毛细管原理介绍

毛细管网中央空调系统

原理介绍

第一页，共四十九页。

末端采用毛细管网形式，利用辐射换热方式保证室内空调效果的中央空调形式可以统称为毛细管网中央空调系统。

毛细管式中央空调系统包括独立的温度控制系统、独立的适度控制系统。

构成如下：

前端取能部分冷热源（低温冷源+高温冷源+低温热源）末端（毛细管网+温湿自动控制+除湿系统）第二页，共四十九页。地源热泵+毛细管工作原理第三页，共四十九页。毛细管网系统优点1、高舒适性2、节能效果显著3、热惯性小4、节省建筑空间5、布置灵活，施工方便第四页，共四十九页。1、高舒适原理★人体始终向外散热以保持37℃左右体温平衡，而55%以上的散热以辐射方式实现。夏天室内表面温度降低，人体对外辐射散热增多，感觉凉爽；冬季室内表面温度增高，人体对外辐射散热减少，感觉温暖。★没有常规空调方式的风机噪声和强吹风，柔和安静，健康卫生。第五页，共四十九页。2、节能70％的原理

★有效利用低品位能源并提高机组COP：冬季供暖热水温度仅30~40℃，可以有效利用太阳能、地热能、废热等廉价热源；夏季供冷冷水温度仅18~20℃，可以有效利用土壤、地表水、直接蒸发等自然冷源或冷却方式。机组COP大大提高。

★不用风机，节省风机能耗。第六页，共四十九页。3、热惯性小普通地板采暖热惯性一般4～6小时，毛细管网热惯性0.5小时，便于分区分时智能温控，不但舒适性强，有利于节能。较小的热惯性与传统中央空调风机盘管末端快速启停、分区分时节能控制效果一致第七页，共四十九页。4、布置灵活，节省建筑空间

毛细管网单位面积散热量大，轻薄、柔软、荷载小，方便与装饰层结合安装，可因地制宜安装在地面、墙面或顶棚，灵活的安装形式，非常适合满足各建筑不同功能分区的使用要求。第八页，共四十九页。5、置换新风系统新风被处理到14度相对湿度为90%状态送入室内，承担一部分湿负荷和显热负荷。新风沿地面蔓延形成新空气湖。人体温度远高于室内温度，低温新风在人体加热作用下上浮，包裹人体，让人始终处于新风环境中，并继续上浮通过排风口排到室外。这种气流方式为柱塞式单向流，如吸烟和人体异味都不会相互影响，包括甲醛在内的各种室内环境污染以最快速度排除。第九页，共四十九页。系统缺点1、对建筑物围护结构要求较高，必须满足最新的节能65%的设计标准。（冬季热指标小于37w，夏季冷指标小于50w）2、设计参数及计算针对性强，项目类比性差，设计复杂。3、与传统系统相比，施工相对复杂。4、造价较高。第十页，共四十九页。温度控制系统第十一页，共四十九页。1、毛细管网

目前国内销售的品牌：德国进口、沈阳德贝纳、上海图柏、北京普来福等5家左右

第十二页，共四十九页。

使用特点

高效节能绿色环保高舒适度安装方便免维护免清洗

广泛用途

辐射采暖制冷超薄辐射采暖毛细管网内芯/隐形散热器毛细管网呼吸式空调地源/水源能量采集器密闭干/干湿式冷却塔(箱）

材料特点

热塑成型耐高温耐高压耐腐蚀出厂试压：20kg结构特点换热面积大管壁薄换热效果好换热均匀水力损失小外径4.2，壁厚0.8，内径2.5毛细管网

理想的高效换热器规格：0.4、0.6、1m（宽度）长度：600—8000mm毛细间距：15、20、40mm

第十三页，共四十九页。第十四页，共四十九页。毛细管网辐射的供冷与供热能力抹灰平顶不同安装时的代号表抹灰厚度δ（mm）不同抹灰层及导热系数λ（W/mk）时的代号石膏水泥砂浆隔声砂浆λ=0.35λ=0.45λ=0.87λ=1.5λ0.125R24R21R12R10R3910R38R32R18R13R5515R52R41R23R15R7220R90R70R38R24第十五页，共四十九页。

平均温度=（供水温度+回水温度）÷2第十六页，共四十九页。第十七页，共四十九页。第十八页，共四十九页。第十九页，共四十九页。第二十页，共四十九页。毛细管系统的管路设计1、立管、各区、各网片之间尽量采用同程+集分水器原则2、每一分水支路最大供应面积小于25平方米3、毛细管末端系统夏季供回水温度：18℃/21℃；冬季供回水温度：34℃/30℃4、毛细管内流速约为0.04—0.06m/s之间毛细管系统的沿程阻力略小于地埋管系统，流量略大于地埋管系统，基本上循环泵选择不变毛细管敷设时，尽量埋在建筑体内，加大辐射平面，提高散热效果单独供冷或冷热两用时，宜采用吊顶安装方式；单独用采暖时，宜采用地面埋设方式或墙面方式毛细管系统一般只承担显热负荷。第二十一页，共四十九页。湿度控制系统第二十二页，共四十九页。空气的概念空调就是空气的温度、湿度、洁净度、含氧量进行适当调节湿空气是构成空气环境的主体，是空调的基本工质。湿空气由干空气加水蒸气混合而成。干空气的主要成分是氮（78%）、氧（21%）、氩、二氧化碳等对湿空气的特整描述有：压力、温度、密度、比容、含湿量、相对湿度、比热、焓等等水蒸气含量少，但作用最大，在某种意义上讲，空调湿度的调节就是对水蒸气量的调节第二十三页，共四十九页。含湿量d：湿空气中所含水蒸气的质量与干空气的质量之比，即每公斤干空气中所含有的水蒸气量。d=Mq÷Mgkg/kg=0.622×Pq/Pg

Pq：水蒸气分压力Pg：干空气分压力第二十四页，共四十九页。相对湿度φ：湿空气实际的水蒸气分压力与同温度下饱和状态空气水蒸气分压力之比。φ=Pq/Pqb×100%Pqb：饱和状态空气中水蒸气分压力第二十五页，共四十九页。焓i：物质所具有的一种热力学性质，定义为该物质的体积、压力的乘积与内能的总和。可直接用湿空气的焓的变化来度量空气的热量的变化。

i=Cpg×t+（2500+Cpq×t）×d

kj/kg干空气

Cpg：干空气的定压比热=1.01kj/(kg℃)Cpq：水蒸气的定压比热=1.84kj/(kg℃)2500：t=0时，水蒸气的气化潜热t：湿气温度

d：含湿量第二十六页，共四十九页。湿空气密度（ρ）：湿空气的密度应为干空气与湿空气的密度之和。工程设计上一般近似取ρ=1.2kg/m3第二十七页，共四十九页。湿球温度：在定压、绝热情况下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝对饱和温度。露点温度：水蒸气转变成水的临界温度，是湿空气的一个状态参数，与Pq和q相关，不是一个独立参数，是变化的。在含湿量不变的情况下，湿空气达到饱和时的温度第二十八页，共四十九页。应用示例题目：

房间面积为12平方，层高3米，现在含湿量为11.5g/kg，若温度保持不变，一小时内从空气中出去的水量为300克，求现在的含湿量。解：原来的湿空气质量为

Mqy=d×Mg=11.5×3×12×1.2=496.8496.8－300=196.8Mqx=196.8÷43.2=4.5g/kg第二十九页，共四十九页。焓湿图应用示例1、已知目标室内干球温度26℃，相对湿度55%，那么此时空气的含湿量是多少？露点温度是多少？已知空气干球温度45℃，湿球温度35℃，此时各种状态参数是多少？含湿量为15时，露点温度是多少？相对湿度、含湿量、室内温度对结露的影响有什么规律？第三十页，共四十九页。第三十一页，共四十九页。除湿措施1、新风除湿：在新风换气时，利用冷凝原理将湿空气处理到低于目标含湿量的状态，送入室内，保证室内空气湿度在设计的范围之内，既保证了舒适湿度，又要保证露点温度不升高，不致结露。此形式除湿效果明显，保证了空气质量，但是需要常开状态，耗能！第三十二页，共四十九页。第三十三页，共四十九页。2、室内除湿：采用除湿机、小型冷凝机等在需要时将室内空气循环，使多余湿度在机内结露排出，保证室内湿度，并不在其他地方结露。此形式可以灵活控制，节约能源，但不能补充新鲜空气，不能保证室内空气含氧量、洁净度等品质。第三十四页，共四十九页。毛细管重力柜除湿：在室内设置重力柜，设上下风口，内装毛细管网，用10度冷水循环，使得室内空气在温差作用下在柜内自动流过，在降温的同时，将水蒸气在管壁上凝结，并靠重力不断坠落收集排出。此形式简单节能并能除去部分空气杂质，但不能补充新鲜空气，另外，规格设计有难度，不宜精确计算，只有经验数值参考。第三十五页，共四十九页。第三十六页，共四十九页。常用的除湿设备选型计算公式

焓值计算公式：i=1.01×t+（2500+1.84×t）×dkj/kw

焓值转化时，能量得出公式：

Q=V×ρ平×i差÷3600KW

V：每小时风量ρ平：两种温度下密度的平均值

i差：两种状态下，焓值的差第三十七页，共四十九页。新风量的确定新风量既要满足新风换气要求，又要满足除湿要求。经计算，按照国家现行的舒适空气换气标准要求的数量，足可以满足除湿需要的条件，所以，风量还可以按照设计规范选取，但除湿冷量需具体计算得出，根据此两个数据就可以得出热交换新风除湿机的参数并选购。目前设计规范常规换气要求：宾馆：15L/s室，约合3.6立方/h.家庭：7.5L/sp,约合3立方/h.第三十八页，共四十九页。温湿度控制系统在室内合适位置安装湿度、温度检测元件，实时收集相关参数并传至室内温湿度控制器，该控制器可以根据即时参数判断出相应的结露温度，并对水路系统和新风除湿系统发出指令：当露点温度接近供冷水温时，命令毛细管路停止供冷，除湿系统开始全力工作。当相对湿度超出设计目标一定值时，命令除湿系统全力工作，制冷系统减慢制冷。第三十九页，共四十九页。第四十页，共四十九页。1、具有防结露保护功能；2.室内温度及相对湿度、冷表面温度测量；3.室内温度设定；4.7天4时段编程功能；5.室内温度、冷表面温度、冷表面露点显示；6.设置温度显示、时钟、星期显示。第四十一页，共四十九页。设计工作顺序1、了解维护结构，详细热工计算得出冷热负荷指标。2、确定室内空气各种设计参数。3、了解当地各种气象参数，根据设计目标各种空气