當(dāng)今社會(huì),舒適家居概念已深入人心。以空調(diào)、采暖、新風(fēng)三種系統(tǒng)相結(jié)合的方式來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度、潔凈度以達(dá)到高品質(zhì)生活環(huán)境的形式越來越常見。
回望1902年,美國人威利斯·開利設(shè)計(jì)了第一臺(tái)空調(diào)系統(tǒng),直到1922年開利工程公司研制成功在空調(diào)史上具有里程碑地位的產(chǎn)品——離心式空調(diào)機(jī),從此,人成為空調(diào)服務(wù)的對象。1973 年,輻射吊頂作為空調(diào)系統(tǒng)的末端設(shè)備問世,打破了人們對傳統(tǒng)空調(diào)形式的認(rèn)知。
幾十年過去,空調(diào)已經(jīng)家喻戶曉,而輻射空調(diào)系統(tǒng)卻沒有完全進(jìn)入大眾的視線,雖然還很小眾,輻射空調(diào)系統(tǒng)可能會(huì)成為已知暖通的最終形態(tài)。
一、輻射空調(diào)系統(tǒng)的概念
輻射空調(diào)系統(tǒng)主要以輻射的形式向室內(nèi)“散發(fā)”冷量或者熱量,而這種形式是目前公認(rèn)的舒適性最高的傳熱方式。與常規(guī)對流空調(diào)系統(tǒng)相比,輻射空調(diào)系統(tǒng)形式上有以下幾點(diǎn)區(qū)別:
1、常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)單一、單系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣。輻射空調(diào)系統(tǒng)由輻射冷暖系統(tǒng)和新風(fēng)系統(tǒng)組成,相輔相成共同調(diào)節(jié)。
2、常規(guī)空調(diào)主要通過調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,部分空調(diào)通過調(diào)節(jié)溫度以調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度。輻射空調(diào)系統(tǒng)由輻射冷暖系統(tǒng)控制室內(nèi)溫度,新風(fēng)系統(tǒng)控制室內(nèi)濕度及空氣潔凈度。
二、輻射空調(diào)系統(tǒng)的換熱原理
輻射是通過“電磁波”傳遞能量的現(xiàn)象。輻射熱交換具體是指兩個(gè)溫度不同且互不接觸的物體之間通過“電磁波“進(jìn)行的換熱過程。自然界中最常見的輻射換熱就是太陽散發(fā)的熱量在沒有任何外力的作用下能被我們感受到,這就是輻射換熱的效果(見下圖)。
輻射換熱與導(dǎo)熱、對流換熱有本質(zhì)的不同:
1、在輻射換熱過程中必定伴隨著能量形式的“轉(zhuǎn)變“。物體發(fā)射熱輻射是物體的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛淠埽矬w吸收熱輻射則是輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋?dǎo)熱與對流換熱只是單純的熱量“轉(zhuǎn)移”。
2、導(dǎo)熱與對流的熱量傳遞一定要通過物體的直接接觸才能進(jìn)行,其熱源處溫度最高,然后逐漸下降,冷源處溫度最低。而輻射換熱時(shí)有可能中間溫度最低,以太陽與地球的輻射換熱為例說明之:太陽的溫度很高,地球的溫度較低,而它們之間的大部分空間溫度比兩者都低。
綜上,從換熱的原理上,輻射空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)有本質(zhì)的區(qū)別,正因?yàn)檩椛鋼Q熱的形式,輻射空調(diào)系統(tǒng)舒適性優(yōu)于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)。
三、輻射空調(diào)系統(tǒng)的組成
1、空氣源熱泵
為了調(diào)節(jié)冬夏季室內(nèi)溫度,輻射空調(diào)系統(tǒng)的主機(jī)采用二聯(lián)供系統(tǒng)主機(jī),在控制主機(jī)運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)夏季輻射制冷,冬季輻射制熱的效果。
2、輻射制冷末端
區(qū)別于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)的是,輻射制冷末端是由輻射制冷板或輻射制冷管替換室內(nèi)機(jī)。當(dāng)輻射空調(diào)系統(tǒng)工作時(shí),末端系統(tǒng)(輻射制冷板)通過與室內(nèi)空氣熱交換將熱量傳送到輻射機(jī)組,隨后空氣源熱泵(室外機(jī))通過與周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換,將熱量送出室外,實(shí)現(xiàn)制冷效果。
3、輻射采暖末端
與常規(guī)采暖系統(tǒng)相同,輻射空調(diào)系統(tǒng)在制熱時(shí),其末端也是通過室內(nèi)敷設(shè)的地暖盤管與室內(nèi)進(jìn)行熱交換。不同與常規(guī)采暖系統(tǒng)的是,輻射空調(diào)系統(tǒng)用空氣源熱泵替代了鍋爐供熱。
4、除濕新風(fēng)
在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程由于室內(nèi)“濕度”無法控制,“結(jié)露“成為輻射空調(diào)系統(tǒng)中的一項(xiàng)難題。輻射空調(diào)通過除濕新風(fēng)設(shè)備的運(yùn)行來控制空氣濕度,保證室內(nèi)空氣流通,防止輻射面出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。
5、智能控制
輻射空調(diào)系統(tǒng)的智能控制系統(tǒng)可通過室內(nèi)的溫濕度傳感器獲取室內(nèi)空氣參數(shù),根據(jù)設(shè)定的溫濕度,自動(dòng)對冷\熱系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。同時(shí)對空氣含氧量、潔凈度也同時(shí)監(jiān)測控制。
綜上所述,輻射空調(diào)系統(tǒng)通過二聯(lián)供空氣源熱泵制熱與制冷共,結(jié)合除濕新風(fēng)保證室內(nèi)空氣的潔凈,也防止了輻射面結(jié)露。智能控制系統(tǒng)能感知室內(nèi)環(huán)境溫濕度及空氣質(zhì)量,自動(dòng)調(diào)節(jié),保持室內(nèi)舒適。
四、輻射空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)
1、無風(fēng)感
經(jīng)過實(shí)踐表明,輻射是舒適性很高的傳熱方式。而輻射空調(diào)系統(tǒng)末端系統(tǒng)60%的冷量和熱量都是通過輻射的方式進(jìn)行的,無風(fēng)感,因而較其它形式的末端形式舒適度比較高。
2、無運(yùn)行噪音
與傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤管相比(風(fēng)機(jī)盤管存在電機(jī)、風(fēng)機(jī)等室內(nèi)運(yùn)作部件,因此,會(huì)產(chǎn)生35-45dB左右的噪音),輻射空調(diào)系統(tǒng)沒有室內(nèi)運(yùn)行部件,不會(huì)產(chǎn)生任何室內(nèi)噪音,是最安靜的空調(diào)系統(tǒng)。
3、無冷凝水盤,無細(xì)菌滋生源
輻射管網(wǎng)埋設(shè)在吊頂內(nèi),主要靠輻射傳熱給建筑物供冷或供熱,與風(fēng)機(jī)盤管相比沒有凝結(jié)水系統(tǒng),不會(huì)發(fā)生排水不暢,造成滴水等現(xiàn)象。也不存在傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤管滴水盤中滋生細(xì)菌,影響室內(nèi)衛(wèi)生條件的現(xiàn)象。
4、系統(tǒng)隱蔽,布置靈活
輻射管網(wǎng)全部隱藏在吊頂里,完全看不見,無需降低吊頂安裝設(shè)備,也無需在吊頂上預(yù)留風(fēng)口和檢修口。并且有多種安裝方式,能靈活配合吊頂設(shè)計(jì),避讓開燈位、吊頂內(nèi)走管,其施工方便,也不會(huì)破壞建筑外觀。
5、反應(yīng)延遲
正午陽光直射,有大陽臺(tái)的臥室、客廳,房間負(fù)荷達(dá)到一個(gè)峰值,而在早晚時(shí)分,負(fù)荷又會(huì)下降。這種負(fù)荷變化極大的空間,輻射空調(diào)系統(tǒng)無法快速響應(yīng)短時(shí)間的負(fù)荷波動(dòng)情況,在特定時(shí)刻可能影響室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)效果。
6、裝修配合度高
豪華裝修的別墅平層,墻面設(shè)計(jì)復(fù)雜,經(jīng)常會(huì)用到軟包、大理石等裝飾材料,復(fù)雜的頂面吊頂也會(huì)相應(yīng)限制輻射管鋪設(shè),增加輻射管輻射空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)難度。輻射管網(wǎng)空調(diào)系統(tǒng)的輻射末端是整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控溫的關(guān)鍵,沒有足夠大的輻射面積,輻射制冷效果也就會(huì)差強(qiáng)人意。
五、輻射空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用
1、舒適
輻射空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)運(yùn)行無噪音,無風(fēng)感,溫度分布均勻,能保證室內(nèi)溫度、濕度、潔凈度達(dá)到舒適的設(shè)計(jì)工況。在寒冬酷暑能給室內(nèi)帶來自然而不做作的舒適感。故該系統(tǒng)適用于對舒適度要求較高的環(huán)境。
2、健康
傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)因房間密閉性強(qiáng)、空氣流動(dòng)性差、風(fēng)量小,使房間內(nèi)細(xì)菌等各種微生物大量繁衍,易引起“空調(diào)病”。輻射空調(diào)的對溫濕度的控制形式創(chuàng)造了一個(gè)更健康的居住環(huán)境。
3、運(yùn)行能耗
輻射空調(diào)系統(tǒng)后期運(yùn)行節(jié)能,成本較低。
輻射空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合除濕新風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行工作,由于該系統(tǒng)所需的夏季冷凍源供水溫度只需17~19℃供回水溫度,冬季只需32~30℃供回水溫度,低于常規(guī)水空調(diào)夏季7~12℃和冬季45~40℃供回水所需的能耗,因而比傳統(tǒng)空調(diào)節(jié)能50%以上。故相比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用更低。
4、系統(tǒng)成本
輻射空調(diào)系統(tǒng)初期成本高。與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)相比,輻射空調(diào)系統(tǒng)能同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、潔凈度的三維控制,其設(shè)備與管路的連接相比傳統(tǒng)空調(diào)復(fù)雜,因此施工難度也大大提高,為達(dá)到理想的舒適狀態(tài),系統(tǒng)的控制調(diào)節(jié)技術(shù)也遠(yuǎn)高于普通空調(diào),所以系統(tǒng)成本相比普通空調(diào)系統(tǒng)較高。
5、安裝
輻射空調(diào)系統(tǒng)在安裝上無需單獨(dú)的內(nèi)機(jī)吊頂空間,輻射板可以和石膏吊頂融為一體,采暖需要能隱藏分集水箱的空間,此外除濕新風(fēng)系統(tǒng)與普通新風(fēng)系統(tǒng)安裝條件相同。唯一特殊的是,輻射制冷系統(tǒng)對吊頂內(nèi)燈位、布線、走管配合要求極高。安裝完成后,輻射面不宜破壞。
輻射空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)對比表
綜上所述,在家裝范圍內(nèi),輻射空調(diào)系統(tǒng)更適用于類似別墅或?qū)痈咻^高的大平層。
六、結(jié)語
科技高速發(fā)展的今天,人們對室內(nèi)環(huán)境的舒適度要求越來越高,建筑設(shè)計(jì)師對室內(nèi)設(shè)計(jì)的美觀要求卻克服不了設(shè)備安裝空間的難題,人們在改善居住環(huán)境的同時(shí)又無法避免“空調(diào)病”帶來的苦惱。
此時(shí),輻射空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn),不僅是人們對舒適生活環(huán)境追求的產(chǎn)物,也是舒適家居行業(yè)發(fā)展的方向,是一次大步向前。美景公司作為行業(yè)的領(lǐng)軍者在這一技術(shù)的探索中勇敢探索,大膽學(xué)習(xí)應(yīng)用,實(shí)踐“用技術(shù)提高舒適家居生活品質(zhì)”。
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