空調(diào)系統(tǒng)用輻射換熱器

備案信息

備案號(hào)：55149-2016

備案公告： 2016年第8號(hào)(總第200號(hào)) 。

其中分戶式的冷熱源通常采用分戶的小型風(fēng)冷式熱泵，為了適用于普通家庭使用，風(fēng)冷熱泵通常采用變頻變水溫的方式進(jìn)行調(diào)控。分戶式的新風(fēng)水力模塊一體機(jī)是一種專門針對(duì)小型戶式化的平面輻射空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)，通常采用雙冷源方式，確保系統(tǒng)的除濕能力指標(biāo)滿足平面輻射空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。分戶獨(dú)立式輻射空調(diào)系統(tǒng)的輻射式末端，通常采用毛細(xì)管網(wǎng)、金屬輻射板、石膏輻射板、高密度的地暖管等，再通過與建筑融為一體的施工方式打造出輻射面。從而以冷熱輻射的方式為建筑室內(nèi)提供柔和、安靜、均勻、高舒適的冷熱環(huán)境。

分戶獨(dú)立式輻射空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)方式，通常采用地送風(fēng)或頂送風(fēng)方式，對(duì)于樓層較低的住戶，優(yōu)先選擇采用地送風(fēng)，可以有效減少占用的空間。對(duì)于樓層較高的客戶，頂送風(fēng)方式更適合，對(duì)于特殊用戶，也可以選擇采用墻面走管的方式進(jìn)行側(cè)墻送風(fēng)。從送風(fēng)的氣流組織角度講，地送風(fēng)或側(cè)墻送風(fēng)更有利于氣流組織的分布。分戶獨(dú)立的自控系統(tǒng)通常是專門針對(duì)分戶獨(dú)立輻射空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)平面輻射空調(diào)系統(tǒng)所用的控制系統(tǒng)相比，控制邏輯更加人性化，其控制復(fù)雜程度也遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)系統(tǒng)。這種復(fù)雜而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂葡到y(tǒng)，除實(shí)現(xiàn)基本的防結(jié)露控制外，通常采用RS485通訊總線方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中所有設(shè)備的互通互聯(lián)，進(jìn)而形成對(duì)整體系統(tǒng)更加精準(zhǔn)、便捷、高效的控制。更有高端配置的系統(tǒng)，可以通過無線通訊方式實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程操控、在線監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障排除、在線托管等更加高級(jí)的智能控制。

輻射空調(diào)系統(tǒng)由輻射供冷供熱末端系統(tǒng)、獨(dú)立除濕新風(fēng)系統(tǒng)和冷熱源三部分組成。

系統(tǒng)顯著特點(diǎn)是：高空氣品質(zhì)、高舒適性、低能耗。

平面輻射空調(diào)1)空調(diào)冷熱源部分

空調(diào)冷熱源采用高效率、低污染、使用可再生能源的主機(jī)。如利用地?zé)帷⒌?下)表水等可再生資源作為冷熱源的空調(diào)系統(tǒng)，或者高效率的制冷制熱空調(diào)系統(tǒng)。

a)土壤源熱泵

土壤熱泵系統(tǒng)采用垂直(埋管深度在地下100米以內(nèi)，也可利用建筑混凝土樁基埋管)或水平埋管形式，利用地下淺層土壤溫度常年保持在10 度～20度左右的特點(diǎn)，通過地下埋管管內(nèi)的介質(zhì)循環(huán)與土壤進(jìn)行閉式熱交換以達(dá)到供冷供熱的目的。夏季通過熱泵將建筑內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下，對(duì)建筑進(jìn)行降溫；冬季通過熱泵將大地中的低位熱能提高品位對(duì)建筑供暖。同時(shí)還可提供衛(wèi)生熱水。原理圖如圖2

圖2土壤熱泵系統(tǒng)原理圖

土壤源為可再生性能源，由于地下?lián)Q熱器為閉式系統(tǒng)，不會(huì)污染地下水資源，對(duì)環(huán)境零污染。

保證土壤源熱泵長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)就是地下?lián)Q熱器系統(tǒng)的精確設(shè)計(jì)與良好的安裝工藝。

b)水源熱泵

水源熱泵，直接利用地下水或者江河湖泊水塘作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，夏季吸收建筑余熱量，冬季向建筑物輸送熱量。分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)兩類。

開式系統(tǒng)：直接采用地下水作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源時(shí)，如果處理不當(dāng)，有可能污染地下水，或者取水與回灌量不平衡，從而造成系統(tǒng)不能安全穩(wěn)定的 長期運(yùn)行。所以此方式，雖然能源具有可再生性，但是由于設(shè)計(jì)要求較高，并且受地質(zhì)條件和當(dāng)?shù)卣叩南拗?，?yīng)根據(jù)實(shí)際情況慎重選用。

閉式系統(tǒng)：采用江河、湖泊、水塘等地表水作為冷熱源時(shí)，由于通常采用閉式系統(tǒng)，對(duì)環(huán)境無污染，且安裝方便，在地表水資源豐富的地區(qū)采用較好。

圖3水源熱泵系統(tǒng)原理

c)風(fēng)冷熱泵機(jī)組

風(fēng)冷熱泵機(jī)組主要應(yīng)用在冬冷夏熱(冬季非采暖)地區(qū)。由于其安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，對(duì)于家庭等分散用戶是一個(gè)有效的選擇。

平面輻射空調(diào)2)空調(diào)末端部分

空調(diào)末端系統(tǒng)有以下產(chǎn)品形式：

a)金屬輻射頂板

(圖4)或干式輻射地板(略)圖4金屬輻射頂板

b)毛細(xì)管式輻射板(席)

圖5毛細(xì)管輻射席(聚丙烯)

毛細(xì)管產(chǎn)品較金屬輻射頂板對(duì)室內(nèi)負(fù)荷變化的反應(yīng)快，而在輻射能力相當(dāng)?shù)那闆r下造價(jià)低，安裝簡(jiǎn)捷，節(jié)約建筑空間?？梢愿鶕?jù)客戶要求定制尺寸、干濕式建筑施工要求均可。

節(jié)能：夏季不需低溫冷凍水，冬季不需高溫?zé)崴?。夏季供水溫度?6度時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率可達(dá)到10.0；冬季供水溫度在40度以下，運(yùn) 行效率可達(dá)到4.0。毛細(xì)管空調(diào)末端系統(tǒng)可以和任何形式的冷熱源結(jié)合使用，尤其是與土壤源熱泵、閉式地表水水源熱泵配套使用，由于夏季可以直供，不需要開啟機(jī)組制冷，節(jié)能效果更明顯。

熱舒適性高：熱舒適性是評(píng)價(jià)空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標(biāo)，從圖6對(duì)各種形式的空調(diào)系統(tǒng)舒適性的調(diào)查結(jié)果我們不難看出平面式系統(tǒng)的受歡迎程度。

系統(tǒng)一：無置換新風(fēng)的輻射空調(diào)系統(tǒng)

系統(tǒng)二：常規(guī)式空調(diào)系統(tǒng)

系統(tǒng)三：有置換新風(fēng)的毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)

系統(tǒng)一系統(tǒng)二系統(tǒng)三

圖6熱舒適性指標(biāo)(不滿意度)

空氣品質(zhì)好：毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)采用獨(dú)立新風(fēng)形式，不存在和回風(fēng)的混合，因而空調(diào)品質(zhì)好。

節(jié)省建筑空間：由于毛細(xì)管末端基本不占用吊頂空間，因而可降低房間層高要求，從而大大節(jié)省建筑投資。毛細(xì)管末端安裝方便、快捷，經(jīng)濟(jì)性好。

平面輻射空調(diào)3)獨(dú)立除濕新風(fēng)系統(tǒng)

獨(dú)立除濕新風(fēng)系統(tǒng)是輻射空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要條件，保證空調(diào)空間的濕度以避免輻射表面結(jié)露，另外還要提供室內(nèi)所需新風(fēng)。整個(gè)輻射空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能和獨(dú)立除濕新風(fēng)系統(tǒng)息息相關(guān)。目前主要應(yīng)用的系統(tǒng)有：

a)用冷卻方式除濕

圖7 帶熱回收的冷卻除濕的獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)

此方式運(yùn)行可靠、技術(shù)成熟、能效較高。但冷凍除濕的原理必須將要處理的空氣冷卻到機(jī)器露點(diǎn)以下，然后對(duì)空氣再熱，對(duì)能源的使用效率受到制約，而且不能利用低位能源(包括可再生能源)。

b)液體除濕新風(fēng)系統(tǒng)

圖8 液體除濕空調(diào)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

圖9 液體除濕換熱器

液體除濕系統(tǒng)利用溶液的吸濕能力去除空氣中的水分，溶液通過加熱再生然后循環(huán)使用。除濕后的空氣再由表冷器除去顯熱(參考圖9)，構(gòu)成一除 濕新風(fēng)系統(tǒng)。液體除濕可以使用低品位能源(如太陽能、地?zé)?、余熱?。下圖為一利用太陽能/燃?xì)獾囊后w除濕空調(diào)系統(tǒng)(圖10)，

圖10太陽能/燃?xì)庖后w除濕空調(diào)系統(tǒng)

其流程為：溴化鋰溶液吸收新風(fēng)中的水分，降低其含濕量，然后利用冷水及回風(fēng)去除顯熱(經(jīng)過PHE–叉流板式換熱器，結(jié)構(gòu)參看圖9)；再經(jīng)直 膨蒸發(fā)器吸熱，對(duì)空調(diào)空間送風(fēng)。吸收水分的稀溴化鋰溶液經(jīng)再生器加熱再生(Solar/gas regenerator—太陽能/燃?xì)庠偕?。

由于液體除濕系統(tǒng)的可獨(dú)立除濕(處理潛熱)的能力，在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用將有廣泛的領(lǐng)域。目前由于其體積大，溶液有腐蝕性等弱點(diǎn)，尚未得到大量的使用。隨著研發(fā)的進(jìn)一步深入，液體除濕系統(tǒng)會(huì)有更大的突破。

輻射吊頂空調(diào)系統(tǒng)通過銅盤管內(nèi)冷熱水循環(huán)，對(duì)室內(nèi)人員、設(shè)備、周圍墻面及地面進(jìn)行冷熱輻射，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，達(dá)到制冷、供暖效果。通過獨(dú)立新風(fēng)管道向室內(nèi)提供所需新風(fēng)。