基于暖通空調的設計問題分析

　　摘要：隨著當前我國建筑行業的快速發展，暖通空調的需求也越來越大，暖通設計也與時俱進，在其技術的發展上也不斷地涌現出一些新型技術，文章主要針對當前學術界爭論比較熱烈的毛細管平面輻射式空調的末端系統進行了研究和分析，對其優勢和技術作了一個比較系統的描述和分析，并對毛細管平面輻射式空調末端系統自動控制進行了比較系統的闡釋和研究。
　　關鍵詞：暖通空調 末端系統 平面輻射
　　中圖分類號：TU831.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)10(b)-0000-00
　　
　　20世紀70年代，德國科學家發明了毛細管平面輻射式空調末端系統，被視為一次“末端革命”。時隔三四十年，這種符合仿生學原理的新型空調末端系統在暖通空調市場上漸露頭角，但前景卻受到爭議。末端系統作為暖通空調大系統的最后環節，在行業中長期處于“弱勢”。不過，伴隨著學術界反復強調“末端系統絕對不容忽視”，其優劣將直接影響整個系統總體效能的道理已漸漸為行業所重視。
　　
　　1 末端系統在暖通空調中的優勢分析
　　 與其他同類產品相比，這種系統的毛細管內充滿了具有高效傳熱功能的介質，與常規對流式空調系統相比，由于水的傳熱速度比空氣快近千倍，實際工程中，在冬季毛細管輻射供熱工況下，供水水溫只需30℃~35℃，即能滿足室溫20℃±2℃的要求；在夏季毛細管輻射供冷工況下，輔以置換新風的除濕系統，供水水溫只需18℃，即能使室溫達到26℃±2℃。由于毛細管末端系統換熱面積大、傳熱速度快，因此其傳熱效率更高，向房間輻射冷量和熱量更加柔和；溫度場分布均勻，垂直方向空氣溫差梯度變小，充分彌補了傳統空調以對流散熱為主的不利因素。采用這種系統，人們在室內既沒有吹風感，也不會遭受空氣流動帶來的噪音；人體熱舒適性能夠得到保障，體現出這種供冷（熱）方式人性化的一面。
　　
　　2 末端系統在暖通空調中的技術分析
　　與其他末端系統相比，毛細管末端系統另一大特色是對建筑的要求極低——不但節省大量室內空間，且幾乎不增加建筑物荷載。毛細管末端系統進行施工時，灰泥包裹毛細管席的厚度通常為15～20mm，其中毛細管席厚度約5mm，充滿水重量為600～900g/㎡。一座20層高、使用傳統中央空調的大廈，如果改用毛細管末端系統，能夠節省2層的空間，間接產生巨大的經濟效益。毛細管末端系統不僅適用于新建筑，對于老舊建筑的節能改造也有傳統空調不可替代的意義。毛細管席可以靈活地敷設在天花板、地面或墻壁上，不受吊頂樣式及高度限制，安裝方便快捷，尤其在空調改造項目中能夠得到廣泛的應用。若其能與高效率、低能耗、環保型的地源熱泵等結合，“將構成更加完美的空調系統”。毛細管末端系統優勢突出，但要最大限度地發揮，必須進行充足的前期工作。最關鍵的是對建筑外圍護結構保溫隔熱系統進行優化。主要手段是對建筑進行全年逐時負荷計算，根據結果設計、調整、優化外圍護結構形式和保溫隔熱措施。
　　做好建筑外圍護結構是重中之重，包括建筑外墻、屋面、外窗及外門等。做好整座建筑物保溫工程，宜采用外墻外保溫，技術成熟、效果較好；在經濟條件允許的情況下，選取保溫、密封性能好的雙層中空Low-e鍍膜玻璃幕墻，最大限度地降低冬季冷風滲透和通過玻璃幕墻散熱；安裝外遮陽裝置或采用最先進的‘雙層皮’玻璃幕墻圍護結構，以有效地降低夏季空調系統負荷。從舒適性、安裝和使用等角度考慮，毛細管末端系統通常都是安裝在頂板上，形成輻射吊頂，并將空調水路、新風、弱電、強電、消防等設備管道藏于吊頂內，配合制作各種樣式的頂板系統。
　　
　　3 末端空調自動控制系統的設計
　　3.1 空調房間溫濕度控制
　　在空調房間的溫、濕度控制中，實際所產生的影響因素和干擾原因都是比較復雜和多元化的。比如多變的氣候的多工況性和房間所存在的實際熱慣性等原因，都會直接導致回路直接進行控制房間的溫濕度的調節效果。所以說，在實際工作中還是要選擇適當的方法進行調節。通常情況下，針對一些空調房間這種熱特性，都是選擇串級的調節最為適宜。
　　3.2 末端風機盤管系統的自動控制
　　首先是溫控器，風機盤管最好是選用溫控器進行控制的電動水閥以及手動進行控制具體風機三速的方式控制。電動水閥和風機啟停進行連鎖。A、在冬夏兩個不同的季節都要運行風機盤管，而且溫控器一定要確保冬夏不同季節進行轉換。通常都是用設立一個獨立的溫控轉換開關。其次就是節能的鑰匙，房間必須要設有一個節能鑰匙的系統。風機盤管要和其進行連鎖才能達到節能的效果。B、如果對要求不是很高的情況下，就可以選用拔、插鑰匙的方式，對風機盤管進行斷電停轉和啟動。針對要求比較高的情況，通過增設具體的溫度開關。再次就是定流量水系統，風機盤管的定流量水系統的自控方式相對都比較簡單，不過它的節能效果遠遠趕不上變流量的自控方式。
　　3.3 末端變風量系統的監控
　　變風量系統的工作原理就是如果室內的空調負荷被改變或者室內是的空氣參數的具體設定值進行了變化，自動調節空調系統所送進房間風量，源源不斷地送進房間與實際負荷就會達到相匹配的狀態，從而進一步地滿足了工藝生產要求和室內人員的舒適要求。另外，調節送風量還能減少風機的實際工作的動力，從而節約了實際運行的能耗。除了相對節能之外，該系統還有如下的特點：A、能實現局部區域的靈活控制，可根據負荷變化或個人舒適度要求調節。B、由于能自動調節送人各房間的冷量，系統內各用戶可以按實際需要配置冷量，考慮各房間的同時使用系數和負荷分布，系統冷源配置可以減少20％-30％左右。設備投資相應較大減少。C、室內無過冷過熱現象。
　　3.4 新風機組的監控
　　新風機組通常與風機盤管配合進行使用，主要是為各房間提供一定的新鮮空氣，滿足人員衛生要求。其基本監控功能有：A、監測功能。檢查風機電機的工作狀態，確定是處于開或關：檢測風機電機的電流是否過載：測量風機出口處的空氣溫濕度以了解機組是否已將新風處理到要求的狀態；測量空氣過濾器兩側的壓差，以了解過濾器是否要求清洗；檢查新風閥狀態。確定是開還是關。B、控制功能。根據要求啟停風機；控制水量調節閥的開度；控制干蒸汽加濕器調節閥的開度；換熱器的冬季防凍保護。C、集中管理功能。顯示新風機組啟停狀態。送風溫濕度風閥，水閥狀態。
　　
　　參考文獻
　　[1] 卿曉霞.建筑設備自動化