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摘要:近年来人们生活水平的提高,对建筑施工质量的要求也在提高。随着生活水平的提高和节能建筑的推广,毛细管辐射制冷空调方式越来越多地应用于我国居住建筑。毛细管辐射空调通过顶板的低温辐射作用于人体,具有温和无吹风感、安静无噪声、垂直温差的优点。本文就民用建筑空调毛细管辐射系统施工技术展开探讨。
关键词:空调;毛细管网;低温辐射空调;舒适性
引言
随着科技与时代的发展,空调系统也由最早的窗机、分体式壁挂机发展到了家用VRV中央空调以及毛细管辐射空调系统。毛细管辐射空调系统以其夏季高温(17-19℃)供回水和冬季低温(32-30℃)度回水的特点,在增强了空调系统舒适性的同时大大降低了空调系统的能耗,因而毛细管辐射空调系统在市场上具备了很大的推广潜力。
1毛细管辐射空调系统的传热原理
在我国常见的毛细管辐射空调系统主要有三种表现形式的应用。太阳能与毛细管末端相结合的空调供暖系统,蒸发冷却与毛细管网辐射供冷相结合,最为常见的是热泵与毛细管辐射末端相结合的空调系统,热泵包括空气源热泵、水源热泵和地源热泵等。毛细管辐射空调与传统空调在热交换的原理上存在明显差异,后者是将室内的回风和新风混合处理好直接送入房间内,主要以对流的方式进行换热而带走热量;而前者主要换热方式为辐射换热。资料显示,房间内使用毛细管辐射空调,辐射换热量会占到总散热量60%以上。在舒适条件下,人体产生的全部热量,是以一定的比例散发的,大致为对流散热占30%,辐射散热占45%,蒸发散热占25%。可见辐射换热对人体的舒适感很重要,这也是辐射空调性能要优于传统空调的原因。
2毛细管辐射空调系统新风系统
2.1新风设计要求
辐射空调系统中的新风有三个任务:首先是保证室内卫生要求,按照《室内空气质量标准GB/T18883》,人均新风量为30m3/h;其次是维持室内正压状态。《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2010》表明在正常使用条件下,住宅换气次数为0.45~0.7次/h;最后是要满足夏季除湿功能,新风必须担负室内潜热负荷,辐射面必须保证不结露才能正常工作。通常除湿新风含湿量约8~9g,同时新风也可适当承担室内显热负荷。为节能考虑新风不考虑加湿。新风送风量取满足以上三个要求的最大值,本项目按照0.8次/h进行设计。
2.2毛细管辐射空调系统相比较常规空调而言具有以下几大优势
(1)常规空调存在吹风感,且存在温度梯度;而毛细管辐射空调由于辐射作用,规避了吹风感,且在室内不存在温度梯度,所以提高了室内的空调舒适度。(2)毛细管辐射空调PPR管内的水流速度较慢,且在室内并无相关主机设备等,所以解决了常规空调带来的噪音问题,提高了生活的室内环境。(3)毛细管辐射空调PPR管埋设在粉刷层或者吊顶内,不与室内的空气直接接触,所以避免了常规空调室内机滤网的卫生死角,且提高了在使用期间的室内空气品质。(4)毛细管辐射空调系统夏季与冬季供回水一般为17-19℃和32-30℃,相较于常规空调系统减少了热损耗,在使用期间提高了空调的经济性能。(5)毛细管辐射空调系统的末端毛细管铺设在天花板或者墙体的粉刷层内,不仅不影响建筑内家具等的摆放,而且也不会占用建筑内部空间。(6)便于实现空调的“分户计量”,为小区集中供冷供热提供了支持。(7)毛细管铺设与装修粉刷同步,不影响装修工期,而且铺设位置灵活多变,充分保证了室内的空调效果。(8)由于毛细管本身的厚度以及抹灰层的厚度都较小,所以对室内层高并不产生多大的影响,从成本上降低了建筑结构层高的投入。
3空调毛细管辐射系统施工技术
(1)毛细管网栅及管道连接。毛细管席应在不低于10℃的环境温度下安装.热熔连接环路支管时的环境温度不应低于50℃安装时预热、焊接、放置时间等都应符合相关规定。先熟悉图纸,了解敷设方式.同一回路的毛细管之间的连接方式是通过焊接连接,然后将连接好的毛细管席进行吊装,也可以先吊装后再焊接连接,最后用吊卡或塑料 卡将毛细管集管固定到顶板下或墙体上,每片毛细管席应不少于2个固定点。将毛细管卡入固定卡的卡槽,铺装应平整。各集分水器与主管道之间的管道需管卡固定,贴顶安装。在系统压力试验前应将分集水器安装完毕,毛细管供回水支管与分集水器之间的连接,应采用卡压式、卡套式的挤压连接;连接件应为非腐蚀性材料,如不锈钢、铜质等材料的产品。(2)压力试验。管道安装完成后,应对毛细管系统进行水压试验,一般系统的设计压力为0.6MPa,试验压力为1.0MPao为减少损坏,分集水器应暂缓安装,待户内毛细管网安装完成后,应先分区分环路逐一进行试压,毛细管网栅充水压0.3MPa测试10min,如有泄漏立即修复,此后压力升至1.OMPa;1h后,由于毛细管的弹性,将重新平衡系统的压降;如果系统能够保压4h,那么压力测试顺利完成。特别提醒,在所有的泄漏修复完成后,必须要重新进行压力测试,并将所有的故障及修复记录在测试报告中,以备查阅。系统强度试验完成后,应进行反复冲洗毛细管网,边冲洗边查看排出水中不夹杂携带各种杂质,且水色比较清澈为合格。管路冲洗完成后,应将系统冲水保压0.2MPa-0.3MPa,并持续到所有施工工作结束。待交付使用前,再将分集水器安装到固定的位置,然后对分集水器及户内的毛细管再次统一试压,确认合格后才能开通运行。
4毛细管辐射空调系统的注意事项
(1)表冷器新风处理。表冷器新风处理是目前国内普遍使用的降温方法,该方法在系统中设置两套制冷系统。一套是高温水系统,应用于毛细管辐射空调系统。另一套系统为新风机组提供冷源;或共用一套制冷系统,通过旁通阀门设置,一部分供辐射空调使用,一部分供新风表冷器使用。其除湿能力受到冷冻水温度的限制。(2)表冷器+转轮复合除湿。转轮除湿是通过物理吸附将浸渍吸湿剂的薄板加工成蜂窝状转轮进行通风以达到除湿目的。单独使用转轮除湿没有办法精确控制湿度,而在实际应用中常常将新风先送入表冷器经过一次降温除湿处理后,再送入转轮进行除湿,以便精确控制湿度;但转轮除湿在再生区需要高温空气进行脱附再生,能耗较大。(3)蒸发冷却新风处理。蒸发冷却是使空气和水直接接触,以水为制冷剂,利用水蒸气的蒸发吸热而使空气降温,它不使用氯氟烃类制冷剂,不会对大气臭氧层造成破坏,蒸发后的水也不用压缩,降低了运行能耗。蒸发冷却新风处理在我国炎热干燥的西北地区得到广泛推广,因为气候条件的优势已在新疆、甘肃等地的公共、民用及一些工业建筑中得到应用。(4)DOAS独立新风系统。独立新风系统是近年来美国使用的新风处理方法,它是由防雨罩、过滤箱、寒冷箱、热交换芯、风口五个部分组成。与普通的新风处理不同,它不将回风与新风混合处理,而是将新风通过热交换芯与室内空气全热交换处理好后直接送入室内,再用排风口将室内空气抽走,以达到置换的目的。独立新风系统的送风温度要求较低,所以相应的冷水初温必须低,寒冷箱内选择冰作为蓄冷系统,为解决送风温度低引起的风口结露,宜选用诱导送风口。独立新风系统在国内应用实例较少。
结语
在居住建筑中实施毛细管辐射供冷空调系统,不仅要选择合理的冷热源与新风系统,还要做好系统的防结露措施,并把握住毛细管辐射空调末端系统的设计施工要点。
参考文献
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