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《主编会客厅》

添加人:admin 发布时间:2015/5/27 8:42:56 来源:暖立方壁挂炉网


  《主编会客厅》

  对于一个行业的发展来说,技术扮演着顶梁柱的角色,不仅仅关系到了行业前进的方向,更是决定了行业发展的高度。为此,暖立方传媒重磅推出《主编会客厅》栏目,将技术作为栏目探讨的核心点,特邀业界人士,为您答疑解惑!如何打造基于辐射冷暖、置换新风的健康、舒适的室内环境。编辑整理/暖立方传媒郭辰嫘在行业发展进入裂变时代,在人人都叫喧;大数据时代的背景下,什么样的产品和技术能够突破固有盈利模式,实现利润的N次方转化和升华?在环境问题愈加严重的今天,能够打造一个真正意义上的高效节能、健康舒适的室内环境,或许这就是我们期待的答案。

  本期嘉宾郑鸿宇,意大利瑞贝姆(rbm)中国区技术总监,国内舒适家居领域人士,分享;如何打造基于辐射冷暖、置换新风的健康、舒适的室内环境。(说明:本讲座来源于;南方采暖微信群,由于为微信直播版本,所以请大家不要太纠结于稿件的逻辑性。谢谢理解!)

  1、我们常常挂在嘴边的;辐射冷暖系统与热舒适,究竟是什么?

  Fanger热舒适方程是以人体热平衡为出发点,认为热平衡是人体热舒适的必要条件。但是热平衡可以通过生理调节能力来实现,例如出汗和寒颤,但这些都不是舒适状态;另外,人体还可能会处于整体热平衡、局部热不平衡状态,这也会引起局部不舒适。

  因此,热平衡不是人体热舒适的充分条件。这些状态就不能用Fanger热舒适理论来评价。现在很多学者对于人体热舒适是否是在稳态热平衡下达到产生质疑,并通过一些实验结果和现实中的现象提出了人体热平衡是在动态变化中达到的,长期处于同一个热环境并不能使人感到舒适。

  意大利学者Roberto:emoji:Messana,在他的《理解舒适》(2011年第二版)一书中,基于Fanger的热舒适方程提出了,量化舒适的概念。把人体在自然蒸发的状态作为热舒适的评判标准之一,同时分析了环境对人体的辐射、对流和人体的自然蒸发三者的比例关系,得出了以辐射为主动的、以对流为被动的传热方式是接近于自然环境的传热方式,找出了了传统空调的误区,确立了辐射供暖、供冷舒适节能的理论基础。

  2、辐射冷暖系统的节能机理是什么?

  人体的散热需要环境来平衡,人体的散热需要环境来平衡,这是一个辐射供暖的状态,红色代表辐射量所占百分比。蓝色部分代表人体的蒸发量,绿色部分代表对流部分的百分比。

  从这两张图标上我们可以看出,同样带走人体的热量,可是环境的温度是不一样的,在对流系统当中环境温度需要达到22℃,因为这个时候环境的辐射带走的热量的比例特别高,所以不得不提高对流的温度来保持人体的热平衡,反之在辐射系统当中由于辐射壁面温度的升高,反而带走人体热量降低,从而也降低了空气对流所需的温度。这是在辐射供暖当中节能的机理之一。

  同时在辐射供暖当中,由于对流的降低使空气的扰动速度也降低,带来和散热面的对流换热系数的降低(使外墙的热阻升高),这里节约了大量的能量。

  有人常常认为,夏天比冬天消耗的能源多。其实不然,夏天节能的量,从理论研究和实际运行情况看,比冬季还要大的多,这个数值有时候会达到40~50。

  我们来看一下图标。

  这是同一个人在不同对流系统和冷辐射系统中的情况

  张图代表传统的对流空调系统的状态,在这个系统中冷辐射带走的热量只占到了20,而对流带走的热量占到了32,人体的蒸发量为41。我们再看辐射系统(第二张),辐射增加到了47、对流降低到了20,蒸发降低到了31。

  再看空气温度,对流系统24℃,50RH,露点在13℃左右,辐射系统空气温度25.9℃、50RH,露点增加到了14.7℃。

  从以上图标以及数据值中我们可以看出,要达到同样的人体舒适度,对于处理空气的量,无论是显热还是潜热,在辐射系统当中都被大大的降低了,热体向环境的散湿也在下降。

  从而我们能得出结论:辐射系统能耗被大幅度降低。顺便说一句,虽然壁面温度在辐射系统当中比对流系统要低,也就是外维护结构温差传热有可能增加,但是同样对流换热系数的降低又增加了外墙热阻,是否能够抵消我们不能确定,但是通过外围护结构的传热只占夏季空调负荷的一小部分,权重并不高,同时在辐射系统中空气温度升高了,这也降低了外围护结构的传热温差,因此这个因素影响很小。

  从实际应用来看,我们在选择冷机的制冷量上也能看出其节能潜力(大约值为传统空调的50)。例如在北京,310㎡的住宅只用12KW的冷机,去年夏天八月份,房间温度低可以降到22℃(再低了我们没试过);在杭州,300㎡的别墅我们只选了17KW的冷机。

  在冷辐射的系统当中,系统给我们带来了非常舒适和节能的环境,为什么会这样呢?

  传统空调是有误区的,Carria博士在1901年发明了传统空调,在1910年发明了焓湿图,他发明空调的目的是为了给一家造纸厂解决纸张存储环境的温湿度问题。但是人不是纸,人是自然的孩子。

  自然是什么样的呢?地球是以太阳的辐射为主导的,太阳的辐射推动了大气的对流在加上地球的公转引起的辐射角的变化,形成了春夏秋冬,造就了地球万物和人类的生存环境。

  反过来我们看,传统空调是以对流为主导的传热方式,辐射的作用在传统空调中只能处于被动的状态,在传统空调中壁面的温度比空气的温度通常要高3℃以上,这是传统空调的误区。而辐射空调系统平均辐射温度是低于空气温度的,空气的状态处于被动,这刚好模拟了自然的环境。人类是自然的孩子,当然会更适应这样的环境。

  所以,我们很同意,国内的一些同行把它叫做;生态空调。

  重要结论:在某些条件下,在辐射空调系统里辐射体表面的温度是起决定性作用的。辐射强度越大,节能效果越明显,但是它是由边界条件决定的,这是个重要结论。这个结论将直接影响我们对辐射空调,尤其是在辐射供冷方面的基本思路。

  3、现代的辐射空调系统

  大家都知道辐射空调系统由风系统、水系统和控制系统三个部分组成,在这里我们从几个关键的方面谈一下应该如何去做:

  A、定水温还是变水温:

  首先我们来看一下下面的公式(欧盟EN15377关于辐射供暖供冷的一些公式):地板供热