1、毛細(xì)管網(wǎng)生態(tài)空調(diào)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(xì)管網(wǎng)輻射系統(tǒng)加新風(fēng)除濕的空調(diào)系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)由室內(nèi)毛細(xì)管網(wǎng)輻射末端、新風(fēng)除濕系統(tǒng)和地源熱泵機(jī)組3 部分組成。系統(tǒng)配備地源熱泵機(jī)組兩臺(tái)，在夏季，一臺(tái)提供 17-19的高溫冷水供毛細(xì)管網(wǎng)輻射末端，承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷，令一臺(tái)提供 7的低溫冷水供新風(fēng)除濕機(jī)組，承擔(dān)新風(fēng)和潛熱負(fù)荷， 冬季制備 35水供系統(tǒng)輻射采暖。 除此之外，為了使新風(fēng)滿足一定的舒適度要求，地源熱泵機(jī)組內(nèi)置余熱回收設(shè)備，為新風(fēng)的再熱提供能量，使除濕后的低溫新風(fēng)溫度升到 17以上后再送入室內(nèi)。圖 11.1 地源熱泵機(jī)組地源熱泵是以地?zé)崮茏鳛闊岜孟募局评涞睦?/p>

2、卻源、 冬季采暖供熱的低溫?zé)嵩磥硖崛〔膳⒅评浜蜕钣盟囊环N系統(tǒng)。 典型的地源熱泵通過埋地?zé)峤粨Q器從土壤中吸熱或向土壤中放熱。夏季使用空調(diào)時(shí)，室內(nèi)的余熱經(jīng)過熱泵、地埋換熱器釋放到土壤中，同時(shí)為冬季蓄存熱量；冬季供暖時(shí)，通過地埋換熱器從土壤中吸熱，經(jīng)熱泵將熱量供給用戶，同時(shí)在土壤中蓄存冷量，以備夏季空調(diào)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(diào)”。在我國(guó)某些地區(qū)， 地埋管換熱器的出水溫度能達(dá)到 18左右，夏季可以直接滿足室內(nèi)輻射末端需要。所以地源熱泵機(jī)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(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)勢(shì)，本方案采用

3、兩套地源熱泵機(jī)組，如圖1。1.2 新風(fēng)冷凝除濕系統(tǒng)新風(fēng)冷凝除濕系統(tǒng)是空調(diào)輻射系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要條件。一般將新風(fēng)的絕對(duì)含濕量處理到低于室內(nèi)絕對(duì)含濕量 2g/kg 以上。這樣，處理后的新風(fēng)除了承擔(dān)新風(fēng)本身的濕負(fù)荷和房間的散熱量以外， 還可以承擔(dān)一部分室內(nèi)的顯熱負(fù)荷。為解決新風(fēng)的再熱可能造成能源浪費(fèi)的問題， 在本方案中利用熱泵機(jī)組內(nèi)的余熱產(chǎn)生熱水，在不增加系統(tǒng)能耗的前提下對(duì)新風(fēng)進(jìn)行再熱升溫處理。 這一技術(shù)在目前已經(jīng)很成熟，包括世博園“漢堡之家”的新風(fēng)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(huì)出現(xiàn)除濕溶液飄液?jiǎn)栴}的優(yōu)點(diǎn)。室內(nèi)采用置換式送風(fēng)，一般采取下送風(fēng)上排風(fēng)方式。 置換送風(fēng)的送風(fēng)溫

4、度低于室內(nèi)溫度，冷空氣沿地面蔓延形成新空氣湖，人體溫度遠(yuǎn)高于室內(nèi)溫度，低溫新風(fēng)在人體加熱作用下上浮，包裹人體，讓人始終處于新風(fēng)環(huán)境中，并繼續(xù)上浮通過排風(fēng)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(huì)相互影響，包括甲醛在內(nèi)的各種室內(nèi)環(huán)境污染以最快速度排除。置換新風(fēng)實(shí)現(xiàn)最高室內(nèi)空氣品質(zhì)。1.3 毛細(xì)管網(wǎng)輻射末端毛細(xì)管網(wǎng)輻射式空調(diào)末端系統(tǒng)是把毛細(xì)管網(wǎng)安裝在室內(nèi)墻面、地面或頂棚上，以水作為介質(zhì)，通熱水的時(shí)候向室內(nèi)輻射傳熱，通冷水把室內(nèi)熱量帶走，將采暖和制冷在一套系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，就像人體皮膚的毛細(xì)血管調(diào)節(jié)體溫一樣調(diào)節(jié)室溫，柔和安靜、無噪聲、無吹風(fēng)感、無污染、綠色生態(tài)，健康舒適。輻射供暖供冷完

5、全不同于對(duì)流和傳導(dǎo)的熱傳遞方式，以節(jié)能、舒適而著稱。輻射換熱作為在現(xiàn)代建筑空調(diào)系統(tǒng)中推廣的一種導(dǎo)熱方式，其亮點(diǎn)便是：令人舒適的熱傳遞過程。毛細(xì)管網(wǎng)平面系統(tǒng)和常規(guī)的對(duì)流式空調(diào)系統(tǒng)相比，毛細(xì)管網(wǎng)主要是通過輻射方式進(jìn)行換熱（毛細(xì)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(diǎn)是： 在室內(nèi)沒有吹風(fēng)感、 沒有空氣輸送帶來的噪音，創(chuàng)造了健康的室內(nèi)環(huán)境。露點(diǎn)溫度探頭、露點(diǎn)保護(hù)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(dòng)控制系統(tǒng)， 在每個(gè)房間最容易結(jié)露的位置布置露點(diǎn)溫度探頭，隨時(shí)把采集到的房間溫濕度參數(shù)值反饋給自動(dòng)控制系統(tǒng)，若房間濕負(fù)荷較大，露

6、點(diǎn)溫度升高到接近供水溫度時(shí)，分集水器上的電熱執(zhí)行器會(huì)自動(dòng)切斷相應(yīng)房間的水路，此時(shí)除濕系統(tǒng)全力除濕，當(dāng)露點(diǎn)溫度降低后，電熱執(zhí)行器打開閥門，恢復(fù)正常工作。電熱執(zhí)行器也可根據(jù)露點(diǎn)溫控器面板上的設(shè)定值自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度， 進(jìn)而對(duì)毛細(xì)管的水量進(jìn)行一定范圍調(diào)節(jié)， 控制室內(nèi)溫度，滿足舒適度要求。2、空氣焓濕處理計(jì)算舉例上海建筑面積500 的辦公樓，設(shè)計(jì)要求新風(fēng)量1500m3/h，新風(fēng)含濕量9.0g/kg干，送風(fēng)溫度 17-18，采用表冷器除濕。室內(nèi)設(shè)計(jì)工況為26，相對(duì)濕度 55%，含濕量 11.54g/kg 干。2.1 方案的確定根據(jù)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ，節(jié)能建筑的冷負(fù)荷可按照 55w/。本項(xiàng)目中采用毛細(xì)

7、管網(wǎng)輻射末端結(jié)合獨(dú)立新風(fēng)除濕系統(tǒng)來滿足設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)要求新風(fēng)含濕量為 9.0g/kg 干，采用余熱回收對(duì)除濕后的新風(fēng)進(jìn)行再加熱以滿足舒適度要求。2.2 計(jì)算新風(fēng)狀態(tài)參數(shù)上海地區(qū)夏季氣候參數(shù)：干球溫度 Tw=34.6含濕量 Dw=21.68g/kg 干露點(diǎn)溫度 Tdp=26.3焓值 Hw=90.54KJ/kg室內(nèi)不結(jié)露設(shè)計(jì)參數(shù)為：干球溫度 Tn=26相對(duì)濕度 55%室內(nèi)空氣含濕量Dn=11.54g/kg 干露點(diǎn)溫度 Tdp2=16.3焓值 Hn=55.67KJ/kg新風(fēng)參數(shù)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

8、量 Ds=9.0g/kg送風(fēng)焓值 Hs=39.96KJ/kg假設(shè)熱回收裝置 的焓回收率為 60%，則（ Hw-Hc ）/（Hw-Hn ）=60%，所以新風(fēng)經(jīng)過熱交換后焓值 Hc 為 69.618KJ/kg。假設(shè)熱回收裝置的溫度回收率為 70%，即（ Tw-Tc）/（Tw-Tn ）=70%，所以新風(fēng)在進(jìn)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(jì)算新風(fēng)承擔(dān)的冷負(fù)荷根據(jù)前面計(jì)算得新風(fēng)進(jìn)表冷器之前與熱回收裝置換熱后的焓值為c=69.618KJ/kg，經(jīng)表冷器處理后，再熱前的焓值Hb=36.88KJ/kg。因此新風(fēng)機(jī)承擔(dān)的冷負(fù)荷Q1為

9、：15001.223（ Hc-Hb） /3600=19.23 (KW)式中：1.223為空氣由28.58降到14的平均密度，kg/m3。新風(fēng)再熱所需的熱負(fù)荷Q2為：15001.221（ 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(fēng)送入室內(nèi)能承擔(dān)的冷負(fù)荷Q3為：15001.193（ 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(xì)管網(wǎng)要承擔(dān)的符合為27.5-7.8=19.7KW；實(shí)際安裝時(shí)，考慮到室內(nèi)整體舒適性溫度均勻性，毛細(xì)管網(wǎng)鋪

10、設(shè)面積一般按滿鋪設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)的冷負(fù)荷為：19.7+Q1=38.93KW因此所選機(jī)組的制冷能力為 40kw ，機(jī)組內(nèi)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(jī)房系統(tǒng)原理圖3.2 毛細(xì)管網(wǎng)末端控制系統(tǒng)原理圖3.3 新風(fēng)系統(tǒng)室內(nèi)部分安裝示意圖4、溫濕度的控制和調(diào)節(jié)4.1 毛細(xì)管網(wǎng)集配系統(tǒng)（意大利EMMETI原裝）毛細(xì)管網(wǎng)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(xì)管網(wǎng)系統(tǒng)的控制核心，主要功能包括：（ 1）分、集水器均配置自動(dòng)排氣閥和泄水閥，泄水閥有流量調(diào)節(jié)控制功能；（ 2）分水器各分支

11、內(nèi)置柱塞式流量調(diào)節(jié)閥，雙閥芯結(jié)構(gòu)，精確調(diào)節(jié)流量，可配套流量計(jì)；（ 3）集水器各分支支路上可設(shè)溫度計(jì)，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(dòng)開關(guān)；（ 5） 分水器、集水器主桿前設(shè)置可關(guān)斷閥門，可設(shè)溫度表顯示供回水溫度。4.2 普來福自主研發(fā)的露點(diǎn)保護(hù)溫控器-確保冷輻射系統(tǒng)萬無一失置1、具有防結(jié)露保護(hù)功能；2. 室內(nèi)溫度及相對(duì)濕度、冷表面溫度測(cè)量；3. 室內(nèi)溫度設(shè)定；4. 7 天4時(shí)段編程功能；5. 室內(nèi)溫度、冷表面溫度、冷表面露點(diǎn)顯示；6. 設(shè)置溫度顯示、時(shí)鐘、星期顯示?？蛻舫Ｒ妴栴}解答一、冷輻射表面是否會(huì)結(jié)露輻射系統(tǒng)的輻射表面溫度一般低于露點(diǎn)產(chǎn)生才會(huì)結(jié)露，本

12、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于露點(diǎn)，同時(shí)在各個(gè)房間不利點(diǎn)均配置露點(diǎn)溫度保護(hù)器，當(dāng)檢測(cè)到有凝露危險(xiǎn)的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，確保萬無一失。1）高溫冷源：系統(tǒng)采用18高溫冷水，同時(shí)保證毛細(xì)管網(wǎng)鋪設(shè)足夠的面積。2）濕度控制：利用新風(fēng)冷凝除濕系統(tǒng)，保證室內(nèi)空氣適宜的濕度，使露點(diǎn)溫度始終低于冷輻射表面溫度。3）露點(diǎn)保護(hù)溫控器：每個(gè)房間均配置露點(diǎn)溫度保護(hù)系統(tǒng)，智能室溫控制、確保萬無一失。二、毛細(xì)管網(wǎng)是否會(huì)阻塞在合理設(shè)計(jì)、施工前提下，毛細(xì)管網(wǎng)不會(huì)出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，原因如下：1）結(jié)垢問題：水溫大于60的情況下，水中的鈣鎂離子才會(huì)析出，形成水垢，毛細(xì)管網(wǎng)系統(tǒng)所需水溫范圍是18-40，不會(huì)有

13、水垢問題產(chǎn)生，同時(shí)由于毛細(xì)管網(wǎng)內(nèi)壁非常光滑，即使有輕微水垢產(chǎn)生，也不會(huì)形成阻塞，根據(jù)清華大學(xué)節(jié)能樓多年的使用情況，系統(tǒng)不存在因?yàn)榻Y(jié)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(jìn)入毛細(xì)管。2）系統(tǒng)中其他管道對(duì)毛細(xì)管網(wǎng)的影響：對(duì)于大型系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)一般采用獨(dú)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(zhǎng)期耐受酸堿溶液（PH 值 1-14）。分集水器采用鍛造黃銅內(nèi)外鍍鎳，可有效防止銅離子對(duì)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(yùn)行1 年后，在系統(tǒng)管道中適當(dāng)加入殺蟲劑或防凍液即可，對(duì)于大型系統(tǒng)也可采用真空脫氣機(jī)進(jìn)行真空脫氣處理。三、成品保護(hù)與漏水修復(fù)毛細(xì)管網(wǎng)是熱塑性材料，干管漏水熱熔修復(fù)，如毛細(xì)管單根管道漏水，將其剪斷焊死即可，不影響系統(tǒng)運(yùn)行。毛細(xì)管網(wǎng)一般與裝飾層結(jié)合安裝，漏水點(diǎn)尋找和修復(fù)方便。在施工過程中應(yīng)加強(qiáng)成