毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)應(yīng)用中一些問(wèn)題的探討

王辛新

【摘要】本文針對(duì)毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)應(yīng)用中一些問(wèn)題，結(jié)合理論實(shí)踐，在簡(jiǎn)要闡述毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)工作原理和結(jié)構(gòu)組成的基礎(chǔ)上，分析了此種空調(diào)的特點(diǎn)，并探討了在具體應(yīng)用中存在的一些問(wèn)題。分析結(jié)果表明，毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)是一種全新的空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)設(shè)計(jì)應(yīng)用有嚴(yán)格要求，為保證應(yīng)用效果，需要結(jié)合工程特性，從溫濕度獨(dú)立控制、窗臺(tái)新風(fēng)處理機(jī)、冷熱源使用三個(gè)方面同時(shí)入手，可有效提升毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)的應(yīng)用效果。希望通過(guò)本文的探討分析，對(duì)提升毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)的應(yīng)用效果有一定參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】毛細(xì)管;頂板輻射空調(diào);溫濕獨(dú)立控制;冷熱源

1、毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)的運(yùn)行原理和組成

毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)和傳統(tǒng)空調(diào)有本質(zhì)的區(qū)別，不再選用氟利昂制冷，而是用水作為冷媒和熱媒，置換通風(fēng)系統(tǒng)則承擔(dān)著獨(dú)立通風(fēng)換氣的功能，可大幅度提升室內(nèi)空氣質(zhì)量，解決室內(nèi)全部的潛熱負(fù)荷和濕負(fù)荷，同時(shí)也承擔(dān)部分顯熱負(fù)荷。其余的顯熱負(fù)荷則全部由毛細(xì)管輻射頂板來(lái)承擔(dān)。換熱方式也和傳統(tǒng)空調(diào)有本質(zhì)區(qū)別，以輻射換熱為主，通過(guò)輻射和對(duì)流來(lái)完成換熱。

2、毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)的特點(diǎn)

2.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要表現(xiàn)為集分水式結(jié)構(gòu)，換熱面積非常大，毛細(xì)管直徑小，管壁薄導(dǎo)熱性能顯著，換熱均勻，是目前空調(diào)領(lǐng)域比較高效的換熱器【1】。

2.2 材料特點(diǎn)

在毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)制造中，常用PPR和EPRT等可熱塑性塑料作為主要原材料，通過(guò)熱熔的方式就能成型，在加工制作不會(huì)形成污染物。而且具有耐熱、耐壓、耐腐蝕的特點(diǎn)，在很多惡劣的環(huán)境中也可以良好應(yīng)用。

2.3使用特點(diǎn)

毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)和傳統(tǒng)空調(diào)相同相比，最為顯著的使用特點(diǎn)是薄、柔、輕，安裝起來(lái)非常方便，覆蓋層也比較薄，鋪裝面積非常大?？删C合利用很多低品位能源，使用起來(lái)節(jié)能又舒適。此外，還可提供較高的水溫實(shí)現(xiàn)制冷效果，較低的水溫實(shí)現(xiàn)供暖效果;末端無(wú)需損耗電能;室內(nèi)溫度場(chǎng)均勻并且無(wú)吹風(fēng)感。

3、毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)應(yīng)用中的一些問(wèn)題

3.1溫濕度獨(dú)立控制問(wèn)題

在應(yīng)用毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)時(shí)，為防止發(fā)生毛細(xì)管輻射表明結(jié)露問(wèn)題，必須嚴(yán)格控制冷凍水的水溫，最低不應(yīng)低于16℃。毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)按照方式不同，供冷的能力也存在一定區(qū)別，通常在80W/㎡左右，常用的方案有兩種，一種是風(fēng)機(jī)盤(pán)管做輔助制冷末端。另一種，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)及窗戶氣密性，降低室內(nèi)負(fù)荷。二者相比，前者應(yīng)用的成本較低，通過(guò)合理布置空調(diào)就能實(shí)現(xiàn)。后者則要在施工進(jìn)行調(diào)整，涉及到的內(nèi)容比較多，工序更加復(fù)雜。為更好的解決毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)制冷能力不足的問(wèn)題，在炎熱的夏季，可選擇風(fēng)機(jī)盤(pán)管作為夏季輔助制冷末端。在應(yīng)有的制冷能力范圍中，溫度和濕度控制是相對(duì)獨(dú)立的兩套控制系統(tǒng)。潛熱處理系統(tǒng)則由新風(fēng)機(jī)處理機(jī)組、送風(fēng)末端等裝置共同組成，主要機(jī)理是通過(guò)相對(duì)干燥風(fēng)來(lái)去除室內(nèi)濕氣。常用的除濕方法有三種，一種的冷凝除濕，一種是轉(zhuǎn)輪除濕，另一種是溶液除濕。無(wú)論哪種除濕方法都應(yīng)滿足室內(nèi)除濕的需求，需要結(jié)合具體情況合理選擇。目前應(yīng)用最廣泛的是7℃冷凝除濕。將其應(yīng)用到毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)中，通過(guò)低溫冷凍水可直接處理室外新風(fēng)，高溫冷凍水則被輸送末端毛細(xì)管來(lái)處理室內(nèi)顯熱，從而保證室內(nèi)空氣干爽宜人。

3.2窗臺(tái)新風(fēng)處理機(jī)問(wèn)題

隨著人們生活水平的不斷提升，對(duì)生活和辦公環(huán)境提出了更高的要求，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)提出了更高的要求。但目前建筑工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)新風(fēng)量的要求主要是針對(duì)公共建筑的空間提出的，目前市面上很多新風(fēng)處理系統(tǒng)，也主要是適用于公共建筑的主要空間【2】。主要由：箱體、吊架、風(fēng)機(jī)、電動(dòng)控制閥、水盤(pán)管等共同組成，風(fēng)量在1000～1500m?/h之間，在應(yīng)用時(shí)需要提前預(yù)留出足夠的安裝空間，無(wú)法單獨(dú)使用。而毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)則對(duì)此種新風(fēng)量的要求比較小，如果吊頂沒(méi)有安裝位置，則可以在房間中單獨(dú)使用，通過(guò)新風(fēng)換氣機(jī)就可以將室外新風(fēng)直接引入到室內(nèi)，雖然可在一定程度改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，但新風(fēng)換氣并不具有對(duì)來(lái)自室外新風(fēng)獨(dú)立處理的能力，冷負(fù)荷、濕負(fù)荷等都需要房間空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行合理解決，影響室內(nèi)人們的舒適性。為解決此類問(wèn)題，在毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)上可設(shè)置獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行集中處理，可通過(guò)窗臺(tái)式的房間新風(fēng)處理機(jī)組來(lái)對(duì)室外的新風(fēng)進(jìn)行集中處理。室外的新風(fēng)先經(jīng)過(guò)全熱交換器和排風(fēng)進(jìn)行全熱交換之后，進(jìn)入表冷器進(jìn)行冷卻除濕，最后再通過(guò)顯熱交換器進(jìn)行濕加熱之后滿足送風(fēng)要求送入室內(nèi)。

3.3冷熱源的使用問(wèn)題

毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行中使用了高溫冷凍水，這一特性就決定了毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)能夠和多種冷熱源聯(lián)合使用，比如：我國(guó)西北部地區(qū)，可以選擇蒸發(fā)冷卻制冷，或者將地源熱泵作為高溫冷凍水。華北地區(qū)則可以利用地源熱泵作為上高溫冷凍水和低溫?zé)崴睦錈嵩?。此高溫冷凍水和低溫冷凍水之外，在?yīng)用毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)時(shí)還可以采用太陽(yáng)能吸收式制冷、風(fēng)冷熱泵、冰蓄冷等，作為毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)運(yùn)行中必需的高溫冷水?？山Y(jié)合區(qū)域地質(zhì)情況、能源設(shè)施及氣候條件的不同，選擇成本低、運(yùn)行費(fèi)用低的冷熱源系統(tǒng)，降低毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)運(yùn)行成本，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4毛細(xì)管系統(tǒng)在公共建筑中的應(yīng)用可能性

在公共建筑中應(yīng)用地暖+風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)+毛細(xì)管輻射管網(wǎng)的空調(diào)末端系統(tǒng)，雖然在建設(shè)的前期，可能會(huì)增加一些投資，但此種空調(diào)結(jié)構(gòu)形式，非常符合夏季人體“溫足而涼頂”的生理舒適性。在具體應(yīng)用過(guò)程中，可將毛細(xì)管系統(tǒng)和地源熱泵相互結(jié)合，制冷和制熱系數(shù)在3.5～5.5之間，和傳統(tǒng)空氣源熱泵相比，可高出40%左右，其運(yùn)行費(fèi)用也僅僅普通中央空調(diào)的50%～60%，具有良好的應(yīng)用可能性，值得大范圍推廣。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，本文結(jié)合理論實(shí)踐，探討了毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)應(yīng)用中一些問(wèn)題，探討結(jié)果表明，毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)作為一種全新的空調(diào)系統(tǒng)，在節(jié)能、舒適性、自動(dòng)化等方面有顯著優(yōu)勢(shì)。但在具體應(yīng)用過(guò)程中，需要結(jié)合工程特性，重視濕度獨(dú)立控制、窗臺(tái)新風(fēng)處理機(jī)、冷熱源使用等問(wèn)題，可大幅度提升應(yīng)用效果，值得高度重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]何中凱，焦家海，王得水.毛細(xì)管網(wǎng)輻射空調(diào)系統(tǒng)供冷能力優(yōu)化與應(yīng)用研究[J].建設(shè)科技，2018，371（21）：70-74+82.

[2]侯波，梁珍.U型毛細(xì)管網(wǎng)輻射頂板傳熱性能的數(shù)值模擬分析[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2019，38（04）：26-29.