輻射供暖(冷)是指降低圍護結構內表面中一個或多個表面的溫度,形成熱(冷)輻射面,依靠輻射面與人體、傢俱及圍護結構其餘表面的輻射熱交換進行降溫的技術方法。
輻射採暖(供冷)的分類形式
輻射板的分類
按與圍護結構結合關係分:整體式、貼附式和懸掛式。
整體式:將通熱、冷媒的管道埋在建築結構內,與其合為一體;
貼附式:將輻射板貼附於建築結構表面。
吊棚式:
毛細管式輻射採暖:多用於地面式和頂面式。
輻射供冷:地面式和頂面式。
輻射供冷結露的原因與解決辦法:
根據溼空氣的物理性質分析,冷卻表面的溫度若持續低於近表面的溼空氣露點溫度,則冷卻表面將會產生凝露。因此輻射供冷系統地表溫度應高於空氣中的露點溫度。
1.選用適宜的供水溫度或供回水溫差
表1給出了不同室內設計溫度和不同相對溼度下的狀態點的露點溫度。
經過一些系列實驗研究表明:為了防止結露產生,地板表面溫度應高於設計露點溫度1.2℃為最佳。
供回水均溫相對越大則地板表面溫度越高就越不容易出現結露,但是若選擇過高的供回水溫度則必將使供冷量下降,從而不能滿足負荷要求。
2.輻射供冷空調啟動前,預先通風除溼
這種方法由香港理工大學的LZZhang與JL Niu、浙江大學的黃亦耘提出。L ZZhang與JLNiu,透過分析得出在香港地區採用熱溼獨立處理的輻射供冷系統,只要預先通風除溼1h,就可以解決結露問題。
採用合適的除溼機組與相應的控制策略,預先通風除溼,等室內的空氣露點溫度下降到相應的值,再啟動輻射供冷系統。
缺點:採用預先通風除溼的方案雖然能解決系統啟動初期的結露問題,但預先通風除溼的時間缺少具體有效的數值參考。室內空氣預先通風除溼的時間與供冷房間的啟動溼負荷有關,輻射板表面設計溫度的提高,有利於減小啟動溼負荷,但相應也會降低輻射供的能力。而且地板/吊頂輻射供冷的能力本身就較小,輻射板表面設計溫度的提高只會加劇供冷量不足的問題。
3.採用熱溼獨立處理的置換通風與輻射供冷相結合的複合空調系統。
由置換通風系統送入經過冷卻除溼的空氣,由置換通風的原理和特點知,它將在地板表面形成一層空氣湖,阻止熱溼空氣與冷地板直接接觸,降低了冷地板表面的露點溫度,能夠保證足夠低的供水溫度提高了冷地板的供冷能力。同時,置換通風的高換氣效率也大大提升了室內空氣環境的品質。
下圖為置換通風的示意圖
缺點:該方法雖然能彌補輻射供冷系統的不足,但在置換通風系統的氣流死角,在較低供水溫度下,是否能完全避免結露。還有待實驗的進一步驗證。即使採用置換通風與輻射供冷相結合的系統,在採用地板供冷時,一旦地板上有傢俱或其他物品覆蓋時,結露現象的發生更是難以避免。
置換通風的方案:
(1)輻射供冷和獨立新風共用一套水系統。
獨立新風系統採用一次冷水,水溫較低;輻射供冷採用二次冷水,透過板式換熱器進行熱交換的,則水溫略高。此方案設計簡單,控制容易。
(2)冷水機出來的冷水先對獨立的新風系統進行處理,再處理輻射供冷。
新疆XXXX空氣環境技術有限公司提出在西北地區使用蒸發冷卻與輻射供冷聯合執行的複合式空調系統。
利用間接蒸發冷水機為輻射供冷提供16℃左右的冷水;並且還可以利用多級蒸發冷卻新風機組處理新風,承擔部分室內負荷,改善室內空氣品質,提高空調降溫效果,降低室內露點溫度。下圖為它的工作原理圖:
缺陷:該系統雖有良好的應用前景,但是其工程計算尚不如傳統空調系統完善,這在某種程度上影響了該技術的推廣應用,需要提出一種適合該系統比較準確而方便的設計計算方法,避免經驗和保守估計方法。
5.“疏導結露”的輻射板
(1)“疏導結露”的吊頂式輻射板模型的工作原理:
(2)“疏導結露”的牆壁式輻射板模型的工作原理。(西安交大柴玉萍)
優點:採用“疏導結露”型輻射板的供冷系統,一方面可以採用相對較低的供水溫度來提高輻射供冷能力;另一方面使得輻射供冷空調系統可以更好地適用於熱溼地區,使輻射供冷空調系統的市場應用得以推廣。
缺點:由於要在輻射板表面開微槽道,“疏導結露”型輻射板的加工工藝及表面處理的難度較高,輻射板的成本會有所提高。
“疏導結露”型輻射板目前還只是一種設想,具體的理論分析、開發和應用方面還有很多工作要做。
輻射供暖(冷)是指降低圍護結構內表面中一個或多個表面的溫度,形成熱(冷)輻射面,依靠輻射面與人體、傢俱及圍護結構其餘表面的輻射熱交換進行降溫的技術方法。
輻射採暖(供冷)的分類形式
輻射板的分類
按與圍護結構結合關係分:整體式、貼附式和懸掛式。
整體式:將通熱、冷媒的管道埋在建築結構內,與其合為一體;
貼附式:將輻射板貼附於建築結構表面。
吊棚式:
毛細管式輻射採暖:多用於地面式和頂面式。
輻射供冷:地面式和頂面式。
輻射供冷結露的原因與解決辦法:
根據溼空氣的物理性質分析,冷卻表面的溫度若持續低於近表面的溼空氣露點溫度,則冷卻表面將會產生凝露。因此輻射供冷系統地表溫度應高於空氣中的露點溫度。
1.選用適宜的供水溫度或供回水溫差
表1給出了不同室內設計溫度和不同相對溼度下的狀態點的露點溫度。
經過一些系列實驗研究表明:為了防止結露產生,地板表面溫度應高於設計露點溫度1.2℃為最佳。
供回水均溫相對越大則地板表面溫度越高就越不容易出現結露,但是若選擇過高的供回水溫度則必將使供冷量下降,從而不能滿足負荷要求。
2.輻射供冷空調啟動前,預先通風除溼
這種方法由香港理工大學的LZZhang與JL Niu、浙江大學的黃亦耘提出。L ZZhang與JLNiu,透過分析得出在香港地區採用熱溼獨立處理的輻射供冷系統,只要預先通風除溼1h,就可以解決結露問題。
採用合適的除溼機組與相應的控制策略,預先通風除溼,等室內的空氣露點溫度下降到相應的值,再啟動輻射供冷系統。
缺點:採用預先通風除溼的方案雖然能解決系統啟動初期的結露問題,但預先通風除溼的時間缺少具體有效的數值參考。室內空氣預先通風除溼的時間與供冷房間的啟動溼負荷有關,輻射板表面設計溫度的提高,有利於減小啟動溼負荷,但相應也會降低輻射供的能力。而且地板/吊頂輻射供冷的能力本身就較小,輻射板表面設計溫度的提高只會加劇供冷量不足的問題。
3.採用熱溼獨立處理的置換通風與輻射供冷相結合的複合空調系統。
由置換通風系統送入經過冷卻除溼的空氣,由置換通風的原理和特點知,它將在地板表面形成一層空氣湖,阻止熱溼空氣與冷地板直接接觸,降低了冷地板表面的露點溫度,能夠保證足夠低的供水溫度提高了冷地板的供冷能力。同時,置換通風的高換氣效率也大大提升了室內空氣環境的品質。
下圖為置換通風的示意圖
缺點:該方法雖然能彌補輻射供冷系統的不足,但在置換通風系統的氣流死角,在較低供水溫度下,是否能完全避免結露。還有待實驗的進一步驗證。即使採用置換通風與輻射供冷相結合的系統,在採用地板供冷時,一旦地板上有傢俱或其他物品覆蓋時,結露現象的發生更是難以避免。
置換通風的方案:
(1)輻射供冷和獨立新風共用一套水系統。
獨立新風系統採用一次冷水,水溫較低;輻射供冷採用二次冷水,透過板式換熱器進行熱交換的,則水溫略高。此方案設計簡單,控制容易。
(2)冷水機出來的冷水先對獨立的新風系統進行處理,再處理輻射供冷。
新疆XXXX空氣環境技術有限公司提出在西北地區使用蒸發冷卻與輻射供冷聯合執行的複合式空調系統。
利用間接蒸發冷水機為輻射供冷提供16℃左右的冷水;並且還可以利用多級蒸發冷卻新風機組處理新風,承擔部分室內負荷,改善室內空氣品質,提高空調降溫效果,降低室內露點溫度。下圖為它的工作原理圖:
缺陷:該系統雖有良好的應用前景,但是其工程計算尚不如傳統空調系統完善,這在某種程度上影響了該技術的推廣應用,需要提出一種適合該系統比較準確而方便的設計計算方法,避免經驗和保守估計方法。
5.“疏導結露”的輻射板
(1)“疏導結露”的吊頂式輻射板模型的工作原理:
(2)“疏導結露”的牆壁式輻射板模型的工作原理。(西安交大柴玉萍)
優點:採用“疏導結露”型輻射板的供冷系統,一方面可以採用相對較低的供水溫度來提高輻射供冷能力;另一方面使得輻射供冷空調系統可以更好地適用於熱溼地區,使輻射供冷空調系統的市場應用得以推廣。
缺點:由於要在輻射板表面開微槽道,“疏導結露”型輻射板的加工工藝及表面處理的難度較高,輻射板的成本會有所提高。
“疏導結露”型輻射板目前還只是一種設想,具體的理論分析、開發和應用方面還有很多工作要做。