按照热机的逆循环工作,通过消耗少量高品位能(如机械能)实现将低温浅层地下水的热能向高位热源转移的热泵空调系统。
由上图看出,某热泵系统向室内供12KW的热量,才消耗电能4KW,这不违背热力学第一定律,而是利用了低位热源的能量8KW,从而节约了电能消耗,这是一种典型的节能系统。
地下水水源热泵系统的优势在于:节能:冬季投入1KW电能,可获得3KW以上的热能,夏季投入1KW电能,可获得3KW以上的冷量,能源利用率为电采暖方式的3倍以上。
环保:供热时可替代锅炉系统,没有燃烧过程,避免了排烟污染;供冷时省去了冷却塔,避免了冷却塔的噪音及霉菌污染,使环境更加洁净优美。
省地:省去了锅炉房以及配套的煤场和渣场,节约了土地资源。