浅析毛细管网辐射空调系统在办公建筑中的应用
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0引言传统的供热制冷形式经历了数百年,人们在继承传统文化的同时也在一刻不断地追求着新生事物。
对生活环境舒适感的强烈追求,对生存环境的保护和受到能源资源的限制,促使人们不断研究新方法、新手段、新技术和新设备来满足日益增长的需求,也促使着人们从概念到应用都发生着巨大变化。
大量新理念、新方式经过时间的检验,成功、夭折皆有之,从“告别空调暖气时代”观点的宣传、到国家节能减排的强制要求,促使人们冷静地考虑如何将概念与现实有机地结合起来,作为工程技术人员,考虑更多的是应如何将成熟的工程技术尽快推向社会。
对于传统的辐射供暖,人们并不陌生,特别是地板辐射采暖,从理论上符合人体生理感觉,从感觉上舒适性好,从工程应用上技术成熟,也是国家节能环保的推广技术。
对于辐射供冷,至今存在争议,对不同位置辐射供冷方式的舒适感也存在着不同的意见,目前研究多利用仿真模拟技术进行,人体真实感觉效果是否与模拟效果相吻合还有待进一步证实。
由于受到围护结构结露等问题的困扰,辐射供冷还需要采取相应的技术措施。
1毛细管网辐射供热供冷系统介绍辐射供热供冷系统有多种形式,毛细管网辐射供热供冷系统只是其中一种新的形式,通过遍布在结构体表的毛细管内流动的液体来传递热量,调节自身机体温度并与周围环境保持平衡。
由于该系统形式符合“减排增效”和充分利用低品位能源的原则,受到大家的关注。
1.1工作原理毛细管网辐射供热供冷系统模拟植物叶脉和人体的毛细血管机制,形成毛细管网,利用毛细管网散热面积大、换热效率高的优势,利用毛细管网表面或辐射体表面与室内空气较小的温差,与人体或周边环境进行有效地热交换,从而达到调节房间温度的作用。
事实上,这种毛细管换热器还不能离开循环泵进行自然循环流动,并不是真正意义上的毛细管。
1.2毛细管网的组成毛细管网是由两根20mm的供回水联管与若干毛细管组成的集分水式结构,联管与外径为4.3mm、壁厚0.9mm、长度为1 ̄6m、间距为40 ̄120mm,的毛细管连接,形成不同面积的网栅,其宽度也可根据房间尺寸定制,最大可达1000mm。
浅谈毛细管网空调系统论文导读:随着社会的进步,人民生活水平的提高,人们对住宅环境的舒适性要求也逐步提高,相应的室内空调系统必须得到改进,尽量减少室内送风量,避免强风感和噪声,特别是在休息时间保持室内宁静。
毛细管网就是温湿度独立控制空调技术的一部分。
1、高效节能:毛细管网有极大的散热表面积,以辐射方式供暖制冷。
因此,毛细管网承担的热、湿负荷有限,无法满足多数冷热负荷较大建筑的需要,特别是无法保证在高温环境下的空调效果,必须配以新风处理体统并将新风的含湿量处理到室内设计的绝对含湿量以下,是新风担负房间的部分湿负荷,弥补辐射供冷系统对热湿处理能力的不足。
关键词:毛细管网,辐射供冷,节能,舒适引言随着社会的进步,人民生活水平的提高,人们对住宅环境的舒适性要求也逐步提高,相应的室内空调系统必须得到改进,尽量减少室内送风量,避免强风感和噪声,特别是在休息时间保持室内宁静;同时考虑到能源短缺的影响,还应尽量采用低品位能源,有冷热蓄能措施等,目前普遍认为温度湿度独立控制空调技术可能是一个有效的解决途径。
毛细管网就是温湿度独立控制空调技术的一部分。
一、毛细管网平面辐射空调简介毛细管网模拟叶脉和人体毛细血管机制,利用毛细管网表面或辐射体表面与室内空气较小的温差,通过毛细管内流动的液体来调节自身温度,从而达到与周围环境的平衡。
毛细管网是集分水式结构,由外径3.5-5.0mm(壁厚0.4-0.9mm左右)的毛细管和外径20mm(壁厚2mm或2.3mm)的供回水主干管构成管网。
保温层、散热层和毛细管网结合使用,复合成毛细管网换热器。
毛细管网顶板辐射空调一般由热交换器、带循环泵的分配站、温控调节系统、毛细管网以及配套除湿系统等组成。
毛细管网主要承担室内去除显热的影响。
由于除湿的任务有处理潜热的新风系统承担,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7℃,而是提高到18℃左右。
毛细管网平面空调系统夏季供水温度为16/18℃,辐射面表面温度约为20℃;冬季供水温度为28/32℃;辐射面表面温度约为30℃。
浅析毛细管网空调系统xxx(xx大学xxxxxxxx学院 xxxxxxxxxxxxx)摘要:毛细管网空调系统是一种新型的节能系统。
本文介绍了其原理、特点、存在的问题,并对毛细管网空调系统的应用进行了说明,提出具有广泛的应用前景。
关键词:毛细管网、节能、空调系统、舒适0 引言随着我国经济快速增长,人们生活水平得到了显著提高,但是能耗急速上升,能源供应和消费之间的矛盾日益突显,尤其在科学发展观作为我党行动指南以来,环境和节能减排问题得到越来越多的重视。
另一方面,人们对住宅环境的舒适程度要求渐渐提高,调节住宅环境主要是靠空调系统。
传统的空调方式已不能满足人们的需求,存在有明显的吹风感,头晕,供氧不足,空气质量明显下降和空调病的缺点,而且能效高,加重温室效应。
因此,节能舒适安静的毛细管网空调系统应运而生,并克服传统空调的诸多弊端,已得到了广泛应用。
1 毛细管网空调系统原理毛细管辐射式空调末端系统是德国科学家根据仿生学原理在二十世纪七十年代发明的一种新型空调末端系统形式。
水是一种高效、便宜而常见的传热介质,它的传热速度比空气快1000倍,毛细管平面系统就是利用水作为介质的一种辐射式空调末端系统。
毛细管网是由外径3.5-5.0mm(壁厚0.4-0.9mm左右)的毛细管和外径 20mm(壁厚 2mm 或2.3mm)的供回水主干管构成管网。
保温层、散热层和毛细管网结合使用,复合成毛细管网换热器,毛细管网顶板辐射空调一般由热交换器、带循环泵的分配站、温控调节系统、毛细管网以及配套除湿系统等组成。
冬季,毛细管内流淌着较低温度的热水,均匀柔和的向房间辐射热量;夏季毛细管内流动着温度较高的冷水,均匀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。
2 毛细管网空调系统的特点毛细管网是集分水式结构,换热面积大、壁薄导热性好、换热均匀、水力损失小。
制作毛细管网的原料可热熔成型,绿色环保,同时具有耐高温、耐高压、耐腐蚀的特点。
毛细管网生态空调一、系统介绍以上海地域一建筑面积500㎡的办公楼为例。
图1为毛细管网辐射系统加新风除湿的空调系统示用意。
该系统由室内毛细管网辐射结尾、新风除湿系统和地源热泵机组3部份组成。
系统配备地源热泵机组两台,在夏日,一台提供17-19℃的高温冷水供毛细管网辐射结尾,承担室内显热负荷,令一台提供7℃的低温冷水供新风除湿机组,承担新风和潜热负荷,冬季制备35℃水供系统辐射采暖。
除此之外,为了使新风知足必然的舒适度要求,地源热泵机组内置余热回收设备,为新风的再热提供能量,使除湿后的低温新风温度升到17℃以上后再送入室内。
图1地源热泵是以地热能作为热泵夏日制冷的冷却源、冬季采暖供热的低温热源来提取采暖、制冷和生活用水的一种系统。
典型的地源热泵通过埋地热互换器从土壤中吸热或向土壤中放热。
夏日利用空调时,室内的余热通过热泵、地埋换热器释放到土壤中,同时为冬季蓄存热量;冬季供暖时,通过地埋换热器从土壤中吸热,经热泵将热量供给用户,同时在土壤中蓄存冷量,以备夏日空挪用。
地源热泵系统的能量来源于地下能源。
它不向外界排放任何废气、废水、废渣,是一种理想的“绿色空调”。
在我国某些地域,地埋管换热器的出水温度能达到18℃左右,夏日能够直接知足室内辐射结尾需要。
因此地源热泵机组能够不用开启,而采纳自然冷却模式,能够节约大量电能。
为了充分表现系统节能优势,本方案采纳两套地源热泵机组,如图1。
新风冷凝除湿系统是空调辐射系统正常运行的必要条件。
一样将新风的绝对含湿量处置到低于室内绝对含湿量2g/kg以上。
如此,处置后的新风除承担新风本身的湿负荷和房间的散热量之外,还能够承担一部份室内的显热负荷。
为解决新风的再热可能造成能源浪费的问题,在本方案中利用热泵机组内的余热产生热水,在不增加系统能耗的前提下对新风进行再热升温处置。
这一技术在目前已经很成熟,包括世博园“汉堡之家”的新风系统中也采纳了这一功能,其相较溶液除湿而言具有初投资少,可不能显现除湿溶液飘液问题的优势。
降低毛细管网辐射空调系统质量问题的应用探讨【摘要】毛细管网辐射系统是一种可以替代常规中央空调的新型节能舒适型空调;室内末端采用毛细管网,埋置于地面、墙面、顶棚下,中和新风系统被覆盖于地面架空层或混凝土里,系统主机一般采用地源热泵;空调系统工作过程中,室内无风感、无气流感、无噪音,能够做到室内恒温、恒湿、恒氧、恒静、恒洁,在第四代住房中被称为静态空调系统或五恒系统。
【关键词】毛细管网;地送风;辐射空调;质量;安全;施工管理毛细管网辐射系统90年代开始引入中国,虽然现在很多高端住宅开始使用这种空调系统,但是占全国住房的比例仍然特别的低,具有特殊的施工特点和比较难的复杂性,质量控制不好会影响使用效果,一旦出现质量问题后期维修成本相对比较高。
所以我从管理、技术、施工措施等方面再强调一下如何降低毛细管网辐射空调系统的质量问题。
一、管理措施方面:1)项目部一定要参与选择一支经验足、水平高,安全、质量控制好,社会信誉度高,工作执行力强的劳务分包队伍,没做过毛细管网辐射空调的,项目部具有一票否决权。
2)项目部组织施工员、技术员、造价员、BIM工程师等管理人员进行现场实地考察核实设计图纸技术上、施工上的可行性、制定毛细管网辐射空调专项施工方案,编制空调安装BIM深化设计图纸,解决作业过程中可能发生的矛盾点,降低返工率。
3)毛细管网施工前一定要进行场地或工作面移交,按照场地移交单要求,施工单位会同土建单位、装修单位等对毛细管网施工范围内的墙面、顶面、地面进行实测实量,铺装基准面的平整度和垂直度应符合相关单位的质量验收标准;顶部灯具、墙面开关、插座、装饰件和各类线盒位置预留、预埋、开孔等作业,卫生间、厨房墙体背面需要敷设毛细管网范围内的防水已必须完成并经验收合格;废弃不用的线盒、孔洞必须封堵完毕;施工范围内作业面上钢钉、钢板必须清理完成;预埋件表面必须做防腐处理,然后覆盖水泥砂浆;吊顶石膏板面必须能满足承受至少30kg/㎡的载荷,必要时应做拉力强度试验。
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]。
浅析毛细管辐射空调系统的施工技术任振民发布时间:2021-10-26T07:33:45.561Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年15期作者:任振民[导读] 毛细管辐射空调系统是温湿度独立控制的新型空调技术,相比于传统空调,毛细管辐射空调系统具有节能,舒适,环保的优点,目前已在我国逐步推广应用,本文从毛细管辐射安装的技术要求、施工工艺要求、检验、调试及验收要求三个方面进行了介绍,希望为毛细管辐射安装施工提供借鉴意义。
中建二局第三建筑工程有限公司西北分公司陕西省西安市 710000摘要:毛细管辐射空调系统是温湿度独立控制的新型空调技术,相比于传统空调,毛细管辐射空调系统具有节能,舒适,环保的优点,目前已在我国逐步推广应用,本文从毛细管辐射安装的技术要求、施工工艺要求、检验、调试及验收要求三个方面进行了介绍,希望为毛细管辐射安装施工提供借鉴意义。
关键词:毛细管;辐射;施工工艺;调试;验收1.毛细管辐射空调系统概述及其工作原理毛细管辐射空调系统是一种可代替常规中央空调的新型节能舒适空调。
系统以水作为冷媒载体,通过均匀紧密的毛细管席(一般管体4.3mm*0.8mm,间距10mm20mm40mm)辐射传热。
由于该系统所需的夏季冷冻源供水温度只需17-19度供回水温度,冬季只需32-30度供回水温度,大大低于常规水空调夏季7-12度和冬季45-40度供回水所需的能耗,因而系统更节能。
毛细管辐射空调系统采用3.35X0.5 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。
4.毛细管末端系统施工的基本技术要求(1)毛细管应包装运输,不得裸露散装;运输、装卸和搬运时,应小心轻放,不得抛、摔、滚、拖。
毛细管辐射式空调系统及应用前景摘要:本文介绍了毛细管辐射式空调系统的形式及其优缺点,并通过分析国内形势,得出此系统应用前景广阔的结论。
关键词:毛细管;辐射;应用前景。
随着人们对室内舒适性要求的不断提高,我国的建筑能耗也在不断上升,如何处理舒适程度与建筑能耗之间的矛盾,便成为暖通空调界面临的问题。
现有的空调系统在不断的改进和完善过程中,仍存在一些问题,如:温湿度耦合处理带来的能量损失、难以达到室内热湿比变化的要求、冷表面滋生霉菌、对流吹风感、盘管送风的噪音超标以及室内重复安装环境调节系统等等,使空调系统在节约能源和提高舒适度方面受到制约。
因此,除了使用外墙保温和先进的门窗系统以优化围护结构、加强保温和隔热外,开发研究高舒适度、低成本又节能的室内环境调节系统势在必行。
而毛细管辐射式空调系统则有望成为解决上述问题的方案之一。
1系统介绍1907年,英国的巴克尔教授首先申请了辐射采暖的专利,自此,人们开始了对辐射采暖的研究[1]。
20世纪70年代德国科学家根据仿生学原理发明了毛细管辐射式空调系统[2],虽然多数时间内其备受冷落,但是,随着全球能源成本越来越高,环境污染和温室效应日益严重,各国政府都在提高节能减排的标准,使得毛细管辐射采暖制冷技术成为近年来业界研发热点。
1.1毛细管网的结构毛细管网是由两根外径为20mm(壁厚2.0mm左右)的供、回水主干管和若干毛细管组成的集分水式结构,如下图。
主干管与外径为3.5~5.0mm(壁厚0.9mm左右)、间距为10~120mm的毛细管束连接,形成不同面积的网栅,网栅长度和宽度可根据房间尺寸定制,最大宽度可达1000mm,长度定制范围为1~6m[3]。
图1.毛细管网结构目前,制造毛细管网的原料可以采用PP-R、PE-RT或PB管,主干管之间、主干管与毛细管之间采用热熔连接,网栅具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、换热面积大、换热均匀、换热效果好、水力损失小等特点,可以生产成型产品供选择。
浅谈毛细管网辐射空调系统的应用与施工毛细管网辐射空调是一种以温度不低于设计环境露点温度(一般为18℃)的冷水为冷媒,或以高于环境设计温度(一般不高于32℃)的热水为热媒,在毛细管网栅内循环流动,通过与毛细管网栅结合的辐射面以辐射和对流的传热方式向室内制冷或供热的空调方式。
标签:毛细管网;空调系统;施工一、工艺特点及发展趋势我国在90年代开始从德国引入毛细管网辐射空调技术,到现在工程实例举不胜举,以北京市望京金茂府住宅工程为例。
该工程建筑面积约十三万平方米,全部采用毛细管网辐射空调系统,为全球规模最大,同时冷热媒采用地源热泵系统,做到了最大化的节能环保。
该系统前期投入较大,但后期运行费用低,智能化程度高,再结合独配套空调风系统,做到了恒温恒湿恒氧的舒适效果,在中高端住宅和商业、公共建筑中值得借鉴。
目前我国仍没有相关施工技术和验收标准。
二、工艺原理毛细管网辐射空调系统施工工法,是指在建筑物室内顶面、墙面采用湿式做法敷设毛细管网栅。
湿式做法一般为现场施工,如毛细管辐射抹灰方式。
三、施工工艺流程及操作要点(一)施工工艺流程基面安装毛细管网栅——毛细管机械喷浆抹灰隐蔽——装饰面处理本文主要介绍基面毛细管网栅的安装流程。
(二)毛细管网栅吊顶安装(1)毛细管网栅挂接连管。
清理作业现场后,根据施工图要求,配置相应规格的毛细管网栅,在地面将各片毛细管网栅展开检查调整,毛细管网栅集合管内不得有灰土、异物,管口齐整;毛细管网栅支管不得有拉伤、划伤、折痕、断裂;整理毛细管网栅支管定位管卡,调整管卡间距沿网栅支管方向每300~500mm 一道,检查每根支管在管卡中均匀入位;按规范要求,将相邻毛细管网栅集合管热熔连接,逐点检查热熔焊接质量,不得有明显缩口、虚焊现象。
按设计要求,热熔连接毛细管网栅与系统管道。
采用吊杆及管卡将连接好的毛细管网栅与系统管道吊挂于天棚内,保证毛细管网栅集合管及系统连接管道的标高和坡度满足设计及规范要求,固定吊点间距不大于600mm;管道吊挂必须与吊顶吊挂系统分隔,不得相互借用。
浅析毛细管网辐射空调系统在办公建筑中的应用摘要:毛细管辐射空调系统作为一种比较新型的、节能的、舒适的空调系统,克服了传统空调系统中的一些难题,能够将天然冷源和工业废热有效利用起来,给室内营造一个舒服的环境。
基于此,文章简述了毛细管网辐射空调系统及其优缺点,又结合北京某办公楼项目,针对毛细管网辐射空调系统在办公建筑中的实际应用展开了详细论述,以期为推广毛细管网辐射空调系统技术,进一步优化建筑节能做应有的贡献。
关键词:毛细管网辐射空调系统;办公建筑;优缺点;应用1毛细管网辐射空调系统简介毛细管网辐射空调系统是一种将其末端的细小管道制成网状,并布置到地面、顶棚或者墙面上的以水为媒介可供暖、可供冷的辐射空调系统[1]。
同时,毛细管网辐射空调系统的构成原理也是根据植物的叶脉和动物及人体的皮下血管组织进行能量传输的原理,通过仿真模拟而设计研发出来的,相比传统空调系统,性能更加先进。
在毛细管网辐射空调系统中,常用Φ3.35mmx0.5mm的导热塑料管作为毛细管,用Φ20mmx2mm塑料亀毛细管作为分集管,并采取热熔焊进行连接。
应用毛细管网辐射空调系统进行供暖的过程中,应注意要使用低温热水,供水温度应控制在30℃~40℃,回水温度应控制在3℃~6℃。
供冷的过程中,适合使用高温冷水,控制供水温度在12℃~16℃,回水温度应控制在2℃~5℃,且供冷表面温度需高出室内空气露点温度1℃~2℃,并要低于20℃,以此来预防空调表面结露。
此外,根据毛细管网辐射空调系统的末端接管方式不同,其可分为5中掺加的安装形式:若对室内温度场分布的均匀性没有什么要求的话,为节约成本,可以选择串联方式连接(如图1所示);反之则可以选择中供边回方式进行连接(如图2、图3所示);考虑水系统的水力特点,若末端毛细管网所占水系统的阻力比较大的情况下,为了节约成本,可以选用并联异程方式进行连接(如图4所示);反之则应选择并联同程的方式连接(如图5所示)。
鉴于此,安装毛细管网辐射空调系统时,一定要结合实际的水力特点及室内温度要求来选择合适的安装方式。
2毛细管平面辐射空调系统优缺点分析2.1优点相比于传统空调系统而言,毛细管网辐射空调系统有着诸多优势,主要表现有以下几点:(1)节省室内空间比如,就安装风机盘管空调而言,此空调系统需在房间顶部以下铺设许多的冷冻水管、冷却水管及凝结水收集管等,且也需往屋顶安装风盘、新风机和各种风管等,还需要在墙上钻孔,这样会浪费很多的层高,增大了建筑投资。
而毛细管网辐射空调系统的厚度很小,通常都在5mm以内,充满水之后的重量也就达到600g/m2~900g/m2,由此可见,应用毛细管网辐射空调系统既不会增大建筑承重梁的荷载,也可节省很多的室内空间,而且安装方便。
(2)舒适性高毛细管网辐射空调系统的换热方式不同于传统对流式空调系统,采用温湿度独立控制方式,毛细辐射末端承担室内显热负荷,通过辐射的方式与室内进行热量交换。
以辐射方式调节室温,能够避免空调对人体直吹的不舒适感,人体舒适度更高。
新风系统可采用置换通风形式,即“下送上回”的方式,在地面设置新风口,以低于0.3M/S的风速送入各房间,利用冷、热空气比重差异,使新风在送入户内形成“新风湖”,再通过室内上部的排风口排出,完全置换通风,杜绝交叉污染,使得室内空气保持健康新鲜。
(3)节能性强毛细管网辐射空调系统属于是一种温湿度可以独立进行控制的系统,毛细管网只是负责承担室内的显热负荷,而潜热负荷则是有新风系统负担,这样可以有效规避传统空调系统湿热联合处理而产生的能量损失,同时,新风系统只负担潜热负荷及新风负荷,也减小了新风量,也减小了风机能耗。
此外,毛细管网辐射空调系统是使用高温冷水及低温热水来实现供冷及供暖,在冬季制热工况时,采暖要求供水水温28~32℃,在夏季制冷工况时,制冷要求供水水温16~18℃,因此由于供水温度的提高,制冷机的性能系数也有明显提高。
当使用地源/水源热泵作为整个毛细管空调系统的冷热源时,则毛细管网热效率可以进一步提升,从而减少一次性能源的消耗,比传统中央空调节能70%以上。
毛细管网系统属于温湿度独立控制系统,毛细末端仅承担室内的显热负荷,(4)绿色环保毛细管网辐射空调系统安装通常可以利用抹灰来将其安装到房间的天花板中,整个系统均是在封闭中进行运行,既避免了废水污染,也不会在室内有风机、电机等运转装置,避免了噪音影响。
毛细管都是用PP-R原料制成的,使用年限达50年以上,环保无毒,可以回收进行循环使用。
2.2缺点相对于常规空调系统而言,毛细管网辐射空调系统也不是只有优点,也存在一些缺点,具体如下:2.2.1室内空气露点对其冷却能力有所限制毛细管网辐射空调系统运行过程中,若表面温度太低,且温度小于房间露点温度的情况下,室内空气内的水分便会在空调系统表面结露,从而影响房间的卫生及美观,这时就需要将供水温度调高,进而就会减小辐射供冷量。
同时,毛细管网辐射空调系统对表面材料的热工条件要求比较高,需要选用预防结露性比较好的材料。
2.2.2对新风系统要求较高由于湿度控制需有新风来承担,所以对新风系统的热湿处理及卫生条件要求较高。
2.2.3初始投资较高目前毛细管辐射系统尚属高端产品,相比传统的空调末端系统,初始投资会比较高。
2.2.4对水质要求严格由于末端辐射管网较细,为了避免结垢及堵塞,需要对水质进行严格的处理,系统水处理设备的初期投资和运行费用都将要增加。
即便毛细管网辐射空调系统优点及缺点共存,但是该系统总体是优点大于缺点,且现有的缺点是无法阻碍毛细管网辐射空调系统发展的,目前在办公建筑中有了越来越广泛的应用了。
但是,对于毛细管网辐射空调系统来说,其属于是一种新型的空调系统,国家层面还未对其形成完善的规范及标准,因此,毛细管网辐射空调系统在适用性方面还有很大的挖掘潜力及价值。
3应用实例分析3.1工程概况北京某办公楼项目规划用地面积2800m2,总建筑面积13050m2,地上七层,地下两层,其中地上建筑面积9800m2,地下建筑面积3250m2。
3.2设计方案根据不同业主需求,该项目3-7层采用毛细管网+置换新风系统,1-2层采用常规风机盘管+新风系统。
冷热源均采用风冷热泵系统+区域热力站,主要设备情况见表1。
表1空调系统主要设备表3.3空调系统3.3.1冷热源系统(见图6)(2)冷热源系统整体考虑,分区域设置计量表(3)屋顶设置空气源热泵机组作为过渡季冷热源以及系统补充冷热源。
(4)1-7层夏季总供冷量约500kW,冬季总供热约200kW。
1.空调一次水系统,为空调机组和风盘服务,夏季6/13℃,冬季60/45℃;经板换后为毛细系统服务,供回水温度17/20℃,32/28℃;冬季经板换后为地暖服务,45/35℃。
图6冷热源系统示意图3-7层采用毛细管网空调系统,下面简要介绍该部分系统设置形式:3.3.2空调水系统(1)空调系统划分南区及北区两个环路。
(2)两个环路分设换热机组,且连接不同的风冷热泵。
(3)实现南北分区的空调运行模式以及供回水温可根据各自负荷特性进行调整。
(4)因毛细管辐射末端的温度变化调节较慢,外区独立办公室及会议室因负荷变化较大,设置毛细管席+地板嵌入式风盘或吊顶隐藏式风盘等,以缩短室内温度变化的响应时间,提高热舒适度。
3.3.3空调水机房布置(1)于3层和6层各设置一个毛细换热机房,分别为3层-5层和6层-7层两个不同产权单位服务。
(2)因考虑北区与南区分设系统,便于过渡季同时供暖和供冷,每个机房内分别设置设置两套板换机组。
(3)换热机组集成板换、循环泵、补水泵、定压系统以及控制系统。
(5)机房内单设加药和脱气装置。
(6)毛细空调系统采用变流量,循环水泵变频控制,更节能。
3.3.4空调风系统(1)6层及7层产权单位新风机组设置于6层新风机房内;3层-5层产权单位新风机组分别设置于3层和5层(2)新风机组采用双冷源形式,新风量约为6000~8000m3/h。
(3)每个办公区和独立办公室分设送风口,最小新风量标准按30m3/h.人。
(4)独立办公室和会议室吊顶内设置通风联通口;公共区集中设置回风口。
(5)办公区和会议室设置CO2传感器,冬季和过渡季可根据CO2浓度调节送风量。
(6)因垫层高度有限,无法实现大面积地送风方式,主要采用顶送风方式。
(7)个别领导房间或展示房间可根据精装形式设置地面送风方式。
标准层新回风比约0.8,首层约0.6。
3.3.5空调风机房布置双冷源热回收新风机组主要功能段包括:①水盘管表冷器,提供新风预冷/预热用;②压缩机直膨段,满足夏季深度除湿需求;③过滤段,G4+双级静电过滤+F9;④高效转轮式全热回收装置(焓效率>75%);⑤高压微雾加湿装置(用纯水加湿)。
3.3.6难点房间空调系统方案外区多为领导办公室,房间面积尺寸受限,进深较浅,单位面积负荷较大,顶板敷设管席散热量有限,且侧墙因家具布置等因素,可敷设管席的面积较小,难以满足负荷要求。
解决方案为,此类房间采用延外窗周边设置地板嵌入式风机盘管系统,以满足此类房间的负荷需求。
空调水管从下层天花接入。
地板嵌入式风盘极限高度100mm,宽度250mm。
3.3.7节能与安全(1)节能措施①冬季夏季均使用大区冷热源系统,且直接接入,尽量降低运行能耗。
②末端主要采用辐射空调系统,减少室内风机运行噪音与能耗。
传感器,根据人员密度进行新风调③办公和会议人员相对密集区域采用CO2节。
④采用高效风冷热泵机组和高效热回收新风机组。
⑤换热机组采用变频水泵,根据末端压力进行调节。
⑥风机、水泵等选型时均处于设备高效区。
⑦根据各功能分区及使用特点,能量单独计量。
(2)安全措施①主要采用辐射空调形式,无噪音和吹风感,温度分布更均匀,安静节能。
②冷热负荷变化较大的外区办公室和会议室辅助采用地板嵌入式风盘或隐藏风盘,调节更灵活,温度变化更迅速,舒适度更高。
③风机、水泵、热泵等设备根据设备运行特性选用合理减震措施,运行更安静。
④首层大堂设置地板辐射供暖系统,且增大新风正压量,避免冷风侵入。
4总结随着建筑技术及暖通空调技术的不断发展,毛细管网辐射空调系统在办公建筑中逐渐推广应用。
但我们需要注意到,办公建筑与住宅建筑的功能特点上存在较大不同,例如:人员数量的不稳定及波动性,靠近外围护结构的独立办公室等,此差异亦会使得两类建筑在应用毛细管网辐射系统时,需要进行差异化适配调整,以匹配不同建筑的特点。
同时在办公建筑中应用中,还应注意在复杂吊顶造型的面层中敷设管席存在一定匹配困难,需与精装专业密切配合。
毛细管网辐射空调系统技术目前在各地产项目中推广速度较快我们需持续不断进行深入研究与提升,促使其在应用过程中可以进一步降低造价成本,提高运行效率及效果,进而加快毛细管网辐射空调系统的推广及应用。