辐射供冷系统简介和设计初探_缪爱国
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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。
辐射供冷系统
辐射供冷系统是一种利用辐射的方式为建筑物提供冷却的系统。
这种系统通过辐射的方式将建筑物内部的热量转移至冷媒,从而实现冷却效果。
辐射供冷系统主要由辐射板和冷媒组成。
辐射板一般由铝合金制成,具有较高的导热性能和辐射效果。
冷媒则通过管道流动,与辐射板接触,将热量吸收并带走。
辐射供冷系统的工作原理是:建筑物内部的热量通过对流和辐射方式传递到辐射板上,然后被冷媒吸收并运输到其他地方进行排放。
这种方式相比传统的空调系统,能够更均匀地分布冷量,提高空间的舒适度。
辐射供冷系统具有一定的优势,包括能耗低、噪音小、空气干燥度低等。
另外,由于不需要空气循环,辐射供冷系统还可以减少空气中的传染性病菌传播的风险。
然而,辐射供冷系统也存在一些限制,例如对天花板高度和墙面材料的要求较高,在寒冷的环境中可能需要辅助加热等。
总的来说,辐射供冷系统是一种新型的供冷方式,具有一定的优势和适用性,但在实际应用中需要根据具体情况来选择和设计。
第5章 辐射采暖与辐射供冷5.1 定义与分类5.1.1 辐射采暖(供冷)定义主要依靠供热(冷)部件与围护结构内表面之间的辐射换热向房间供热(冷)的采暖(供冷)方式称为辐射采暖(供冷)。
辐射采暖与对流采暖的主要区别:辐射采暖时,房间各围护结构内表面(包括供热部件表面)的平均温度m s t .高于室内空气温度R t ,即m s t .> R t对流采暖时,m s t .< R t 。
通常称辐射采暖的供热部件为采暖辐射板。
辐射供冷时,房间各围护结构内表面(包括供冷部件表面)的平均温度m s t .低于室内空气温度R t ,即m s t .<R t5.1.2 辐射板的分类1.按与建筑物的结合关系埋管式辐射板:将通冷、热媒(冷冻水或热水)的金属管或塑料管埋在建筑结构内,与其合为一体,如图5-1(a);风道式辐射板:利用建筑结构内的连贯空腔输送热媒(热空气等)向室内供热,如图5-l(b)。
图5-1 与建筑结构结合的辐射采暖板(整体式)(a)埋管式 (b)风道式l-防水层 2-水泥找平层 3-保温层 4-采暖辐射板5-钢筋混凝土板 6-加热管(流通热媒的钢管) 7-抹灰层贴附式辐射板:将辐射板贴附于建筑结构表面,如图5-2所示。
单体式:由加热管1、挡板2、辐射板3(或5)和隔热层4制成的金属辐射板。
如图5-3所示。
单体式辐射板还可串联成带状辐射板吊在顶棚下,挂在墙上或柱上,如图5-4。
吊棚式辐射板:将通热媒(或冷媒)的管道4、隔热层3和装饰孔板5构成的辐射面板用吊钩挂在房间钢筋混凝土顶板2之下,如图5-5所示。
这种辐射板也常用于辐射供冷。
2.采暖辐射板按其位置5.1.3 辐射采暖的特点1.辐射供暖比对流供暖舒适辐射采暖同对流采暖相比,↑围护结构内表面温度 (R m s t t .),创造了对人体有利的热环境,↓人体向围护结构内表面的辐射放热量,热舒适度增加。
辐射采暖同对流采暖相比,↑辐射换热的比例,但仍存在对流换热。
三种方式辐射供冷室内热环境对比分析陈露;廖胜明【摘要】辐射供冷是一种舒适、节能的新型空调形式.为了比较相同面积顶板、地板和墙壁三种不同辐射供冷方式与置换通风相结合系统的室内热环境情况,建立供冷系统室内数值模刑并运用DTRM辐射模型进行不同供冷情况的数值模拟.对室内垂直温差、吹风感、PMV-PPD指标及能量利用效率进行分析比较,发现在统一设置参数下顶板辐射供冷系统热舒适指标最为理想,地板辐射供冷系统最差;但足地板辐射供冷系统能量效率最高.计算为合理优化各不同系统提供了一定的理论依据.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2010(029)003【总页数】4页(P53-56)【关键词】辐射供冷;置换通风;热环境;热舒适【作者】陈露;廖胜明【作者单位】中南大学能源科学与工程学院;中南大学能源科学与工程学院【正文语种】中文与传统空调完全利用空气对流换热实现房间冷却不同,辐射供冷主要利用辐射换热方式实现房间冷却的目的,辐射制冷具有直接、高效、舒适等优点,近年来得到广泛关注。
辐射板可以布置在天花板、地板或墙壁,形成不同的辐射供冷方式[1]。
置换通风是利用室内的密度差而使污浊热气流上升来实现空气调节的,通常,其送风装置靠近地板布设,下送上回,调节室内湿度防止结露并提供一定的冷量及新鲜空气。
辐射供冷系统加上辅助置换通风相结合,供冷与通风合理分工,具有节约能源,换热量更大,提供新风,提高舒适度等诸多优点,得到了更为广泛的应用[2、3]。
本文对顶板、地板、墙壁三种辐射供冷方式与置换通风相结合的系统进行室内热环境数值模拟,对室内热环境进行了分析对比研究。
1 物理问题和数学模型1.1 物理问题本文研究对象是长沙地区一间单人办公室,房间尺寸为2600 mm×2200mm×2700 mm,一面南外墙,假设人体处于房间正中间坐姿,将坐姿人体简化成由长方体组合而成[4],高度1200 mm,不考虑室内其他热源影响,地面与其他墙面设为绝热,风口尺寸400 mm×200 mm,下送上回,如图1所示。
辐射供冷及地源热泵系统作者:左付耒来源:《建筑建材装饰》2014年第08期摘要:本文论述了低温辐射供冷方式的特点及辐射供冷设计的关键问题-除湿,分析了不同的除湿方式,并结合辐射供冷系统要求的冷热源温度较常规空调方式的不同,选择地源热泵系统作为辐射供冷供暖系统的冷热源。
关键词:辐射供冷除湿地源热泵0 前言在自然界中,植物的叶脉或人的皮下组织利用充满液体的毛细管进行散热,由于毛细管换热的速度极快,换热效率高,因此利用毛细管散热对室内环境温度进行调节的空调方式就出现了,也就是目前市场上流行的低温辐射供冷供暖系统。
首先被应用的是低温辐射供暖系统,也就是我们通常所说的地板采暖系统。
随着低温辐射供暖技术的推广使用,人们很自然地想到辐射供暖系统也可以用于辐射供冷,因此低温辐射供冷技术就成了一种新技术被推广使用。
1 辐射供冷辐射供冷是通过降低空调区围护结构中的一个或者几个表面的温度,形成冷辐射面,通过辐射的方式与人体、家具等进行热交换进行降温的技术。
由于辐射供冷系统中辐射传热所占份额在50%以上,采用辐射供冷时室内温度比传统空调系统可提高1~2℃即可保证人体的舒适性[1]。
辐射供冷具有节能、舒适低污染等优点。
根据空气的物理特性,如果换热表面的温度低于空气的湿球温度,冷却表面将会结露,所以采用辐射供冷时辐射面表面的温度不能低于空气的露点。
如果不对房间进行除湿除湿,随着房间余湿的增加,房间的含湿量就会增加,当房间的温度保持不变时,相对湿度就会增加,露点温度就会提高。
当辐射表面温度低于空气露点温度时就会结露,所以如果采用辐射供冷,首先解决的问题就是除湿。
2 除湿系统通过上面的论述,我们可以发现,采用辐射供冷系统必须配备除湿系统,如何除湿已经选择何种除湿方式称为辐射供冷系统的重点,以下对不同的除湿方式进行论述,以讨论其优缺点。
2.1 常规冷冻除湿常规冷冻除湿系统,空气在冷却过程中,随着温度下降,当冷却设备盘管表面温度低于空气露点温度时,空气中的水汽就会凝结在上面,这是一个从等湿减焓到减湿减焓的连续过程。
辐射供冷系统简介和设计初探
缪爱国;霍海娥
【期刊名称】《制冷与空调(四川)》
【年(卷),期】2008(022)006
【摘要】辐射吊顶系统供冷是一项新技术,其最大的优越性在于极高的室内空气质量和节能潜力.介绍了辐射吊项系统的原理、分类和结构形式,与一般传统空调做了对比,着重指出了这种新技术的优势.文章的最后举了一个假想的例子来说明辐射吊顶的设计方法和选型方法.
【总页数】7页(P96-101,92)
【作者】缪爱国;霍海娥
【作者单位】南京铁道职业技术学院苏州校区,苏州,215002;成都航空职业技术学院,成都,610021
【正文语种】中文
【中图分类】TU831
【相关文献】
1.楼板辐射供冷系统关键技术研究和设计 [J], 潘云钢;丁高;宋孝春;张亚立
2.新风与地板辐射联合供冷系统的设计研究 [J], 刘海;付祥钊
3.辐射供冷系统工程设计应用探讨 [J], 牛爱明;狄玉辉
4.地板辐射供冷系统室内平均辐射温度的计算方法及壁面发射率因素分析 [J], 胡斌; 陈金华; 姚润明; 杜晨秋; 朱悦宁; 国德防
5.多种送风工况地板辐射供冷系统热舒适性研究 [J], 赵培文;栗浩;张林华
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920196589.5(22)申请日 2019.02.14(73)专利权人 江苏科技大学地址 212003 江苏省镇江市梦溪路2号(72)发明人 施红 张研 耿珊珊 王均毅 陈佳敏 夏燕琴 王敏俊 陈育平 杜军 温华兵 (74)专利代理机构 南京正联知识产权代理有限公司 32243代理人 王素琴(51)Int.Cl.B63J 2/04(2006.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利(54)实用新型名称一种海水直接辐射供冷采暖式环境控制系统(57)摘要本实用新型公开了一种海水直接辐射供冷采暖式环境控制系统,包括制冷模块、制热模块、辐射模块、水源模块、新风模块以及控制柜;本实用新型提供的海水直接辐射供冷采暖式环境控制系统为在舱室中长期工作和生活的人员创造了健康舒适节能的人工环境:辐射式空调利用海水作为载冷(热)介质,为舱室提供了温湿度适当的环境,实现温、湿度独立控制,不仅节约了能源,还降低了吹风感,降低了噪声,可以满足人们对舒适性的要求,而且系统结构简化,节约成本。
权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 209683985 U 2019.11.26C N 209683985U权 利 要 求 书1/1页CN 209683985 U1.一种海水直接辐射供冷采暖式环境控制系统,其特征在于:包括制冷除湿模块、制热模块、辐射模块、水源模块、新风模块以及控制柜;其中,所述制冷除湿模块包括冷冻机组以及混合式制冷除湿机,所述冷冻机组经管路与所述混合式制冷除湿机连接;所述制热模块包括锅炉以及换热器,所述锅炉通过管路与所述换热器连接,所述锅炉与淡水池连通;所述辐射模块包括辐射板,所述辐射板安装在舱室内壁上,在所述辐射板的两端分别设置辐射板入口和辐射板出口,所述辐射板入口通过入口管路分别与换热器和第二阀门相连;所述水源模块包括海水进口、海水管路以及总水泵;所述新风模块包括新风口、过滤器、排风口以及风机;所述控制柜控制各个管路上阀门的关闭和开始。
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。