试论暖通空调的设计与存在问题

【摘 要】随着科学技术的迅速发展，暖通空调的技术发展中不断地涌现出新型技术。本文针对当前学术界争论比较热烈的毛细管平面辐射式空调，末端系统进行了研究和分析,对其优势和技术作了一个比较系统的描述和分析,并对毛细管平面辐射式空调末端系统自动控制进行了研究。

【关键词】暖通空调；设计；末端系统；技术

一、引言

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，暖通空调的设计，直接关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染的重要问题。但是方案设计是目前暖通空调设计工作中问题较多的环节，优秀的暖通空调设计，应对设计涉及的各种因素进行全面的考虑，使其综合效益最高，就直接影响到暖通空调方案设计的质量和水平。

二、末端系统在暖通空调中的优势分析

末端系统的优势体现在其毛细管内具有高效传热功能的介质。由于水的传热速度比空气快近千倍,实际工程中,在冬季毛细管辐射供热工况下,供水水温只需30℃～35℃,即能满足室温20℃±2℃的要求;在夏季毛细管辐射供冷工况下,辅以置换新风的除湿系统,供水水温只需18℃,即能使室温达到26℃±2℃。由于毛细管末端系统换热面积大、传热速度快,因此其传热效率更高,向房间辐射冷量和热量更加柔和;温度场分布均匀,垂直方向空气温差梯度变小,充分弥补了传统空调以对流散热为主的不利因素。采用这种系统,人们在室内既没有吹风感,也不会遭受空气流动带来的噪音;人体热舒适性能够得到保障,体现出这种供冷(热)方式人性化的一面。

三、末端系统在暖通空调中的技术分析

毛细管末端系统另一大特色是对建筑的要求极低—— 不但节省大量室内空间,且几乎不增加建筑物荷载。毛细管末端系统进行施工时,灰泥包裹毛细管席的厚度通常为15mm～20mm,其中 毛 细 管 席 厚 度约 5mm,充 满 水 重 量 为600～900g/m2。一座20层高、使用传统中央空调的大厦,如果改用毛细管末端系统,能够节省2层的空间,间接产生巨大的经济效益。毛细管末端系统不仅适用于新建筑,对于老旧建筑的节能改造也有传统空调不可替代的意义。毛细管席可以灵活地敷设在天花板、地面或墙壁上,不受吊顶样式及高度限制,安装方便快捷,尤其在空调改造项目中能够得到广泛的应用。若其能与高效率、低能耗、环保型的地源热泵等结合，“将构成更加完美的空调系统”。毛细管末端系统优势突出,但要最大限度地发挥,必须进行充足的前期工作。最关键的是对建筑护结构保温隔热系统进行优化。主要手段是对建筑进行全年逐时负荷计算,根据结果设计、调整、优化护结构形式和保温隔热措施。做好建筑护结构是重中之重,包括建筑外墙、屋面、外窗及外门等。做好整座建筑物保温工程,宜采用外墙外保温,技术成熟、效果较好;在经济条件允许的情况下,选取保温、密封性能好的双层中空Low-e镀膜玻璃幕墙,最大限度地降低冬季冷风渗透和通过玻璃幕墙散热;安装外遮阳装置或采用最先进的‘双层皮’玻璃幕墙围护结构,以有效地降低夏季空调系统负荷。

四、末端空调自动控制系统的设计

（一）、空调房间温湿度控制

在空调房间的温、湿度控制中,实际所产生的影响因素和干扰原因都是比较复杂和多元化的。比如多变的气候的多工况性和房间所存在的实际热惯性等原因,都会直接导致回路直接进行控制房间的温湿度的调节效果。所以说,在实际工作中还是要选择适当的方法进行调节。通常情况下,针对一些空调房间这种热特性,都是选择串级的调节最为适宜。

（二）、末端风机盘管系统的自动控制

首先是温控器,风机盘管最好是选用温控器进行控制的电动水阀以及手动进行控制具体风机三速的方式控制。电动水阀和风机启停进行连锁。首先：在冬夏两个不同的季节都要运行风机盘管,而且温控器一定要确保冬夏不同季节进行转换。通常都是用设立一个独立的温控转换开关。其次就是节能的钥匙,房间必须要设有一个节能钥匙的系统。风机盘管要和其进行连锁才能达到节能的效果。其次：如果对要求不是很高的情况下,就可以选用拔、插钥匙的方式,对风机盘管进行断电停转和启动。针对要求比较高的情况,通过增设具体的温度开关。再次就是定流量水系统,风机盘管的定流量水系统的自控方式相对都比较简单,不过它的节能效果远远赶不上变流量的自控方式。

（三）、末端变风量系统的监控

变风量系统的工作原理就是如果室内的空调负荷被改变或者室内是的空气参数的具体设定值进行了变化,自动调节空调系统所送进房间风量,源源不断地送进房间与实际负荷就会达到相匹配的状态,从而进一步地满足了工艺生产要求和室内人员的舒适要求。另外,调节送风量还能减少风机的实际工作的动力,从而节约了实际运行的能耗。除了相对节能之外,该系统还有如下的特点:一是：能实现局部区域的灵活控制,可根据负荷变化或个人舒适度要求调节。二是：由于能自动调节送人各房间的冷量,系统内各用户可以按实际需要配置冷量,考虑各房间的同时使用系数和负荷分布,系统冷源配置可以减少20%～30%左右。设备投资相应较大减少。三是：室内无过冷过热现象。

（四）、新风机组的监控

新风机组通常与风机盘管配合进行使用,主要是为各房间提供一定的新鲜空气,满足人员卫生要求。其基本监控功能有:一是：监测功能。检查风机电机的工作状态,确定是处于开或关:检测风机电机的电流是否过载:测量风机出口处的空气温湿度以了解机组是否已将新风处理到要求的状态;测量空气过滤器两侧的压差,以了解过滤器是否要求清洗;检查新风阀状态。确定是开还是关。二是：控制功能。根据要求启停风机;控制水量调节阀的开度;控制干蒸汽加湿器调节阀的开度;换热器的冬季防冻保护。三是：集中管理功能。显示新风机组启停状态。送风温湿度风阀,水阀状态。

五、暖通空调设计的问题分析

（一）、热泵冷热水机组的选型和应用的问题

由于风冷热泵式冷热水机组具有冬季运行节能、系统简单、不需机房和冷却水等优点， 在国内得到了广泛应用。但是，近年来一些设计人员不考虑当地气候条件，不考虑建筑物自身与周围环境以及电价等因素，一味地选择风冷热泵式机组作空调主机，已有了滥用之嫌。风冷热泵冷热水机组也有它固有的缺陷。因此对它的应用、选型和设置方式应进行统筹考虑。

（二）、设计中存在的问题

1、供暖入口设置过多。设置供暖入口时， 既要考虑室内供暖系统的合理性， 又要考虑与室外管线衔接的合理性，不能只图室内系统设计方便、省事， 而不顾及室外管网系统。室外线衔接点过多， 几个方向均有，不仅给外线施工造成麻烦， 也给将来室内系统调节带来不便。

2、供暖系统设计不合理。有的供暖系统由1 条主立（干）管引进，分几个环路，分环上不设阀门，给系统运行调节、维修管理造成不便。有的供暖管道布置不合理，与建筑专业不易协调，或供暖立管直接立在窗子上，既影响使用，又不雅观；或者供暖水平管道敷设在通道的地面上，既影响行走，又不便物品放置。有的供、回水干管高点漏设排气装置，一旦集气，难以排除，影响系统使用。有的供暖系统为双侧连接，两侧热负荷及散热器数量相差悬殊，而两侧散热器供、回水支管却取用相同管径，两侧水力不平衡，难以按设计流量进行分配。

参考文献

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