屏南不锈钢水箱蓝博冷暖系统与地新风的结合应用.doc

屏南不锈钢水箱蓝博冷暖系统与地新风的结合应用本文介绍了一个集空调、地暖新风、除湿的家居舒适系统，系统集成度高、高效舒适、节能可控、经济性好等优点；适用于我国大部分地区不同类型的建筑。确保在有限的室内空间里，设备布局合理和避免管路交叉，系统安装、调试与装修施工相互融合且互不冲突，能在有限的时间内同期施工。笔者以冬冷夏热地区一个典型的案例，采用高效节能的空气源热泵为冷热源，由地面、立面与顶棚的辐射末端和风机盘管末端两种末端方式组成，并结合全热回收功能的以地面送风形式的置换型地新风系统。关键词：一源两末端；二级分集水器；地新风系统；全热新风1屏南不锈钢水箱蓝博 “一源两末端”系统的定义“一源”即为一个冷热源，利用热泵主机夏季供冷水、冬季供热水；“两末端”指辐射盘管和风机盘管并存的末端系统。两者构成一个以辐射供暖供冷为主，风机盘管为辅的兼顾除湿功能的冷暖系统；具有辐射冷暖的舒适性显著，并且对流冷暖的响应时间快利于即开即用、消除湿热的特征。本案例选用一台制热量9.8kW，制冷量为8.0kW的空气源热泵主机，根据120W/m2的设计要求，适合80平方米的住宅。采用高效节能的变频压缩机，单相交流220V供电，对于普通家庭不必另外电力增容。热泵主机由内机、外机两部分组成。外机由变频压缩机、热交换器、风机、控制器组成，内机由氟水交换器、水泵、控制器。外机体形小、重量轻便于外墙面挂装，而且易损部件少，利于维护；内机可隐藏吊装或挂装，根据末端水系统设计选择相应的低能耗静音屏蔽水泵。内、外机不占用任何居室空间，无室外水管无需考虑防冻措施。2 屏南不锈钢水箱蓝博辐射供暖供冷与风机盘管末端系统的冷热量设计和水力平衡计算空气源热泵工况：夏季进出水温度为712，冬季进出水温度4540，5温差。系统设计时应重点考虑风机盘管与辐射两个末端系统的水力平衡、冷热量计算。由于辐射末端的盘管数量多、间距近，与面层空气间距小、运行时间长，而且长期处于相对低的水温运行容易滋生军团菌。因此，末端系统管路选用五层阻氧交联聚乙烯管，规格为PE-Xa10*1.2mm。采用50mm和100mm两种排管间距，达到室内温度场均匀。2.1屏南不锈钢水箱蓝博冷热量计算各区域冷热量计算见表1：2.2屏南不锈钢水箱蓝博系统水力计算通过对各末端管路阻力测算，设计过程应不断优化，确保系统达到静态水力平衡或在水力平衡调节范围内。辐射末端盘管内径为7.6mm，如果不进行严格的水力计算很容易存在水力失调现象。热泵主机的水泵扬程6米，最佳工况下对应的扬程是3米，所以末端的阻力不要超过3米。如果客厅用一台8kW的风盘，风盘自身的压损就是35KPa，所以改用2台4kW的风盘，压降20KPa。空调最不利环路在次卧室，总压降为2.90mH2O，水力计算结果见表2。辐射末端最不利环路在主卧室，管长45米，沿程管阻约2.61mH2O，水力计算结果见表3：从水力计算结果中可以看出，该系统水泵动力小，末端阻力小，让系统高效节能运行。2.3屏南不锈钢水箱蓝博辐射末端系统的安装方法 墙立面、顶棚辐射盘管布管间距为100mm，通过专用塑料卡条固定，然后用改性喷涂石膏封平，喷涂石膏的厚度为25mm。地面辐射盘管布管间距100mm，局部位置50mm，用蘑菇板固定，管道铺设施工方便，热辐射量面积大、厚度薄、热响应速度快、地面温度均匀，具有高效节能的显著特点，又可称为薄型地暖。如图2所示：3 屏南不锈钢水箱蓝博一级、二级分集水器连接与热源输配风机盘管和辐射末端系统，只需一套冷热水输送管路。主管道选用五层阻氧的PE-Xa20*2.3mm交联聚乙烯管，外套厚度20mm的橡塑保温。热源输配原理如图3：3.1屏南不锈钢水箱蓝博一级分集水器一级分集水器以“章鱼式”连接的方式，将冷热源输送给各房间（区域）的风机盘管和辐射末端。一级分集水器具有流量控制阀和平衡调节阀，每一路控制阀都装有电热执行器控制流量通断，根据不同末端系统阻力调节平衡阀确保水利平衡。“章鱼式”连接与传统设计相比具有以下优点：“一管到底”中间无接头；集中安装利于控制和维护；管径小无需过梁钻孔，不影响建筑结构安全；便于管道保温，避免管道结露；设计简单，容易实现系统水力平衡。 3.2屏南不锈钢水箱蓝博二级分集水器二级分集水器有2路、3路、4路、5路四种规格，分别能接2、3、4、5个辐射末端。要求接在同一个二级分集水器上的辐射末端盘管长度相当，否则会造成水力失衡现象。3.3 末屏南不锈钢水箱蓝博端调控阀组选用MENRED末端调控阀组代替传统的多个电动阀拼装的方式，集成度高、体积小、控制灵活。3.4屏南不锈钢水箱蓝博温湿自控系统集空调盘管、多辐射末端的自控系统，可监测室内温度、湿度、室外温度和系统供回水温度的自动监测控制等。用户可以通过下载MENRED手机终端软件，实现计算机远程监控。数据通讯系统采用全双工的总线设计，利用数据侦听的方式，可以自动扫描终端的ID，只需要少量的人工干预就可以顺利组网。主机采用TCP/IP协议，直接接入Internet网络，自动连接到menred数据中心，用户软件可直接通过数据中心监测和控制末端的状态。末端控制模块可实现盘管和辐射的一体化控制，墙面只需要安装一个类似于温控器的操作面板。自控系统原理图见图4：4 屏南不锈钢水箱蓝博全热回收的地新风系统全热交换新风主机能将排放到空气中的能量进行回收，户外的新鲜空气经过滤处理，从热交换芯中提取或释放热能，再送至房间。潜热和显热综合回收效率达70%以上。地新风是一种新的安装方式，利用高度为30mm，宽度120mm的扁平送风管，敷设于地面辐射末端的保温层中。采用多点地面送风，顶部集中回风方式。为了克服风管阻力，确保新风量达到设计要求，地新风主机对机外静压力有相应的要求。地新风的优点：下送上排，利于新鲜空气与浑浊空气彻底置换；地面出风改善地面辐射的空气流动；地面出风形成的气流和温度场能增加房间舒适度；免去吊顶风管过梁难和影响吊顶风格；与高效的薄型地暖辐射末端结合，不增加层高。见图5：5 屏南不锈钢水箱蓝博地新风的设计5.1主机的选型及风量计算根据室内空气质量标准GB/T18883-2002规定，人均新风量30m3/h.人。设计综合考虑到建筑物的用途、结构及室内人数等特点，从室内人数和室内换气次数两方面分别计算建筑物内所需新风量Q，并以较大值选配通风主机。新风量计算公式：QR人均新风量室内计算人数 (1)QR人体所需新风量QH建筑物容积室内换气次数 (2)QH建筑物所需新风本设计方案，人均新风量按每人30m3/h计算，换气次数着重考虑经济性，按每小时0.81.5次计。当单独设置新风系统，且换气量较大时，应充分考虑新风对采暖负荷和空调负荷的影响，从节能的角度考虑，建议选用全热交换新风机组。该系统选用了全热交换型主机，风量200m3/h,热回收效率在75%以上。新风主机吊装于厨房集成吊顶内，以方便日后的维修。根据面积和室内人数可以确定此户型的新风量及风管走向。如图6：5.2屏南不锈钢水箱蓝博新风静压分支器为了使地新风达到更佳的均压平衡，系统特制了一个新风静压分支器，起到减少风噪，增加静压和管路分支的目的。新风先经过安装于地面的静压分支器，再输送到各个房间。6 屏南不锈钢水箱蓝博新风分支器的应用与风阻计算当我们确定了风量和管道的走向，下面通过系统图进行风管水力计算，根据计算结果来优化设计。风管水力计算先画出系统图，给各管道编号，求出最大管阻。见图7。风管水力计算结果如表4所示。从表4的数据中得出，当新风主管道是110时圆形管道的总阻力达到76Pa，扁管的总阻力从表中可以看出是76.54Pa，两者之和达到152.54Pa。而E200M881新风主机机外静压约为100Pa左右，远远不能满足要求。见表4。优化设