輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)防結(jié)露方法的探討.doc

輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)防結(jié)露方法的探討【摘 要】結(jié)露問題仍然是影響輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)推廣的關鍵問題之一，本文總結(jié)和分析了三中不同的防結(jié)露方法，并結(jié)合結(jié)露過程緩慢，得到了只要控制方法得當，結(jié)露是可以避免的。【關鍵詞】輻射供冷空調(diào) 防結(jié)露 控制方式一、引言輻射供冷是指降低圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面中一個或多個表面的溫度，形成冷輻射面，依靠輻射面與人體、家具及圍護結(jié)構(gòu)其余表面的輻射熱交換降溫的技術方法。近年來輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)以其高舒適性、節(jié)能性、自調(diào)節(jié)性等優(yōu)點得到了暖通業(yè)界的認可，也在一部分工程上得到應用，但輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)易結(jié)露的特性是阻礙輻射供冷技術的廣泛應用的關鍵問題之一。輻射表面一旦結(jié)露，就回形成水漬，不僅影響其美觀，還會導致細菌的滋生，影響身體健康，更嚴重甚至會出現(xiàn)“辦公室雨”。近30年，很多國內(nèi)外專家學者對輻射供冷的結(jié)露進行了大量研究，取得了很多成果1-3。因此本文就目前輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)防結(jié)露的方法進行了總結(jié)和分析。二、輻射供冷空調(diào)的防結(jié)露控制方法的分類輻射供冷結(jié)露現(xiàn)象和清晨草葉上的露珠形成的過程類似，濕空氣接觸到了低于其露點溫度的表面，進行冷卻減濕，析出的水分附著在物體表面。所以要防止輻射表面結(jié)露的關鍵，就是要保證輻射供冷面的溫度要高于室內(nèi)空氣的露點溫度。防結(jié)露的方法分為幾大類：（一）輻射面溫度的控制；（二）室內(nèi)露點溫度的控制；（三）新技術，新材料的應用。三、輻射面的溫度控制輻射面溫度的控制就是對對水系統(tǒng)的控制，當輻射面溫度低于室內(nèi)空氣的露點溫度時，可以減少高溫冷水的流量（量調(diào)節(jié)），也可以將高溫冷水的溫度升高（質(zhì)調(diào)節(jié)），還有兩者結(jié)合等方式來提高輻射板的溫度，將溫度提高到室內(nèi)空氣露點溫度之上。（一）量調(diào)節(jié)控制量調(diào)節(jié)的方法有兩種，雙位開關（on/off）控制和變流量（variable flow control）控制。雙位開關（on/off）控制是保持供水溫度與瞬時流量一定，以室內(nèi)某一設定溫度為中間溫度，來控制閥門的關開。脈動控制方式（on/off pulse -width modulation），是雙位開關控制一種方式。另一種是，是根據(jù)室內(nèi)溫度來控制二通閥的開度。雙位開關控制設計簡單、設備簡單，但耗能較流量控制大，且控制不穩(wěn)定，脈沖控制方式很好的解決室內(nèi)控制不穩(wěn)的問題，還減少了投資，同時也減少了耗能，但其控制程序復雜。（二）質(zhì)調(diào)節(jié)控制對于水溫控制來說，水溫跟室外空氣溫度有簡單的線性關系，所以對于水溫的控制可根據(jù)室外空氣溫度來調(diào)節(jié)，稱作室外溫度補償調(diào)節(jié)（outdoor reset control）。該控制方法有一定的提前性，但沒有考慮室內(nèi)因素，所以其調(diào)節(jié)室溫具有不精確性。當然也可以根據(jù)室外空氣溫度并綜合室內(nèi)空氣溫度來調(diào)節(jié)水溫，稱作室外溫度補償控制+室內(nèi)反饋（outdoor reset with indoor temperature feedback control），此時水溫的改變不僅要考慮到室外的空氣溫度，還考慮室內(nèi)的得熱，例如人體、設備等，該控制方法比僅根據(jù)室外空氣溫度來控制更穩(wěn)定，但裝備復雜，初投資大。供水溫度和流量同時控制有室外溫度補償加雙位開關控制，具有一定的預見性，還可以減輕室溫變化幅度大的缺點。室外溫度補償加脈動控制比加雙位控制更加精確，但程序設計較復雜。四、室內(nèi)露點溫度的控制（一）室內(nèi)除濕設備除濕室內(nèi)露點溫度的控制最簡單的方法可通過在室內(nèi)放置轉(zhuǎn)輪除濕機、溶液除濕等設備進行除濕，維持室內(nèi)的露點溫度始終低于輻射面的溫度。其濕過程近似等焓過程。（二）新風設備除濕傳統(tǒng)的溫度優(yōu)先控制是先根據(jù)濕度傳感器的信號把送風溫度處理到露點溫度，以滿足室內(nèi)濕負荷，然后再根據(jù)溫度信號加熱送風溫度。而輻射供冷空調(diào)為防止輻射面結(jié)露，通常采用濕度優(yōu)先控制方法，新風根據(jù)最大散濕量來計算出新風的露點送風狀態(tài)點，然后根據(jù)排風中來改變新風量。很多設計者認為人員密度大的地方散濕量大容易結(jié)露，因而不適合使用輻射供冷系統(tǒng)，文章5提出了單位新風除濕能力?d，為在人員密集空間使用輻射供冷提供了理論基礎，并將單位新風除濕能力?d與?d的關系作為是否適合應用輻射供冷空調(diào)的標準，見表（1）。 ?d見式（1）：五、對材料的改進結(jié)露是由于輻射面的溫度高于與其接觸的空氣的露點溫度，可以在輻射頂板下加一層可通過長波的材料例如薄膜6，不僅解決了結(jié)露問題，同時也會大大增加供冷量。冷輻射頂板和材料之間的夾層可以是真空也可以是干空氣，最好是真空。當夾層是真空時，因為該材料對長波透過率很高，所以材料的溫度受輻射換熱影響很小，因此材料的溫度就與冷卻頂板的溫度基本無關，材料溫度幾乎等于室內(nèi)空氣溫度。當夾層是干空氣時，冷卻頂板基本上用導熱的方式影響材料的溫度，材料溫度還與室內(nèi)空氣有關，所以材料溫度在冷卻頂板溫度和外圍空氣干球溫度之間，改變空氣夾層的厚度，可以改變材料溫度。當冷輻射頂板溫度低于室內(nèi)露點溫度時，因為頂板不與室內(nèi)空氣接觸而不會結(jié)露，圖2是該結(jié)構(gòu)示意圖：論文7提出了一種“疏導結(jié)露”的輻射板模型，為輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)結(jié)露問題的研究提供了新思路，在輻射板表面等間距開微槽道，微槽道的開槽深度從中央向邊緣處逐漸降低。露水在毛細作用下首先積聚到微槽道內(nèi)部，再利用微槽道內(nèi)表面坡度引流作用，把露水排到輻射板邊緣，集中回收，但這種輻射板造價較高。圖3就是這種輻射板模型。還有調(diào)濕建材建材的應用7，也可以防止結(jié)露，在此種空調(diào)房間中，能根據(jù)水氣分壓來自動吸濕和放濕。這些材料有高分子樹脂凝膠、硅酸鹽等。六、總結(jié)（一）輻射面溫度的控制和室內(nèi)露點溫度的控制能有效的控制輻射面結(jié)露。（二）新技術，新材料的應用為輻射供冷防結(jié)露提出了新思路。（三）結(jié)露是很緩慢的過程，只要控制方法得當，結(jié)露是可以避免的。參考文獻：1s.j.rees，j.j.mcguirk，p.haves，numerical investigation of transient buoyant flow in a room with a displacement ventilation and chilled ceiling systemj，international journal of heat and mass transfer，2001，44：30673080；2stanley a. mumm，chilled ceilings in parallel with dedicated outdoor air system，addressing the concerns of condensation，and cost j ，ashrae trans，2002，108（2）：260290；3王子介，地板供暖及其發(fā)展動向j，暖通空調(diào)，1999，29（6）：3538；4金梧鳳，余明錫，金光宇，等.地面輻射供暖系統(tǒng)控制方式研究j.建筑熱能通風空調(diào)，2005，（7）：67-715何婧，沈晉明，壽青云，等.獨立新風與輻射供冷系統(tǒng)防結(jié)露問題探討j.暖通空調(diào)，2008，38（6）：159-162.6王晉生.加裝長波高透過性薄膜的冷卻頂板/置換通風系統(tǒng)實驗與模擬.d. 上海.同濟大學. 20057孔祥雷等.輻射供冷空調(diào)結(jié)露問題的研究現(xiàn)狀及其對策.建筑熱能通風空調(diào)，2008，27（1）8stanley a mumma. ceili