空氣製冷技術論文***2***

　　空氣製冷技術論文篇二

　　地板製冷技術利用研究

　　摘要：對地板輻射供冷系統的合理性、節能性、舒適性進行了探討。結合工程例項，對地板輻射供冷系統的技術與經濟性進行了分析，其可滿足夏季室內溫度的要求，具有極為廣闊的市場前景。

　　關鍵詞：地板輻射供冷;節能;舒適性;經濟性

　　中圖分類號：O434.11文獻標識碼： A

　　Floor Refrigeration Technology Use Research

　　NIU, Fujie,a ZHANG,Hang

　　***a Foshan BEST HVAC Equipment Manufacturing Co., Ltd..Foshan 528000***

　　AbstractTo the floor radiation for the cold system rationality, the energy conservation, comfortableness has carried on the discussion. The union project example, has carried on the analysis to the floor radiation for the cold system technology and the efficiency, its may satisfy the summer indoor temperature the request, has the extremely broad market prospect.

　　Keywords Floor radiant cooling; Energy conservation; Comfort; Economy

　　1前言

　　當前暖通市場上利用地板來採暖成為很多家庭冬季採暖的選擇，地板採暖以其環保、節能、保健、舒適、靜音、耐用等特點，得到了迅速普及，並且以30%的速度增長[1]，能否製冷也利用極易維護的地板來營造夏季的舒適環境呢?筆者通過研究表明，利用地板製冷沒有被大家所認識有眾多原因，實踐證明地板製冷方案完全可行，能給大家帶來更多更好的選擇和享受。

　　2地板製冷工作原理

　　利用熱泵技術原理[2]，室外機把水製成所需要的低溫冷水，低溫冷水通過迴圈水泵在地冷盤管內迴圈，地板中的地冷盤管把混凝土層和地板降溫，然後地板均勻地向室內輻射冷量，使得室內氣溫降低到需要的溫度，這是一種對房間微氣候進行調節的節能製冷系統。

　　3地板製冷技術研究

　　3.1地板製冷的合理性

　　到上世紀末，主流觀點認為地板製冷在技術上不合理的理由有兩點[3]：1***不符合冷氣流向下流動，因而比頂部製冷供冷量小;2***腳冷舒適感不好。後來通過我們的試驗研究認識到，和頂部相比，地面與人之間的輻射換熱角係數大，並且在人體周圍，由於人體的加熱作用，也加強了冷氣流向上的對流，還有地板製冷的面積遠大於頂部製冷，所以地板製冷和頂部製冷的總供冷量差距並不大;至於腳冷，只要控制好地板溫度，很容易解決。歐洲從1998年開始，也做了一些地板供冷暖工程，德國柏林議會大樓、丹麥哥本哈根歌劇院、瑞士魯加諾別墅小區等，近幾年來亞洲一些工程也採用了這一方案，例如泰國曼谷國際機場。實踐證明這種技術方案完全可行。但由於地板輻射供冷暖技術含量比單純的地暖技術高，所以裝置要恰當選型、方案要嚴密的設計、工程要精心的施工才能達到理想要求。地板製冷有比頂部供冷造價低，施工方便，質量更容易保證，該系統在我國具有極為廣闊的市場前景。

　　3.2地板製冷的節能性

　　地板製冷的冷水機組供水溫度15℃與5℃供水溫度的機組相比，冷水機組的效能係數增加38%，大幅度提高了能效比，節能效果可觀。其室內散熱部分，沒有風機的電力消耗，無風無聲，並且室內部分後期極易維護，使用壽命長。並且輻射製冷使人體感知的溫度比實際室內溫度低2-4℃。研究表明通常輻射供冷比常規空調系統節能30-40%，例如美國勞倫斯伯克裡實驗室在使用美國全境各地氣象引數對商用建築進行模擬試驗得出結論，輻射供冷的耗能量可節省30%。另外一個研究表明，製冷量在20-60w/ m2置換通風系統加地板製冷系統與變風量系統相比，節能20-50%，與定風量相比節能40-60%[4]。

　　3.3地板製冷的舒適性

　　同地板採暖一樣，只要採用合適的布管型式，合適填充層厚度並且厚度均勻，地面溫度的均勻性是完全可以得到保證的。並且冷地板的布管密度比純熱地板的要大，所以地面溫度更為均勻，環境更為舒適。房間地板上方只有微弱的氣流，室內空間水平方向和豎直方向溫度的分佈也非常均勻。實驗結果證明，在房間其餘表面26℃的情況下，地面輻射製冷時房間的豎向溫差不超過0.5K。試驗表明：人體受地表牆體溫度影響很大，當水流溫度13℃，地表輻射溫度為18 ℃，室內空氣溫度22℃，T0***人體實際感到的溫度***=***22+18***/2=20℃。這個溫度足以使人感到溫和舒適了[5]。

　　3.4地板製冷利用例項分析

　　義大利BEST公司在21世紀初就研究了地板製冷系統，該系統在多個歐洲國家得以應用，其效能非常出色。下面舉一例項來分析一下：

　　瑞士魯加諾別墅小區公寓，室外氣溫可以達到35℃，面積100 m2，採用地板製冷系統，地面鋪設瓷磚。每平方米的負荷指標為45瓦，總共需要4500瓦的製冷量，當能效比為3時，需要的電耗量為4500/3=1500瓦。這就是說在使用電氣安裝系統的情況下，100 m2公寓的地板製冷系統需要的電耗量為1500瓦。大致相當於1.5P家用空調的用電量。

　　地冷系統室內的主要組成部分[6]如圖一

　　圖一地板輻射製冷系統結構圖

　　Figure 1 Radiant floor refrigeration system chart

　　1***.牆體保溫層：應允許有5mm的可伸縮縫，可使用8～10mm厚，100mm高的聚苯乙烯板條。

　　2***.露點溫度感測器：安裝露點溫度感測器，避免因為冷凝產生冷凝水影響室內環境。

　　3***.管材：耐熱、耐冷、耐腐蝕、導熱好的管材，將戶內系統分為幾個並聯環路。

　　4***.管卡：固定管子專用的塑料管卡。

　　5***.膨脹縫：宜採用高發泡聚乙烯泡沫塑料或內填彈性膨脹膏。

　　6***.裝飾層：宜採用熱阻小傳熱性好的地面裝飾材料，例如瓷磚、大理石、花崗石、強化複合木地板等。

　　7***.找平層：由沙和水泥組成，便於下一步平整的鋪設面層。

　　8***.回填層：由水泥、沙子、石子***最大不超過1.5mm***組成，混凝土強度不小於C20。

　　9***.保溫層：耐壓保溫性好的擠塑保溫板，厚度不小於3cm，強度不小於30kgf/cm2

　　10***.隔熱層：反射保護膜，阻止熱量向下傳遞，搭接處至少重疊50mm。

　　11***.結構層：建築結構的組成部分。

　　另外室外部分要有迴圈裝置為系統提供迴圈的動力;系統穩壓裝置保障系統壓力穩定;以及提供冷源的熱泵空調室外機組等。

　　圖二為同一地點，採用地板製冷系統的房子和沒有采用地板製冷系統的房子隨時間變化、其室內溫度和室外溫度的比較。上述觀測在夏天持續進行了30天。

　　圖2地板輻射供冷系統室內溫度的變化比較

　　Figure 2 The comparison of floor radiant cooling system indoor temperature

　　從圖中可看出地板製冷系統的效果：當室外溫度達到35℃時，室內溫度保持在24～25℃左右;到了夜晚，室外溫度降到了比室內溫度還低的水平;兩套房子室內溫差大約為4℃，當採用了地板製冷系統的房子室內溫度達到25℃時，另外一座房子的室溫就已達到29℃。這也證明地板製冷系統足可以滿足舒適的需要了。

　　4地板製冷的經濟效益分析

　　地板製冷系統投入成本比空調系統要低20%，冷水機組比常規空調的效能係數增加38%，節能效果可觀。其室內散熱部分，可和地板採暖同時利用地板末端，無須重複投入，室內部分沒有風機的電力消耗，無風無聲，並且室內部分後期極易清理維修，使用壽命長達50年。

　　以100 m2房子為例，採用水系統的水機中央空調和地板輻射供冷暖系統進行比較如下：

　　表 一 水機中央空調和地板輻射供冷暖系統的比較

　　5結論

　　地板製冷系統可以和地板採暖共用同一室內系統，其造價低，施工方便，質量容易保證，使用效果好，該系統具有其環保、節能、保健、舒適、靜音、耐用、免維護等特點，在我國具有極為廣闊的市場前景。

　　參考文獻：

　　[1]中國建築科學研究院. JGJ142-2004地面輻射供暖技術規程.北京：中國建築工業出版社,2004

　　[2]建設部. GB50019-2003採暖通風與空氣調節設計規範.北京：中國計劃出版社,2003

　　[3]王子介.地板供暖及其發展方向.《暖通空調》雜誌1999, 第6期

　　[4]王子介.低溫輻射供暖與輻射製冷.北京：機械工業出版社2004

　　[5]中國建築科學研究院. JGJ26—95民用建築節能設計規範.北京：中國建築工業出版社,1995

　　[6]宗立華，王萬達. 地板塑料埋管輻射採暖的設計方法[J].煤氣與熱力，1992，***5***:46-52.

　　作者簡介：牛付傑***1974***，男，河南省鄭州市，從事暖通領域裝置製造和市場推廣方面的工作。工作經歷：漯河市燃氣公司從事燃氣輸配設計施工，廣東格蘭仕集團從事空調研發，廣東長青集團從事燃氣具研發，廣東美的集團從事產品銷售管理，現供職於佛山市貝司特暖通裝置製造有限公司。