新风与地板辐射联合供冷系统的研究.docx

新风与地板辐射联合供冷系统的研究地板辐射供冷目前被人们认为是一种非理想的供冷方式，其主要原因是，人们对结露问题的疑虑和对舒适性的担忧。上世纪90年代，欧洲开始对地板辐射供冷进行理论和实际应用的探讨，国内近年来也加快了研究和应用的进程。随着温湿度独立控制空调技术的发明与应用，为解决上述问题提供了有效途径，使杜绝地板结露现象的产生成为可能。相关研究表明，把地板温度控制在18～20℃以上，在夏季不会产生脚冷的感觉，满足热舒适性要求。采用温湿度独立控制技术处理新风与辐射地板联合供冷（以下称联合供冷），室内外设计参数的确定、地板新风承担空调负荷比例、地板表面温度、送风参数及联合供冷系统适用场所，是本文主要研究的问题。技术背景1温湿度独立控制空调技术传统的空调方式由于手段的限制，通常采用热湿联合方式处理空气，为了同时满足温度和湿度的要求，势必导致能源的浪费。而温湿度独立调节空调技术是分别采用两个手段来解决温度控制和湿度控制这两个方面问题，从而可以分别达到对室内温度和湿度的控制要求。结合相应的能源形式，可以大大降低能耗，并有可能利用同一末端设备，解决春、夏、秋、冬四季的室内环境的问题。2辐射地板供冷HYPERLINK"//www.cbi360.net/"\h辐射地板供冷最关键的问题就是如何控制地板表面不发生结露现象。当地表温度低于室内露点温度时，会产生表面结露现象。结露不仅降低空调供冷的效果，而且影响建筑物的使用功能及建筑材料的使用寿命，应坚决避免。这样就要求在采用地板供冷时，一定要保证地板表面的最低温度高于室内空气的露点温度，且有一定的余量。在实际应用中，可以采用防止辐射吊顶结露的方式进行控制，即当辐射地板温度低于某一设定值（如一般场所可以取18oC）时，停止供水循环，使得温度逐步上升，以保证正常工作。因此，在室内设计状态下，地板表面的温度存在一个最低值。室外参数的选择HYPERLINK"//www.cbi360.net/hyjd/20170804/85869.html"\h温湿度独立控制空调系统，温度、湿度为两个独立控制的参数，与传统热湿联合处理空调系统不同。传统的空调系统设计中，按暖通规范规定，夏季空调设计采用历年平均不保证50h的干球温度、历年平均不保证50h的湿球温度的状态点作为室外设计状态点，把这种选择方法用在温湿度独立控制空调系统设计是不妥的。根据年平均温度、最湿月平均含湿量，我国划为三个区域（1）。根据我国典型气象(设计典型)年逐时参数报表（2）中看出，不同区域最湿月平均含湿量与夏季空调室外状态点对应含湿量不同，一般干燥地区最湿月平均含湿量大于夏季空调室外状态点对应含湿量，潮湿地区最湿月平均含湿量接近或小于夏季空调室外状态点对应含湿量；所有地区最湿日平均含湿量均大于夏季空调室外状态点对应含湿量。为保证空调系统运行可靠性，建议采用最湿日平均含湿量作为夏季空调室外计算含湿量。夏季空调设计采用历年平均不保证50h的干球温度、最湿日平均含湿量的状态点作为室外设计状态点。表１为不同区域典型城市室外气象参数对照表。表1不同区域典型城市室外气象参数室内参数的确定采用了地板辐射供冷方式，可以适当提高室内的空气温度，以达到与传统空调系统一致的体感温度，满足舒适性要求。由于地板辐射不能负担全部显热负荷，因此，设计的室内温度比传统空调提高的幅度需要进一步分析。参照热辐射地板的规范要求，联合供冷采用下部送风方式，设计温度可以比传统空调提高2oC；采用上部送风方式，设计时的室内温度按照线性比例提高，即如果地板辐射全部负担显热负荷，设计温度可以比传统空调提高2oC，如果只占有一定比例，则设计温度也提高2oC的相应比例。设计步骤1地表温度确定应根据空调负荷、新风量及舒适性要求，确定地表温度，一般不宜低于18～20℃。2地板新风承担空调负荷比例地板承担部分显热负荷，新风承担室内全部潜热负荷及其余显热负荷。单位面积辐射地板承担的显热负荷为：Qd=α*(tn-td)α：辐射换热系数tn：房间空气温度td：辐射地板表面平均温度3新风量的确定满足人员新风量（新鲜空气）及室内空气品质的要求。为使室内空气充分混合，维持均匀的温度场、速度场，杜绝地板结露，联合供冷系统新风量即送风量（诱导式送风除外），宜满足暖通规范舒适性空调室内换气次数要求。4新风送风点的含湿量确定新风负担全部的湿负荷，根据室内的余湿量、含湿量以新风量，计算新风送风点的湿度：ds：新风送风点的含湿量（g/kg）dn：室内空气含湿量(g/kg)W：室内余湿(g/h)G：新风量(m3/h)ρ：空气密度（kg/m3）5新风送风点的温度确定新风负担的显热负荷为全部显热负荷减去地板承担的显热负荷。根据这个负荷，确定送风点的温度。具体计算如下：ts=tn-3.6*Qx/（Cp*G*ρ）Q=Qx+Qdts