近年来,随着节能环保意识的增强和人们对舒适性要求的提高,辐射空调系统逐步投入使用。但辐射空调系统的设计特点还未被广大从业人员认知。本文将针对辐射空调系统的几个问题进行相关阐述,以利于辐射空调技术的推广和使用。辐射吊顶可以分为:埋管式,毛细管式,预制组装式,整体式等几类。本文主要讨论的是金属板辐射吊顶。金属管通过焊接、镶嵌、粘结、紧固等方式与一定模数的金属板相固定而预制成辐射板,φ10mm的铜管嵌在铝制底座上,底座粘在金属吊顶板上。如:600mm×1200mm。优点:金属板吊顶,平整、美观。铝制平顶辐射板的背面,必须覆盖一定厚度的绝热材料,一方面减少向上传热,另一方面可达到吸声(通过穿孔铝板)的效果。金属辐射吊顶与空调水管支管相连,夏季通冷水,冬季通热水,以实现对房间内的供冷和供热功能。采用辐射吊顶+新风的空调系统,可以实现温湿度独立控制,运行能耗比传统的风机盘管+新风系统和全空气系统低。可以利用较低温度的热水(35℃~32℃)供热,较高温度的冷水(16℃~19℃)供冷,提高冷水机组的能效比,可以提高整个系统的能源利用率。无运转部件,无机械运转及振动噪声。无冷凝水,室内空气品质好。辐射换热和对流换热比例接近于人体辐射散热和对流散热的比例,人体感觉会更舒适。理论计算和实验都证明,使用辐射吊顶+新风系统的房间,室内空气温度比使用对流空调的房间温度夏季高(冬季低)2~3℃时,也可以达到同样的热舒适度。这样,可有效减少空调系统的建筑冷(热)负荷,有利于空调系统实现整体节能。辐射吊顶依靠辐射换热,不依靠空气,不依靠室内空气流动。人体在辐射空调房间内,同时接受多方向的辐射,和普通的对流空调技术相比,要直接和快速。冬季辐射采暖,通过直接加热人体、地板等固体壁面,舒适度高;辐射过程不加热空气,对室内空气湿度影响小。而采用风机盘管加热空气,使室内空气干燥,造成室内上热下冷,舒适度差。考虑到省去原装饰吊顶,辐射吊顶的造价低于VAV空调系统的末端装置(风机动力箱);采用温湿度独立控制,控制系统的造价也会低于VAV空调系统。采用全新风系统而取消了回风系统,将污染物和病菌扩散的可能性降到了最低,避免了夏季风机盘管内的凝水可能引起的细菌、病毒污染。金属板辐射吊顶,更容易和灯光照明、消防喷头配合,新风出口和排风口更容易布置。通常,办公楼、商场、宾馆一类的民用建筑,室内的散湿量与人员数成正比,而系统的新风量取值也与人数成正比。因此,人员密度大的场所,其单位新风量负担的除湿量通常不会比人员密度小的场所大。当会议室等场所人均新风量较小时,可以采用较低的送风含湿量来达到消除室内余湿量的要求(参见表1)。式中:do--送风含湿量,g/kg;dn—室内含湿量,g/kg。
假定每人每小时散湿量为102g/h(办公室工作,室温25℃),当室内空气含湿12.0.g/kg,送风的含湿量6.0~9.0g/kg时,除湿所需的新风量在13.5~27.2m3/h.人范围内。设计时,也可适当加大人均送风量,以确保系统安全、稳定运行。辐射吊顶+新风空调系统冷负荷计算时,需要分别计算:新风负荷,室内显热负荷,室内潜热负荷。新风机组的冷量不等于系统的新风冷负荷,辐射吊顶的冷量也不等于室内的显热冷负荷。新风机组的冷量等于新风冷负荷、室内潜热冷负荷和由室内温度与送风温度之差形成的显热冷量(1.01Gw(tnto))之和。辐射吊顶的供冷量等于室内显热冷负荷与新风提供的显热冷量之差。例如,新风量30m3/h.p;人员密度8m2/p;新风冷负荷41W/m2(室内26℃,60%);新风耗冷量65W/m2(送风温度15℃);新风供冷量24W/m2(其中显热14W/m2)。当办公大楼外区的空调冷负荷为120W/m2时,辐射吊顶只需提供55W/m2的冷量。金属辐射板可以提供的制冷量76~88W/m2;办公区辐射板面积占比为72%时,即可满足55W/m2,可满足上述需求。参照假设办公室人员密度7m2/人,人均新风量30m3/h,辐射板的吊顶覆盖率为50%,即辐射板的人均占有面积为3.5m2;人员为极轻劳动,25℃时的人均散湿量为102g/h;室内只有人员散湿;辐射冷吊顶的表面温度接近均匀一致,不同点可能存在的温差小于3℃。当人员密度为设计值的2倍时,增加的人员产生的水蒸气分布在人均3.5m2的辐射板上,1h后的厚度为26μm。也就是说,一个人的散湿量要在辐射吊顶上形成与人头发直径相同的冷凝厚度(17~18μm)至少需要40min。办公室的人员密度增加一倍的持续时间一般不会超过上述假设,如果出现上述情况,也有足够的时间,通过自动控制系统增大送风量,快速消除结露的危险。从文献中还可以进一步了解到,辐射板表面的温度比室内空气露点低8℃,持续8.5h,并没有形成大到足够滴落的水滴。4.1 辐射吊顶(冷梁)+新风空调系统的具有系统节能、室内环境舒适的优点,值得推广应用。4.2 辐射吊顶+新风空调系统比冷梁+新风空调系统的优点更突出,应用范围更广。4.3 辐射吊顶+新风空调系统可以用于人员密度较大的场所,其供冷能力可以满足我国办公建筑的需求,新风可以不必采用复杂的液体除湿系统。4.4 送入足够的经过深度除湿的新风,室内维持足够的正压,阻止室外潮湿空气侵入,配合有效的自动控制系统,就可以可靠地防止冷吊顶结露。4.5 采用简化的防止辐射吊顶结露的控制措施,可以大大提高系统的稳定性和可靠性。
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