5493696764毛細管網(wǎng)生態(tài)空調(diào)設(shè)計流程

1、毛細管網(wǎng)生態(tài)空調(diào)1、系統(tǒng)介紹以上海地區(qū)一建筑面積500的辦公樓為例。圖1為毛細管網(wǎng)輻射系統(tǒng)加新風(fēng)除濕的空調(diào)系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)由室內(nèi)毛細管網(wǎng)輻射末端、新風(fēng)除濕系統(tǒng)和地源熱泵機組3部分組成。系統(tǒng)配備地源熱泵機組兩臺，在夏季，一臺提供17-19的高溫冷水供毛細管網(wǎng)輻射末端，承擔(dān)室內(nèi)顯熱負荷，令一臺提供7的低溫冷水供新風(fēng)除濕機組，承擔(dān)新風(fēng)和潛熱負荷，冬季制備35水供系統(tǒng)輻射采暖。除此之外，為了使新風(fēng)滿足一定的舒適度要求，地源熱泵機組內(nèi)置余熱回收設(shè)備，為新風(fēng)的再熱提供能量，使除濕后的低溫新風(fēng)溫度升到17以上后再送入室內(nèi)。圖11.1地源熱泵機組地源熱泵是以地?zé)崮茏鳛闊岜孟募局评涞睦鋮s源、冬季采暖供熱的低溫

2、熱源來提取采暖、制冷和生活用水的一種系統(tǒng)。典型的地源熱泵通過埋地?zé)峤粨Q器從土壤中吸熱或向土壤中放熱。夏季使用空調(diào)時，室內(nèi)的余熱經(jīng)過熱泵、地埋換熱器釋放到土壤中，同時為冬季蓄存熱量；冬季供暖時，通過地埋換熱器從土壤中吸熱，經(jīng)熱泵將熱量供給用戶，同時在土壤中蓄存冷量，以備夏季空調(diào)用。地源熱泵系統(tǒng)的能量來源于地下能源。它不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣，是一種理想的“綠色空調(diào)”。在我國某些地區(qū)，地埋管換熱器的出水溫度能達到18左右，夏季可以直接滿足室內(nèi)輻射末端需要。所以地源熱泵機組可以不用開啟，而采用自然冷卻模式，可以節(jié)約大量電能。為了充分體現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)勢，本方案采用兩套地源熱泵機組，如圖1。1.2

3、新風(fēng)冷凝除濕系統(tǒng)新風(fēng)冷凝除濕系統(tǒng)是空調(diào)輻射系統(tǒng)正常運行的必要條件。一般將新風(fēng)的絕對含濕量處理到低于室內(nèi)絕對含濕量2g/kg以上。這樣，處理后的新風(fēng)除了承擔(dān)新風(fēng)本身的濕負荷和房間的散熱量以外，還可以承擔(dān)一部分室內(nèi)的顯熱負荷。為解決新風(fēng)的再熱可能造成能源浪費的問題，在本方案中利用熱泵機組內(nèi)的余熱產(chǎn)生熱水，在不增加系統(tǒng)能耗的前提下對新風(fēng)進行再熱升溫處理。這一技術(shù)在目前已經(jīng)很成熟，包括世博園“漢堡之家”的新風(fēng)系統(tǒng)中也采用了這一功能，其相比溶液除濕而言具有初投資少，不會出現(xiàn)除濕溶液飄液問題的優(yōu)點。室內(nèi)采用置換式送風(fēng)，一般采取下送風(fēng)上排風(fēng)方式。置換送風(fēng)的送風(fēng)溫度低于室內(nèi)溫度，冷空氣沿地面蔓延形成新空氣湖，

4、人體溫度遠高于室內(nèi)溫度，低溫新風(fēng)在人體加熱作用下上浮，包裹人體，讓人始終處于新風(fēng)環(huán)境中，并繼續(xù)上浮通過排風(fēng)口排出室外。這種氣流方式為柱塞式單向流，如吸煙和人體異味都不會相互影響，包括甲醛在內(nèi)的各種室內(nèi)環(huán)境污染以最快速度排除。置換新風(fēng)實現(xiàn)最高室內(nèi)空氣品質(zhì)。1.3毛細管網(wǎng)輻射末端毛細管網(wǎng)輻射式空調(diào)末端系統(tǒng)是把毛細管網(wǎng)安裝在室內(nèi)墻面、地面或頂棚上，以水作為介質(zhì)，通熱水的時候向室內(nèi)輻射傳熱，通冷水把室內(nèi)熱量帶走，將采暖和制冷在一套系統(tǒng)中實現(xiàn)，就像人體皮膚的毛細血管調(diào)節(jié)體溫一樣調(diào)節(jié)室溫，柔和安靜、無噪聲、無吹風(fēng)感、無污染、綠色生態(tài)，健康舒適。輻射供暖供冷完全不同于對流和傳導(dǎo)的熱傳遞方式，以節(jié)能、舒適而著

5、稱。輻射換熱作為在現(xiàn)代建筑空調(diào)系統(tǒng)中推廣的一種導(dǎo)熱方式，其亮點便是：令人舒適的熱傳遞過程。毛細管網(wǎng)平面系統(tǒng)和常規(guī)的對流式空調(diào)系統(tǒng)相比，毛細管網(wǎng)主要是通過輻射方式進行換熱（毛細管輻射系統(tǒng)夏季供水溫度為17-19，冬季系統(tǒng)供水溫度30-35），而輻射傳熱的最大優(yōu)點是：在室內(nèi)沒有吹風(fēng)感、沒有空氣輸送帶來的噪音，創(chuàng)造了健康的室內(nèi)環(huán)境。露點溫度探頭、露點保護溫控器控制面板、電熱執(zhí)行器、分集水器、針形截止閥互相連接，形成完整的自動控制系統(tǒng)，在每個房間最容易結(jié)露的位置布置露點溫度探頭，隨時把采集到的房間溫濕度參數(shù)值反饋給自動控制系統(tǒng)，若房間濕負荷較大，露點溫度升高到接近供水溫度時，分集水器上的電熱執(zhí)行器會自

6、動切斷相應(yīng)房間的水路，此時除濕系統(tǒng)全力除濕，當(dāng)露點溫度降低后，電熱執(zhí)行器打開閥門，恢復(fù)正常工作。電熱執(zhí)行器也可根據(jù)露點溫控器面板上的設(shè)定值自動調(diào)節(jié)閥門的開度，進而對毛細管的水量進行一定范圍調(diào)節(jié)，控制室內(nèi)溫度，滿足舒適度要求。2、空氣焓濕處理計算舉例上海建筑面積500的辦公樓，設(shè)計要求新風(fēng)量1500m/h，新風(fēng)含濕量9.0g/kg干，送風(fēng)溫度17-18，采用表冷器除濕。室內(nèi)設(shè)計工況為26，相對濕度55%，含濕量11.54g/kg干。2.1方案的確定根據(jù)公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能建筑的冷負荷可按照55w/。本項目中采用毛細管網(wǎng)輻射末端結(jié)合獨立新風(fēng)除濕系統(tǒng)來滿足設(shè)計要求。設(shè)計要求新風(fēng)含濕量為9.0g

7、/kg干，采用余熱回收對除濕后的新風(fēng)進行再加熱以滿足舒適度要求。2.2 計算新風(fēng)狀態(tài)參數(shù)上海地區(qū)夏季氣候參數(shù)：干球溫度tw=34.6含濕量dw=21.68g/kg干露點溫度tdp=26.3焓值hw=90.54kj/kg室內(nèi)不結(jié)露設(shè)計參數(shù)為：干球溫度tn=26相對濕度55%室內(nèi)空氣含濕量dn=11.54g/kg干露點溫度tdp2=16.3焓值hn=55.67kj/kg新風(fēng)參數(shù)為：再熱前干球溫度tb=14含濕量db=9.0g/kg干焓值hb=36.88kj/kg再熱后干球溫度ts=17含濕量ds=9.0g/kg送風(fēng)焓值hs=39.96kj/kg假設(shè)熱回收裝置的焓回收率為60%，則（hw-hc）/（

8、hw-hn）=60%，所以新風(fēng)經(jīng)過熱交換后焓值hc為69.618kj/kg。假設(shè)熱回收裝置的溫度回收率為70%，即（tw-tc）/（tw-tn）=70%，所以新風(fēng)在進入表冷器之前與熱回收裝置換熱后的干球溫度為tc=28.58，含濕量dc=15.96g/kg。焓濕圖2.3計算新風(fēng)承擔(dān)的冷負荷根據(jù)前面計算得新風(fēng)進表冷器之前與熱回收裝置換熱后的焓值為c=69.618kj/kg，經(jīng)表冷器處理后，再熱前的焓值hb=36.88kj/kg。因此新風(fēng)機承擔(dān)的冷負荷q1為：15001.223（hc-hb）/3600=19.23 (kw)式中：1.223為空氣由28.58降到14的平均密度，kg/m。新風(fēng)再熱所需

9、的熱負荷q2為：15001.221（hs-hb）/3600=1.56(kw)式中：1.221-為空氣由14升到17的平均密度，kg/m。干球溫度17，含濕量9.0g/kg的新風(fēng)送入室內(nèi)能承擔(dān)的冷負荷q3為：15001.193（hn-hs）/3600=7.8(kw)式中：1.193-為空氣由17升到26的平均密度，kg/m。所以毛細管網(wǎng)要承擔(dān)的符合為27.5-7.8=19.7kw；實際安裝時，考慮到室內(nèi)整體舒適性溫度均勻性，毛細管網(wǎng)鋪設(shè)面積一般按滿鋪設(shè)計。整個系統(tǒng)的冷負荷為：19.7+q1=38.93kw因此所選機組的制冷能力為40kw，機組內(nèi)置的余熱回收套管可以在夏季回收大約10%的冷凝熱，即

10、4kw左右，完全可以滿足再熱的1.56kw的需要。3、系統(tǒng)原理圖3.1地源熱泵機房系統(tǒng)原理圖3.2毛細管網(wǎng)末端控制系統(tǒng)原理圖3.3新風(fēng)系統(tǒng)室內(nèi)部分安裝示意圖4、溫濕度的控制和調(diào)節(jié)4.1毛細管網(wǎng)集配系統(tǒng)（意大利emmeti原裝）毛細管網(wǎng)輻射系統(tǒng)供回水溫差一般3左右，可以精確控制的集配裝置是毛細管網(wǎng)系統(tǒng)的控制核心，主要功能包括：（1）分、集水器均配置自動排氣閥和泄水閥，泄水閥有流量調(diào)節(jié)控制功能；（2）分水器各分支內(nèi)置柱塞式流量調(diào)節(jié)閥，雙閥芯結(jié)構(gòu)，精確調(diào)節(jié)流量，可配套流量計； （3）集水器各分支支路上可設(shè)溫度計，精確顯示各支路回水溫度；（4）集水器各分支可配電熱執(zhí)行器，配合溫控器自動開關(guān)；（5）分水

11、器、集水器主桿前設(shè)置可關(guān)斷閥門，可設(shè)溫度表顯示供回水溫度。4.2普來福自主研發(fā)的露點保護溫控器-確保冷輻射系統(tǒng)萬無一失全功能配置1、具有防結(jié)露保護功能；2. 室內(nèi)溫度及相對濕度、冷表面溫度測量；3. 室內(nèi)溫度設(shè)定；4. 7天4時段編程功能；5. 室內(nèi)溫度、冷表面溫度、冷表面露點顯示；6. 設(shè)置溫度顯示、時鐘、星期顯示?？蛻舫Ｒ妴栴}解答一、冷輻射表面是否會結(jié)露 輻射系統(tǒng)的輻射表面溫度一般低于露點產(chǎn)生才會結(jié)露，本方案采取了合理有效的除濕系統(tǒng)可以保證冷輻射表面溫度始終高于露點，同時在各個房間不利點均配置露點溫度保護器，當(dāng)檢測到有凝露危險的時候，系統(tǒng)會自動關(guān)閉，確保萬無一失。 1）高溫冷源：系統(tǒng)采用1

12、8高溫冷水，同時保證毛細管網(wǎng)鋪設(shè)足夠的面積。 2）濕度控制：利用新風(fēng)冷凝除濕系統(tǒng)，保證室內(nèi)空氣適宜的濕度，使露點溫度始終低于冷輻射表面溫度。 3）露點保護溫控器：每個房間均配置露點溫度保護系統(tǒng)，智能室溫控制、確保萬無一失。二、毛細管網(wǎng)是否會阻塞 在合理設(shè)計、施工前提下，毛細管網(wǎng)不會出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，原因如下： 1）結(jié)垢問題：水溫大于60的情況下，水中的鈣鎂離子才會析出，形成水垢，毛細管網(wǎng)系統(tǒng)所需水溫范圍是18-40，不會有水垢問題產(chǎn)生，同時由于毛細管網(wǎng)內(nèi)壁非常光滑，即使有輕微水垢產(chǎn)生，也不會形成阻塞，根據(jù)清華大學(xué)節(jié)能樓多年的使用情況，系統(tǒng)不存在因為結(jié)垢堵塞的問題。2）大顆粒物阻塞：系統(tǒng)均配置了小型

13、過濾裝置，防止大顆粒物進入毛細管。 2）系統(tǒng)中其他管道對毛細管網(wǎng)的影響：對于大型系統(tǒng)，設(shè)計時一般采用獨立循環(huán)系統(tǒng)，通過板式換熱器與大系統(tǒng)隔開。 3）耐腐蝕性：系統(tǒng)采用了耐腐蝕的管道及閥部件，ppr材料耐腐蝕性非常好，可長期耐受酸堿溶液（ph值1-14）。分集水器采用鍛造黃銅內(nèi)外鍍鎳，可有效防止銅離子對于塑料管道的侵蝕。 4）生物粘泥：為了防止形成生物粘泥，系統(tǒng)運行1年后，在系統(tǒng)管道中適當(dāng)加入殺蟲劑或防凍液即可，對于大型系統(tǒng)也可采用真空脫氣機進行真空脫氣處理。三、成品保護與漏水修復(fù) 毛細管網(wǎng)是熱塑性材料，干管漏水熱熔修復(fù)，如毛細管單根管道漏水，將其剪斷焊死即可，不影響系統(tǒng)運行。毛細管網(wǎng)一般與裝飾層結(jié)合安裝，漏水點尋找和修復(fù)方便。在施工過程中應(yīng)加強成品保