專利名稱：利用毛細管輻射末端的高大空間節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高大空間建筑的空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及一種利
用毛細管輻射末端的節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在高度大于或等于5m,寬度或長度為高度2倍以上的建筑內(nèi)部空間， 可采用分層空調(diào)系統(tǒng)。高大空間分層空調(diào)是指僅對高大空間的下部區(qū)域進行空 調(diào)，保持一定的溫濕度，而對上部區(qū)域不要求空調(diào)的空調(diào)方式。目前常見的分層空調(diào)大多采用全空氣系統(tǒng)，難以保證垂直溫度梯度 的穩(wěn)定，從而影響人員區(qū)域的舒適性。而全室空調(diào)(整個空間均空調(diào))采用全 空氣空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)負荷包含整個空調(diào)區(qū)與非空調(diào)區(qū)的負荷，能耗較大。另外， 全空氣系統(tǒng)室內(nèi)的熱濕負荷完全采用空氣來承擔(dān)，送風(fēng)量較大，供水溫度較低， 制冷機組能耗較大。為了解決這種高大空間的空調(diào)系統(tǒng)的舒適性以及能耗大的問題，在 所述的高大空間內(nèi)采用毛細管地板輻射供冷和置換送風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)，在較大降 低空調(diào)系統(tǒng)耗能的同時，也解決了采用傳統(tǒng)全空氣系統(tǒng)冷熱不均衡的技術(shù)問題。 毛細管輻射供冷的原理與以往大空間采用PB管(聚丁烯管)的供冷原理類似， 但是PB管(聚丁烯管)徑粗、間距大，而毛細管產(chǎn)品管徑細(外徑小于20mm)、 間距小，因此增加了每平米的輻射供冷能力；同時，與采用PB管(聚丁烯管) 相比，毛細管還可以提高供水溫度，避免結(jié)露的風(fēng)險，為直接利用天然冷源提 供很大機會，供冷系統(tǒng)更節(jié)能。本發(fā)明提出的高大空間空調(diào)系統(tǒng)，除了采用的 輻射供冷產(chǎn)品(毛細管)與傳統(tǒng)的地面輻射產(chǎn)品(PB管，即聚丁烯管)不一樣外， 其置換送風(fēng)系統(tǒng)的處理也與以往的設(shè)計不同，以往的高大空間的輻射空調(diào)應(yīng)用 案例中置換送風(fēng)系統(tǒng)均采用冷凍除濕處理方式，本發(fā)明提出了在高大空間輻射 空調(diào)系統(tǒng)中，新風(fēng)處理采用溶液調(diào)濕機組的處理方式
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為一種對高大空間建筑采用輻射供冷和溶液調(diào)濕機組處理新 風(fēng)的系統(tǒng)進行空調(diào)的方法，旨在解決高大空間空調(diào)能耗大的問題，同時提高高 大空間的空調(diào)舒適性。這種用于高大空間建筑的空調(diào)系統(tǒng)組成為冷熱源系統(tǒng)、毛細管 輻射末端系統(tǒng)、采用溶液調(diào)濕機組處理新風(fēng)的置換送風(fēng)系統(tǒng)。系統(tǒng)的冷熱源可 以采用地源熱泵機組為系統(tǒng)提供冷熱源，也可以是地源熱泵系統(tǒng)與電制冷冷水 機組、蒸汽溴化鋰冷水機組、電鍋爐/燃氣鍋爐、城市熱網(wǎng)相結(jié)合的方式，或者 是常規(guī)單制冷機組和供熱換熱設(shè)備的組合的方式。利用外徑小于20mra,其間距 小于或等于100mm的各種規(guī)格的毛細管末端進行輻射供冷供暖。這種空調(diào)方法采 用溶液調(diào)濕機組來處理新風(fēng)，其中的溶液調(diào)濕機組采用熱泵式或蒸發(fā)冷卻式、 水冷式溶液調(diào)濕機組。
附圖簡介

圖1是利用毛細管輻射末端的高大空間節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)組成。
圖2是毛細管席示意3是高大空間利用毛細管輻射末端的安裝方式圖，毛細管主管路 安裝在地面層內(nèi)。圖4是高大空間利用毛細管輻射末端的另一種安裝方式圖，毛細管 主管路安裝在側(cè)墻內(nèi)。圖5是高大空間示意圖。附圖標(biāo)記l一毛細管席；2—系統(tǒng)集水器；3—分水器；4一冷熱源 設(shè)備；5—空調(diào)循環(huán)水泵；6—源側(cè)循環(huán)水泵；7—散熱取熱源；8—溶液除濕機 組；9—置換送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)管道；10—置換送風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)管道；ll一地面裝飾層； 12—毛細管席安裝層；13—地面或樓層面結(jié)構(gòu)層；14—毛細管席供、回水管。
具體實施例方式利用毛細管輻射末端的高大空間節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)的系統(tǒng)組成主要為 三部分(如圖l所示)冷熱源系統(tǒng)4，毛細管輻射末端l，采用溶液調(diào)濕機組8 處理新風(fēng)的置換送風(fēng)系統(tǒng)9、 10。其中冷熱源系統(tǒng)由冷熱源設(shè)備4、空調(diào)循環(huán)水泵5、源側(cè)循環(huán)水泵(或 一次供熱循環(huán)水泵)6、散熱取熱源(或供熱源)7及其他的系統(tǒng)必要設(shè)備組成。冷熱源設(shè)備可以是熱泵機組，也可以是熱泵機組和其他形式機組(電制冷冷水 機組、蒸汽溴化鋰冷水機組、電鍋爐/燃氣鍋爐、城市熱網(wǎng))的組合方式，或者 是常規(guī)單制冷機組和供熱換熱設(shè)備的組合。冷熱源系統(tǒng)夏季給末端提供的冷水
供水溫度為16 18t:左右，冬季給末端提供的熱水供水溫度為3CT35'C左右。毛細管輻射末端系統(tǒng)由毛細管席1、系統(tǒng)集水器2、系統(tǒng)分水器3及 其他的系統(tǒng)必要設(shè)備組成。各個空調(diào)區(qū)域分別設(shè)置毛細管輻射末端，并將其置 于地板內(nèi)層中，冷熱換熱采用水作為循環(huán)介質(zhì)，采用水泵作為動力裝置進行循 環(huán)，與冷熱源系統(tǒng)進行熱交換。毛細管輻射末端系統(tǒng)的毛細管席l也可以采用墻 面安裝的方式對地面安裝的毛細管席進行補充換熱。輻射末端承擔(dān)室內(nèi)顯熱負 荷，地板供水溫度需高于近地面空調(diào)區(qū)域空氣的露點溫度。供冷地板平面主要 以輻射傳熱的形式直接吸收通過透明圍護結(jié)構(gòu)太陽輻射熱、通過非透明圍護結(jié) 構(gòu)熱傳導(dǎo)的熱量以及由室內(nèi)人員、設(shè)備燈光等的散熱量。系統(tǒng)集水器2及系統(tǒng)分 水器3可以根據(jù)工程的具體情況設(shè)置，也可以取消，利用主管路代替。溶液調(diào)濕機組處理新風(fēng)的置換送風(fēng)系統(tǒng)由溶液調(diào)濕機組8、置換送 風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)管道9、置換送風(fēng)系統(tǒng)回風(fēng)管道10以及系統(tǒng)的其他必要設(shè)備組成。為 了保證室內(nèi)空調(diào)區(qū)域的衛(wèi)生要求以及除濕的要求，需通入一定量的新風(fēng)，新風(fēng) 經(jīng)過降溫除濕處理后，干燥的新風(fēng)以置換送風(fēng)的方式送入房間。該系統(tǒng)的新風(fēng)處 理方式采用熱泵式溶液調(diào)濕機組處理新風(fēng)的這種方式，系統(tǒng)的冷熱源不需要提 供處理新風(fēng)的這部分負荷，這種熱泵式溶液調(diào)濕新風(fēng)機組COP值(包含溶液泵) 在5.0以上。溶液調(diào)濕技術(shù)是采用具有調(diào)濕功能的鹽溶液(溴化鋰)為工作介質(zhì)， 利用溶液的吸濕與放濕特性對空氣濕度進行控制，鹽溶液與空氣中的水蒸氣分 壓力差是二者進行水分傳遞的驅(qū)動勢。溶液調(diào)濕型機組除了采用熱泵式溶液調(diào) 濕機組外，還可以采用熱泵式溶液空氣處理機組、熱泵式溶液深度除濕機組、 蒸發(fā)冷卻式溶液調(diào)濕機組、水冷式溶液調(diào)濕機組。與常規(guī)除濕方式相比，溶液 調(diào)濕技術(shù)具有以下優(yōu)勢
1) 健康取消潮濕表面，杜絕了滋生霉菌等不利于人體健康的隱患出現(xiàn)的 可能性；解決了使用空氣過濾器造成的可吸入顆粒物二次污染問題。通過溶液 噴灑可除去空氣中的塵埃、細菌、霉菌等有害物質(zhì)，保證送風(fēng)健康清潔，提高 室內(nèi)空氣品質(zhì)。
2) 舒適能夠?qū)崿F(xiàn)各種空氣處理工況的順利轉(zhuǎn)換，不會出現(xiàn)傳統(tǒng)空調(diào)在部 分負荷下犧牲室內(nèi)含濕量控制的情況。3) 高效通過獨特的全熱回收方式，有效地降低新風(fēng)處理能耗。
4) 節(jié)能采用溶液調(diào)濕技術(shù)可以使用16 2CTC的高溫冷源處理室內(nèi)顯熱負 荷，使系統(tǒng)能源效率大幅度提高，系統(tǒng)運行能耗降低30%左右。
5) 降耗無需再熱即可達到需要的送風(fēng)參數(shù)，不會出現(xiàn)冷卻后再熱造成的
能源浪費。采用這種空調(diào)系統(tǒng)形式和傳統(tǒng)的全空氣系統(tǒng)相比，毛細管地板輻射 空調(diào)系統(tǒng)直接吸收了這部分熱量，減少了其對人體因輻射傳熱造成的影響，提 高了人員工作區(qū)的舒適性。置換送風(fēng)系統(tǒng)定義為空氣以低于0.25m/s風(fēng)速，高于 18'C且低于室內(nèi)房間溫度送入活動區(qū)下部，在室內(nèi)熱源的影響下，氣流受熱并 上升，將污濁空氣提升至頂部排掉。由于地板輻射的供冷和置換送風(fēng)系統(tǒng)及熱 空氣上升原理，大廳的垂直方向上形成了下冷上熱穩(wěn)定的溫度梯度，保證了建 筑下層人員活動區(qū)域的舒適性，且受上層非空調(diào)區(qū)域的影響減小，因此可使空 調(diào)系統(tǒng)的冷負荷減少。人員活動區(qū)域內(nèi)，由于沒有溫差、吹風(fēng)的影響，人體感 覺更舒適、自然。從系統(tǒng)的耗能看，首先，由于空調(diào)空間較穩(wěn)定的溫度分層，冷負 荷將比全室空調(diào)減少30%，因此將降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。毛細管輻射末端的供水溫 度較高，因此冷源系統(tǒng)可采用高溫冷水機組或者直接利用自然界的免費冷量。 由于機組的蒸發(fā)溫度較高，機組的制冷COP可提高25-40y。，大大降低了機組的運 行耗能。如果系統(tǒng)利用自然環(huán)境的免費冷源時，比如水庫、湖泊、河流或地源 熱泵系統(tǒng)中土壤等的冷量，則系統(tǒng)的節(jié)能效果更加顯著。新風(fēng)采用溶液調(diào)濕新 風(fēng)機組承擔(dān)室內(nèi)新風(fēng)負荷，比常規(guī)除濕方式節(jié)能40%。毛細管地板輻射供冷+置 換送風(fēng)+自然冷源系統(tǒng)在高大空間應(yīng)用將比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能達50%以上。該系統(tǒng)采用分層空調(diào)設(shè)計理念，在機場、體育館、會展中心等高 大建筑領(lǐng)域?qū)⒕哂泄?jié)能、舒適、室內(nèi)空氣品質(zhì)好等優(yōu)勢，具有較強的應(yīng)用環(huán)境、 社會效益及經(jīng)濟效益，其具有廣闊的市場應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1、一種用于高大空間建筑的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于冷熱源系統(tǒng)，毛細管輻射末端系統(tǒng)，采用溶液調(diào)濕機組處理新風(fēng)的置換送風(fēng)系統(tǒng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述溶液調(diào)濕機組處理新風(fēng) 的置換送風(fēng)系統(tǒng)，溶液調(diào)濕機組采用熱泵式。
3、 如權(quán)利要求2所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于冷熱源系統(tǒng)采用地源熱泵為系統(tǒng)提供冷熱源。
4、 如權(quán)利要求1至3任意一項所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述溶液調(diào)濕 機組處理新風(fēng)的置換送風(fēng)系統(tǒng)采用除熱泵式溶液調(diào)濕機組以外其他形式的溶液 調(diào)濕型空氣處理機組，比如熱泵式溶液空氣處理機組、熱泵式溶液深度除濕機 組、蒸發(fā)冷卻式溶液調(diào)濕機組、水冷式溶液調(diào)濕機組。
5、 如權(quán)利要求1至2任意一項所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述冷熱源系 統(tǒng)采用地源熱泵系統(tǒng)與其他形式能源系統(tǒng)相結(jié)合的方式。其他形式能源系統(tǒng)包 括電制冷冷水機組、蒸汽溴化鋰冷水機組、電鍋爐/燃氣鍋爐、城市熱網(wǎng)等。
6、 如權(quán)利要求1至2任意一項所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述冷熱源系 統(tǒng)采用常規(guī)單制冷機組和供熱/換熱設(shè)備的組合方式。
7、 如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于所述毛細管輻射末端的毛細 管的外徑小于20ram，間距小于或等于100mm。
8、 一種對高大空間建筑進行空調(diào)的方法，其特征在于采用毛細管輻射末端 系統(tǒng)輻射供冷供熱，并且采用溶液調(diào)濕機組置換處理新風(fēng)。
9、 如權(quán)利要求8所述的對高大空間建筑進行空調(diào)的方法，其特征在于冷熱源系統(tǒng)采用地源熱泵為系統(tǒng)提供冷熱源。
10、 如權(quán)利要求8所述的對高大空間建筑進行空調(diào)的方法，其特征在于所述冷熱源系統(tǒng)采用常規(guī)單制冷機組和供熱/換熱設(shè)備的組合方式。
11、 如權(quán)利要求8所述的對高大空間建筑進行空調(diào)的方法，其特征在于毛 細管輻射末端的毛細管的外徑小于20mm，間距小于或等于lOOmm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于高大空間建筑的空調(diào)系統(tǒng)，尤其涉及一種節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)。所述的空調(diào)系統(tǒng)由冷熱源系統(tǒng)、毛細管輻射末端系統(tǒng)、采用溶液調(diào)濕機組處理新風(fēng)的置換送風(fēng)系統(tǒng)組成。所述的空調(diào)方法旨在解決高大空間空調(diào)能耗大的問題，同時提高大空間的空調(diào)舒適性。所述空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源可以采用地源熱泵系統(tǒng)提供或者采用地源熱泵機組與其他冷熱源相結(jié)合的方式。所述空調(diào)系統(tǒng)的毛細管末端產(chǎn)品采用外徑小于20mm，其間距小于或等于100mm的各種規(guī)格的毛細管末端。所述空調(diào)系統(tǒng)的溶液調(diào)濕機組可以選擇熱泵式溶液調(diào)濕機組或其他形式的溶液調(diào)濕機組。
文檔編號F24F5/00GK101603714SQ200910162250
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者叢旭日, 于明麗, 馮婷婷, 敏 周, 榕 胡, 陳鳳君 申請人:際高建業(yè)有限公司