侃谈辐射冷暖之“舒适”

        【暖立方-中国地暖网发布】舒适,从各种意义上来说,都是现代生活的主角。在任何环境中,都能享受到适合当季的“合适”气候,让每一个角落都感觉像在家一样舒服自在。通过辐射采暖和制冷,地板,墙面和天花板在静默和无形中,一起创造出一个伴随我们一整年生活的优良环境。每一个设备的灵魂是其内置的调节系统,所以他们各有千秋。这个系统必须能够有效地管理能耗,同时随着季节转换,最大可能地提供舒适的生活环境。为此,我们设计出这套通过辐射对流的全智能舒适环境气候系统(简称辐射舒适系统)。

       辐射制冷与
供暖的延生要追溯到上世纪 80 年代初至今,经过了与传统建筑模式的激烈较量后,恒温、恒氧、恒湿新技术及设计原则已经被广泛地接受。在欧洲先后有几千多座建筑采用了这种新型的建筑技术系统,包括办公建筑、住宅、学校、医院、银行及展览馆等各种类型的建筑,它们被称为“微能耗”建筑,恒温、恒氧、恒湿建筑系统品牌也逐渐形成。在瑞士,健康、舒适、节能建筑技术实际上已成为建筑的标准。在斯堪的纳维亚半岛以及德国等地,健康、舒适、节能建筑技术的应用也日益广泛。

       1985 年,世界第一座低能耗办公建筑(Tour Balexert)在日内瓦落成并投入使用。它几乎是一个全玻璃壳的建筑,采暖制冷为传统的全
空调系统。因为采用了新型玻璃,负荷及能耗都大大降低了。它每年的采暖制冷能耗不到 100 MJ/m2,建筑总能耗也只有 121 MJ/m2(由 EMPA,瑞士联邦材料检测中心测定),而当时瑞士建筑的平均能耗是 650 MJ/m2。

       1987 年,世界第一座采用置换式
新风系统作为唯一采暖制冷系统的建筑Rutishauser Ltd.在瑞士落成并投入使用。Rutishauser Ltd.是一项改造工程,原建筑是一座以高能耗著称的全玻璃建筑。采用新型外围护系统和置换式新风系统以后,该建筑的采暖制冷系统最大功率仅为 14W/m2 和 16W/m2,且能保证其冬季室内温度为 22℃-24℃, 夏季室内温度为 24℃-26℃。原建筑730KW 和 350KW 的采暖制冷功率分别降至 44KW 和 50KW。

       1989 年采用置换式新风系统+混凝土楼板天棚辐射采暖制冷系统的办公建筑 Sarinaport, Fribourg 开始设计,该建筑于 1991 年顺利落成并投入运行。一个看不见空调和暖气设备,温湿度适宜,无风感,无噪声的恒温、恒氧、恒湿建筑以它当时最完美的形式诞生了。

       近年来,一种新的采暖、制冷、通风方式—辐射舒适系统日益受到设计人员和业主的关注。辐射舒适系统得益于这样一个事实:辐射比对流更有效,按人体舒适的基本物理条件,人体对热辐射比对空气对流更敏感。创造一个舒适的热辐射环境是非常舒适有效的传热方式,以通过控制室内的表面温度达到人体基本的舒适度。

       新型辐射舒适系统的构造是:房间的吊顶板内都埋有水管,其直径为10mm,间距在50~100 之间。水管中的水在寒冬保持 26℃左右,在盛夏保持 18℃~22℃。用这种方法,通过散热和吸热,该系统可以持续 24 小时以持续24小时以40 W/m2的功率工作,在数小时内可以70~80W/ m2的功率工作。

   

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       辐射采暖制冷系统特点:

       1)巨大的蓄热能力;

       2)相对造价低;

       3)较大的换热面积;

       4)辐射面温度18~26℃;

       5)供热制冷能力20~80 W/m2;

       6)适用于各类建筑尤其是高大空间;

       7)可利用低品位的冷热源,如地热尾水、热电厂冷却水、冷却塔、地下水;

       8)有恒温运行和预冷运行两种方式;

       9)直接消除照射在混凝土的
太阳能,减少了对室内环境的热工影响。

       安装辐射采暖制冷系统的设计流程

       辐射采暖制冷系统中,采暖与制冷使用同一套盘管系统,并需要新风系统配合控制室内湿度。系统中的采暖、制冷和新风显热是关联在一起的,设计中还要考虑热惰性,因此设计方法与传统空调系统有所不同。

       a 确定室内设计温度和湿度;

       b 确定围护结构热工参数:墙体保温、屋顶保温、外窗传热系数、遮阳系数等;

       c 利用计算程序计算室内制冷显热和潜热负荷;

       d 按照通风需要计算最小新风量;e 按照潜热负荷计算最小新风量;

       f 取以上两者最大值确定新风量,计算新风显热和潜热制冷量;

       g 总显热负荷—新风显热确定天棚制冷负荷;

       h 计算天棚制冷面积和盘管间距。

       i 利用计算程序计算室内采暖负荷;

       j 按照通风需要计算最小新风量;

       k 计算新风显热负荷;

       l 总显热负荷—新风显热确定天棚采暖负荷;

       m 根据制冷面积和盘管间距,计算采暖供水温度、流量。

       辐射制冷有其独特的特点,最重要的就是要考虑相对湿度。为了避免结露现象,室内空气湿度就决定了辐射表面温度,换句话说就是表面温度不得低于空气露点温度。而表面温度又决定了其辐射制冷能力。

       光安装了辐射采暖制冷系统还称不上为辐射舒适系统,上述我们提到过辐射采暖制冷系统要与新风关联在一起,只有通过与新风系统关联在一起后,才会保证湿度及舒适度的存在。

       这种送风方式与传统的混合通风方式相比较,可使室内工作区得到较高的空气品质、较高的热舒适性并具有较高的通风效率。置换通风系统在工业建筑、民用建筑及公共建筑中得到了广泛的应用。

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       置换式新风与传统空调室内空气质量比较 a 传统空调 b置换式新风

       置换通风的基本特征是水平方向会产生热力分层现象。置换通风下送上回的特点决定了空气在水平方向会分层,并产生温度梯度。如果在底部送新鲜的冷空气,那么最热的空气层在顶部,最冷的空气层在底部。一般来说,相对于空调房间的混合通风方式而言,置换通风从地板或墙底部送风口所送新风在地板表面上扩散开来,可形成"新风湖",并且在热源周围形成浮力尾流慢慢带走热量。由于风速较低,气流组织紊动平缓,没有大的涡流,因而室内工作区空气温度在水平方向上比较一致,而在垂直方向上分层。由热源产生向上的尾流不仅可以带走热负荷,也将污浊的空气从工作区带到室内上方,由设在顶部的排风口排出。因此从理论上讲,就可以保证人体处于一个相对清洁的空气环境中,从而有效地提高了工作区的空气品质。

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       置换新风设计的目的是将采暖制冷功能从空气中分离出来,送风只是保证空气质量。所有房间新风都从房间下部送出,新风以非常低的速度和略低于室内温度的温度(18~20℃)充满整个房间。所谓的低速,就是不产生气流。新风从房间的底部慢慢地充满整个房间。居住者和其他室内热荷载加热新风,产生上升的气流。这种方式产生的暖气流带着新鲜空气流入人的鼻子,带走了身上的汗味及其它混浊气体,最后,到达房间的顶部,在那里从排气孔排出。

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       由于置换式通风不允许室内有任何的干扰气流,而传统的
暖通空调形式都是靠空气对流方式实现对室内环境的温度控制,所以置换式通风无法在传统空调环境内实现,必须采用辐射式采暖制冷系统才可以配合置换式通风。

       每一个环境都有自己的特点和能耗要求,因此环境有其自身的独特性和唯一性。为此对辐射设备进行智能控制和系统优化这也最为关键。它的优点在于:通过一个单一的用户界面来控制室内舒适度的各个方面,包括制热,制冷,空气交换以及湿度控制。

       该系统实现了让我们在任何环境中,都能享受到适合当季的“合适”气候,让每一个角落都感觉安逸舒适。每一个设备的灵魂是其内置的调节系统,主要有两大控制标准:该系统必须能够有效地管理能耗,同时随着季节转换,最大可能地提供舒适的生活环境。

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       通过智能控制系统内部各智能模块协调统一地工作,实现室内环境的:制热+制冷+空气交换。就好像一个完美的团队游戏那样,智能控制系统的屏幕或主控盒中嵌有最新一代的电子“大脑”。这个“大脑”能够接收来自安装在各个房间中的智能盒子所收集到的温度/湿度脉冲信息数据。同时与室外生态环境恒湿系统的结合,才能在制冷的同时净化室内空气,并实现室内外空气交换。

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       辐射舒适
解决方案考虑的最终用户为具有个人舒适度需求的每一个个体,这种需求反映在他生活的所有领域,从生活空间到工作环境。满足这些需求是至关重要的。在我们一贯坚持的经营理念的基础上,合理的安装一套采暖/制冷设备,是我们的职责所在。在安装环境中,有许多需要考虑的变量,必须了解环境的实际特点和生活在其中的人的特殊需求,才能为客户提供最佳的解决方案。

[编辑:王丹]
 
打印此页】 【顶部】【关闭】 添加时间: 2013-9-9
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