5493696764毛細管網生態(tài)空調設計流程

1、毛細管網生態(tài)空調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為毛細管網輻射系統(tǒng)加新風除濕的空調系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)由室內毛細管網輻射末端、新風除濕系統(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輻射末端，承擔室內顯熱負荷，令一臺提供7的低溫冷水供新風除濕機組，承擔新風和潛熱負荷，冬季制備35水供系統(tǒng)輻射采暖。除此之外，為了使新風滿足一定的舒適度要求，地源熱泵機組內置余熱回收設備，為新風的再熱提供能量，使除濕后的低溫新風溫度升到17以上后再送入室內。圖11.1地源熱泵機組地源熱泵是以地熱能作為熱泵夏季制冷的冷卻源、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熱交換器從土壤中吸熱或向土壤中放熱。夏季使用空調時，室內的余熱經過熱泵、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”。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、新風冷凝除濕系統(tǒng)新風冷凝除濕系統(tǒng)是空調輻射系統(tǒng)正常運行的必要條件。一般將新風的絕對含濕量處理到低于室內絕對含濕量2g/kg以上。這樣，處理后的新風除了承擔新風本身的濕負荷和房間的散熱量以外，還可以承擔一部分室內的顯熱負荷。為解決新風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的余熱產生熱水，在不增加系統(tǒng)能耗的前提下對新風進行再熱升溫處理。這一技術在目前已經很成熟，包括世博園“漢堡之家”的新風系統(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，不會出現除濕溶液飄液問題的優(yōu)點。室內采用置換式送風，一般采取下送風上排風方式。置換送風的送風溫度低于室內溫度，冷空氣沿地面蔓延形成新空氣湖，

4、人體溫度遠高于室內溫度，低溫新風在人體加熱作用下上浮，包裹人體，讓人始終處于新風環(huán)境中，并繼續(xù)上浮通過排風口排出室外。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，包括甲醛在內的各種室內環(huán)境污染以最快速度排除。置換新風實現最高室內空氣品質。1.3毛細管網輻射末端毛細管網輻射式空調末端系統(tǒng)是把毛細管網安裝在室內墻面、地面或頂棚上，以水作為介質，通熱水的時候向室內輻射傳熱，通冷水把室內熱量帶走，將采暖和制冷在一套系統(tǒng)中實現，就像人體皮膚的毛細血管調節(jié)體溫一樣調節(jié)室溫，柔和安靜、無噪聲、無吹風感、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的熱傳遞方式，以節(jié)能、舒適而著

5、稱。輻射換熱作為在現代建筑空調系統(tǒng)中推廣的一種導熱方式，其亮點便是：令人舒適的熱傳遞過程。毛細管網平面系統(tǒng)和常規(guī)的對流式空調系統(tǒng)相比，毛細管網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：在室內沒有吹風感、沒有空氣輸送帶來的噪音，創(chuàng)造了健康的室內環(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、動切斷相應房間的水路，此時除濕系統(tǒng)全力除濕，當露點溫度降低后，電熱執(zhí)行器打開閥門，恢復正常工作。電熱執(zhí)行器也可根據露點溫控器面板上的設定值自動調節(jié)閥門的開度，進而對毛細管的水量進行一定范圍調節(jié)，控制室內溫度，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，設計要求新風量1500m³/h，新風含濕量9.0g/kg干，送風溫度17-18，采用表冷器除濕。室內設計工況為26，相對濕度55%，含濕量11.54g/kg干。2.1方案的確定根據公共建筑節(jié)能設計標準，節(jié)能建筑的冷負荷可按照55w/。本項目中采用毛細管網輻射末端結合獨立新風除濕系統(tǒng)來滿足設計要求。設計要求新風含濕

7、量為9.0g/kg干，采用余熱回收對除濕后的新風進行再加熱以滿足舒適度要求。2.2 計算新風狀態(tài)參數上海地區(qū)夏季氣候參數：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室內不結露設計參數為：干球溫度tn=26相對濕度55%室內空氣含濕量dn=11.54g/kg干露點溫度tdp2=16.3焓值hn=55.67kj/kg新風參數為：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送風焓值hs=39.96kj/kg假設熱回收裝置的焓回收率為60%，則（hw

8、-hc）/（hw-hn）=60%，所以新風經過熱交換后焓值hc為69.618kj/kg。假設熱回收裝置的溫度回收率為70%，即（tw-tc）/（tw-tn）=70%，所以新風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計算新風承擔的冷負荷根據前面計算得新風進表冷器之前與熱回收裝置換熱后的焓值為c=69.618kj/kg，經表冷器處理后，再熱前的焓值hb=36.88kj/kg。因此新風機承擔的冷負荷q1為：1500×1.223×（hc-hb）/3600=19.23 (kw)式中：1.223為空氣由28.58降到1

9、4的平均密度，kg/m³。新風再熱所需的熱負荷q2為：1500×1.221×（hs-hb）/3600=1.56(kw)式中：1.221-為空氣由14升到17的平均密度，kg/m³。干球溫度17，含濕量9.0g/kg的新風送入室內能承擔的冷負荷q3為：1500×1.193×（hn-hs）/3600=7.8(kw)式中：1.193-為空氣由17升到26的平均密度，kg/m³。所以毛細管網要承擔的符合為27.5-7.8=19.7kw；實際安裝時，考慮到室內整體舒適性溫度均勻性，毛細管網鋪設面積一般按滿鋪設計。整個系統(tǒng)的冷負荷為：1

10、9.7+q1=38.93kw因此所選機組的制冷能力為40kw，機組內置的余熱回收套管可以在夏季回收大約10%的冷凝熱，即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毛細管網末端控制系統(tǒng)原理圖3.3新風系統(tǒng)室內部分安裝示意圖4、溫濕度的控制和調節(jié)4.1毛細管網集配系統(tǒng)（意大利emmeti原裝）毛細管網輻射系統(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，泄水閥有流量調節(jié)控制功能；（2）分水器各分支內置柱塞式流量調節(jié)閥，雙閥芯結構，精確調節(jié)流量，可配套流量計； （3

11、）集水器各分支支路上可設溫度計，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；（5） 分水器、集水器主桿前設置可關斷閥門，可設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、具有防結露保護功能；2. 室內溫度及相對濕度、冷表面溫度測量；3. 室內溫度設定；4. 7天4時段編程功能；5. 室內溫度、冷表面溫度、冷表面露點顯示；6. 設置溫度顯示、時鐘、星期顯示?？蛻舫Ｒ妴栴}解答一、冷輻射表面是否會結露 輻射系統(tǒng)的輻射表面溫度一般低于露點產生才會結露，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

12、于露點，同時在各個房間不利點均配置露點溫度保護器，當檢測到有凝露危險的時候，系統(tǒng)會自動關閉，確保萬無一失。 1）高溫冷源：系統(tǒng)采用18高溫冷水，同時保證毛細管網鋪設足夠的面積。 2）濕度控制：利用新風冷凝除濕系統(tǒng)，保證室內空氣適宜的濕度，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、毛細管網是否會阻塞 在合理設計、施工前提下，毛細管網不會出現阻塞現象，原因如下： 1）結垢問題：水溫大于60的情況下，水中的鈣鎂離子才會析出，形成水垢，毛細管網系統(tǒng)所需水溫范圍是18-40，不會有水垢問題產生，同時由于毛細管網內壁非常光滑，即

13、使有輕微水垢產生，也不會形成阻塞，根據清華大學節(jié)能樓多年的使用情況，系統(tǒng)不存在因為結垢堵塞的問題。2）大顆粒物阻塞：系統(tǒng)均配置了小型過濾裝置，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的影響：對于大型系統(tǒng)，設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 毛細管網是熱塑性材料，干管漏水熱熔修復，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。毛細管網一般與裝飾層結合安裝，漏水點尋找和修復方便。在施工過程中應加