龔凱 楊美媛 張江濤
摘 要:隨著人們生活水平的日益提高,對(duì)空氣的品質(zhì)也提出了更高的要求。好的室內(nèi)空氣品質(zhì)可以為人們提供健康的生活環(huán)境,有益于提高學(xué)習(xí)、生活效率,提高生活質(zhì)量。然而溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)不僅可以將室內(nèi)的溫度、濕度、空氣流動(dòng)速度和空氣品質(zhì)都控制在一定的范圍內(nèi)。還可以避免常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中熱濕聯(lián)合處理所帶來(lái)的能量損失,緩解緊張的能源問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:溫濕度獨(dú)立控制;地源熱泵;地板輻射供冷
前言
為提高室內(nèi)空氣品質(zhì)、減少能源消耗已經(jīng)受到越來(lái)越多的關(guān)注。目前常規(guī)空調(diào)方式的排熱排濕大都是通過(guò)空氣冷卻器對(duì)空氣進(jìn)行冷卻和冷凝除濕,再將冷卻干燥的空氣送入室內(nèi),實(shí)現(xiàn)排熱排濕的目的,這就造成了能源的進(jìn)一步浪費(fèi)[1]。溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)可以單獨(dú)的進(jìn)行熱處理和濕處理,從而避免了降溫加熱的重復(fù)過(guò)程。利用溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)(Temperature and Humidity Independent Control of Air-conditioning Systems)可以避免常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)熱濕耦合處理帶來(lái)的問(wèn)題,能夠有效的提高能源利用效率。
1 溫濕度獨(dú)立控制
1.1 室內(nèi)顯熱負(fù)荷
室內(nèi)顯熱負(fù)荷來(lái)源:來(lái)自圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、太陽(yáng)輻射的熱、人員顯熱產(chǎn)熱、設(shè)備、照明產(chǎn)熱、滲風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)環(huán)境帶來(lái)的顯熱等。
1.2 室內(nèi)濕負(fù)荷
室內(nèi)濕負(fù)荷來(lái)自:室內(nèi)人員產(chǎn)濕、開(kāi)敞濕表面散濕、植物蒸騰作用散濕、滲風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)環(huán)境帶來(lái)的濕負(fù)荷等。
2 工程實(shí)例
本項(xiàng)目位于山東省青島市黃島區(qū)開(kāi)發(fā)區(qū)長(zhǎng)江東路某小區(qū),小區(qū)總建筑面積30000平方米,占地面積31000平方米,配置恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng),全年使用。每戶獨(dú)立設(shè)置新風(fēng)機(jī)組,地板供冷(熱),主要功能是為房間提供恒溫18~26℃,濕度50~65%,全年提供室內(nèi)新風(fēng)。在整體工程中防止冷表面結(jié)露是關(guān)鍵。
2.1 輻射供冷
影響輻射供冷的重要參數(shù)是人體和輻射冷表面的之間的角系數(shù)。角系數(shù)的大小取決于人員和冷表面之間的距離以及冷表面的面積。在面積相同時(shí),地板相對(duì)于其他冷表面(墻壁,窗戶,天花板等)而言對(duì)人體有更高的角系數(shù)[2]。文章以1#-1單元-201的一個(gè)房間為例,客廳中央站人,采取站姿時(shí)對(duì)地板的角系數(shù)為0.37,坐姿時(shí)對(duì)地板的角系數(shù)為0.4,人體對(duì)天花板的角系數(shù)一般僅為0.15~0.20。所以地板供冷的輻射供冷量要大于頂供冷。另外,冷地面的對(duì)流換熱量在很大程度上取決于熱源。在人體站立處的周?chē)?,地面冷空氣受熱?huì)產(chǎn)生上升氣流,對(duì)流換熱量也會(huì)加大。即地板供冷量效果好,并且輻射供冷具有“自調(diào)節(jié)”功能,根據(jù)輻射換熱的四次方定律可知,其能自動(dòng)增大輻射換熱量(供冷量)[3],所以本工程選用地板輻射供冷(熱)。
2.4 防結(jié)露
防結(jié)露問(wèn)題是THIC應(yīng)用的首要的問(wèn)題,避免結(jié)露就要求輻射板的表面溫度高于室內(nèi)空氣的露點(diǎn)溫度。兩種方法,其一提高輻射末端的供水溫度,保持供水溫度高于室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度1℃以上[4],本工程室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)為:室內(nèi)溫度t0=27℃,相對(duì)濕度?漬=60%,露點(diǎn)溫度約18.6℃,因此設(shè)定夏季輻射末端供、回水溫度為16℃/20℃。其二是降低室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度。夏季應(yīng)先啟動(dòng)新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行除濕,當(dāng)室內(nèi)空氣的相對(duì)濕度接近或達(dá)到設(shè)計(jì)值后再開(kāi)啟輻射末端供冷系統(tǒng),可很好地避免結(jié)露。此外,還要很好地控制建筑室內(nèi)正壓和滲透率,對(duì)建筑做好密封,盡可能少開(kāi)門(mén)、少開(kāi)窗,防止室外空氣滲入室內(nèi)[5]。
3 結(jié)束語(yǔ)
文章介紹了青島某小區(qū)應(yīng)用THIC較早的民用建筑之一,對(duì)溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)理念的推廣具有重要的示范作用,該小區(qū)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行正常,空調(diào)效果良好,該系統(tǒng)的特點(diǎn)是將溫度與濕度分開(kāi),避免能量利用品位上的浪費(fèi)。
在THIC中,應(yīng)安裝溫濕度采集器以對(duì)末端負(fù)荷變化進(jìn)行反饋,從而改變機(jī)組運(yùn)行參數(shù),達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。應(yīng)用地盤(pán)管輻射末端空調(diào)系統(tǒng)加獨(dú)立新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是空調(diào)領(lǐng)域的一大突破,因此,應(yīng)在實(shí)際運(yùn)行中還需收集數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn),使之更加完善。
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作者簡(jiǎn)介:龔凱(1988,5-),在讀碩士研究生,男,河北唐山,碩士研究生,工學(xué)碩士,在校學(xué)生,研究方向:制冷與熱泵理論技術(shù)。