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[设计] 毛细管空调系统设计要点

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发表于 2018-7-11 12:43:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
毛细管空调系统的设计,首先是空调负荷计算,再以此为依据设计系统各组成部分,主要包括空调主机系统、毛细冷暖系统、新风调湿系统和控制系统的设计。

系统组成

空调主机系统又称“冷热源系统”,以制冷制热机组为末端系统(毛细管冷暖系统和新风调湿系统)提供空调用冷热水,包括夏季制冷用冷水和冬季供暖用热水。
毛细冷暖系统又称“显热末端系统”,将毛细管席铺贴在室内顶面、墙面或地面上,通入冷热水调节室内温度。夏季通入高于常规空调水温的高温冷水,以辐射传热的方式柔和地向室内供冷,降低室内温度;冬季通入低于常规采暖水温的低温热水,以辐射传热的方式柔和地向室内供热,提高室内温度。
新风调湿系统又称“新风末端系统”,以新风机组置换通风方式,全年为室内提供新鲜空气,并在空调季控制室内湿度。夏季由机组将新风处理为低于室内湿度的“干风”,送入室内后除湿;在冬季将新风处理为高于室内湿度的“湿风”,送入室内后加湿。
毛细管空调的控制系统包括三部分内容:空调主机、换热机组、新风机组等设备的本机控制;分房间的室内温控和防结露控制;将各空调设备和室内温控等联系到一起的集控系统,用于系统联动和整体控制,实现一键设置、启停、切换模式以及定时、远程控制等功能。

设计要点

空调负荷计算时,首先按照常规方法分别计算建筑围护结构负荷、室内设备和照明负荷、室内人员负荷、新风负荷,注意新风量的选取需要同时满足室内人员需求和室内除湿需求,通常不小于0.7的室内换热次数。
空调主机系统的设计选型依据以上空调负荷计算所得的全热负荷,毛细管冷暖系统的设计选型依据建筑围护结构负荷、室内设备和照明负荷、室内人员显热负荷相加所得的显热负荷,新风调湿系统依据新风全部热湿负荷、室内人员散湿负荷相加所得的潜热负荷。如果室内还有水面、饮食等其他散湿源,其散湿量也要计入新风系统承担。
空调主机系统,对于大型工程,通常设有能源中心,包括制冷机组、热泵、锅炉等产冷水和热水设备,再以分区输送管网的形式送至建筑物,也有直接利用市政供冷供热管网的冷热水,需要设置换热站,包括换热设备和二次输送设备和管网,具体依实际情况而形式多样。
中小型工程通常使用冷暖两用的风冷热泵机组或地源热泵机组,机房系统主要包括热泵机组、水泵、补水定压装置以及附属管道、阀门仪表等。
地源热泵节能、环保、可持续,通常用于有室外空地利用的别墅等建筑,但系统相对复杂、成本高,除了机房系统外,还要在室外钻孔埋管,增设一套地埋管换热系统。更常用的是风冷热泵,适用于大多数无室外空地条件的高层住宅中,热泵机组直接置于室外,系统相对简单、成本低。
毛细管冷暖系统需要设置换热机组,将空调主机供给的一次冷热水换温为毛细管末端可用的二次冷热水,换热机组分为一二次水分隔的板式机组和一二次水连通的混水机组。混水机组仅用于换温,适用于公寓、别墅等户式小系统中;对于较大的系统,除了换温外还需要隔质、隔压,必须使用板式机组将一二次冷水隔开。
目前市面上有二种主流的毛细管空调方式,一种是仅在顶面铺贴毛细管席,同时用于夏季制冷和冬季供暖,由于以辐射传热为主,相比于传统空调的强迫对流和传统采暖的自然对流已经舒适很多,并且成本也较低,是市面上的主流方式;一种是顶面和地面都铺贴毛细管席,夏季制冷从天棚冷辐射,冬季供暖自地面热辐射,这种方式是我们塞夫纳公司自中鹰黑森林项目开始,追求人体最大的舒适度感觉,但成本也相对较高。
新风调湿机组分为两种形式,一种是带压缩机的二级冷冻方式,新风除湿度有保障,但目前市场上的产品良莠不齐,有能力的大厂家不愿研发,小厂家的产品难以保证,导致实际上成本高、耗电大并且故障率高等问题;还有一种也是我在塞夫纳公司推行的一次冷冻方式,无压缩机一级冷冻,依靠回风量的选取保证除湿度,同时也在事实上承担一部分室内显热负荷,经实际应用验证,在可靠性、用电量、成本上都要优于第一种方式。
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