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户式水机空调系统与新风及地暖系统的搭配应用
作者:刘厚勇
·2018-06-21 12:02:44
 
    

摘 要 随着社会的进步,以及居民生活水平的不断提升,人们对居住环境舒适度的要求日益增高,现今舒适家居由空气处理、中央采暖、热水及净水等几大系统构成。

空调水机也从大型综合体转移到家用舒适家居户式水机中央空调系统的应用,户式水机空调系统可与新风、地暖等系统搭配,几大系统的整合既可提升单一系统的舒适度,也能减少资源浪费等优点。

关键词 空调水系统;空气处理;舒适环境


一、系统搭配的应用分析

1、空调水系统与氟系统综合比较

(1)节能性比较:

水机采用的虽然是定频技术,但是由于水的比热容较大,使用率越大越节能,适合大面积的房屋使用。

氟机采用变频技术,控制精度高,高效节能,用于小户型时,它的节能省电优势就更为突出。

(2)舒适度比较:

水机的制冷(热)载体是水,出风温和,非常舒适;水机运行时很少带走室内空气水分,可保持室内空气湿润,让人倍感温润宜人,舒适是中央空调水机最大的亮点。

氟机是利用氟利昂等制冷剂气化吸热,制冷时会带走室内水分,导致空气较干燥,使用时舒适感稍差。

(3)可靠性比较:

水机采用双回路设计,配备多个压缩机,即使出现某一个压缩机回路故障其仍能继续工作,是可靠的涡旋式压缩机,机组运行寿命长,可靠性高。

氟机只有一台变频压缩机,室外机和室内机的控制全部连接,一旦某台机器出现故障,整个系统或将不能使用。

(4)制冷热速度:

水的比热容较大,升温降温比较慢,所以制冷制热速度较慢。

氟机制冷时即开即冷,速度很快。

2、空调系统与新风系统的搭配

空调系统与新风系统的搭配方面,该种空气处理方式为风机盘管+新风系统。由于建筑空调系统新风带来的热耗超过空调处理总热耗的20%。

如果新风机带空气处理功能并具备热回收功能,那么其输送室外新鲜空气时经机器冷却或热处理后再送入室内,可减少空调室内机对空气处理的负担,可适当减小空调室内机配置功率。

当新风机不带空气处理功能时,空调处理能耗量:

Q(总)=Q(围)+Q(新)+Q(人)+Q(设)

当新风机带空气处理功能时,空调处理能耗量:

Q(总)=Q(围)+Q(人)+Q(设)

当新风机带热回收功能时,新风机处理能耗量:

Q(新)=(1-K)Q(排)

式中:

Q(总):空调处理空气系统能耗

Q(围):房间围护结构传热

Q(新):新风送风带入热(冷)量

Q(排):新风排风排出热(冷)量

Q(人):人活动产生热量

Q(设):室内设备运行产生热量

K:新风热回收系数

3、空调系统与地暖系统的搭配

空调系统与地暖系统的搭配中,空调和地暖输送的媒介均为水,水机供回水温差为5℃,地暖供回水温差为10℃。

计算管道流量公式:

L=Q×860/Δt

由于人体活动与设备运行等因素影响,所以相同房间面积Q(空)>Q(暖)

空调管道流量为:

L(空)=Q(空)×860/5

地暖管道流量为:

L(暖)=Q(暖)×860/10 

式中:

L:管道流量

Q(空):空调处理能耗

Q(暖):地暖处理能耗

根据计算得出空调系统运行所需管道流量大于地暖系统,所以空调与地暖可共用一套管路系统。

4、空调、新风与地暖系统的搭配

空调、新风和地暖共用一套管路系统,空调冷源与锅炉热源均并联在系统里面,冬季采暖时出现室内空气干燥和含氧量减少等问题,新风机输送室外新鲜空气时经机器热处理后再送入室内,既增加了室内空气的舒适度又减少了对地暖系统的能耗负担。

遭遇天气突变较大的情况,并且地暖系统不能及时达到室内舒适环境时,则可以打开空调系统辅助地暖系统,使房间更快地达到舒适温度。

冬季只采暖能耗量或新风机带空气处理功能时:

Q=Q(围)

冬季采暖时输入新风不带空气处理功能:

Q=Q(围)+Q(新)

冬季采暖时输入新风带热回收功能:

Q=Q(围)+(1-K)Q(新)

冬季地暖不能及时达到采暖温度,空调可补热:

Q=Q(地)+Q(新)+Q(空)

式中:

Q:冬季采暖总能耗

Q(地):地暖产热量

Q(空):空调产热量

Q(围):房间围护结构传热

Q(新):新风送风带入热(冷)量

K:新风热回收系数

5、夏季空调制冷热回收供给部分生活热水原理

空调外机可使用带热回收机型,与锅炉和水箱搭配,夏季空调制冷时可提供部分生活热水,降低锅炉能耗与负担。

系统原理图:


二、系统的协调与控制

空调系统与地暖系统均采用面板与电磁阀控制,通过面板对室温的探测,决定电磁阀的启闭,从而控制系统回路的启停。当春秋季室外环境舒适的情况下,空调与地暖均不启动,室内自然通风或通过新风机机械通风,新风不做冷热处理;夏季制冷时空调系统启动,地暖电磁阀关闭,室内新风通过冷处理后送入室内;冬季制热时地暖系统启动,空调电磁阀关闭,新风经过热处理后送入室内,若需要及时升温,也可打开空调系统,辅助地暖升温,使房间尽快达到设计温度。

三、结论

水机空调系统已诞生100多年,水机在大型综合体中的应用已有几十年的光景,技术成熟可靠。随着舒适家居市场的兴起,户式水机空调系统也得到广泛应用,受住宅建筑形态和水机施工工艺制约,水机空调系统与新风地暖热水的系统整合进展缓慢,随着市场的开发,舒适家居系统的整合能力会得到稳步提升。


 
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