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最近,我和一家主要的热泵制造商就供暖和制冷趋势进行了电话交谈。总的来说,最好的改进似乎是朝着水力分配系统的改进,使水对水热泵更受关注。地热热泵(GHPs)是“水源”热泵,以某种方式与地球结合在一起.大多数已经安装的都有强制空气分配配置。这开始向水循环分布转变。
很多人对建筑周围循环换热的能耗比较困惑制冷剂的能量传输.虽然这是一个重要的主题,但它实际上并不是这篇文章的重点。本专栏关注的是日益流行的供暖和制冷趋势。室内暖气片和地板辐射采暖已经有一段时间了。据我所知,没有比这更舒适的加热方式了,尤其是与对流或强制空气加热系统相比。除了为安装地板辐射采暖的空间提供舒适水平外,其能源效率优于强制空气系统以及高温散热器式系统。
这个缺失的环节,也是许多行业最难采用的是辐射冷却技术。我在1992年首次观察到辐射冷却系统。那是在佛罗里达州的克利尔沃特海滩,一个牙医的家里。在他的海滨住宅周围,他策略性地使用地热水对水热泵进行地热供暖和制冷。
作为一名年轻的机械专业人员,当我在他美丽的家中走动时,没有听到任何空气流动的声音,我感到非常惊讶。在这个炎热的夏日下午,除了一个特殊的区域没有操作外,房子格外舒适。经过一番调查,我发现了一个1英寸× 10英寸的粗切雪松板(与图片相似),安装在每个房间的四周,高出成品地板8英尺的高度。在1英尺高的翅片管下面是一个冷凝水排水沟或排水管,它从40华氏度的冷冻水管收集冷凝水,并将冷凝水输送到室外。虽然这是一个非常巧妙的系统,但我可以看出它并不容易适用于所有情况,而且可能会很昂贵,甚至会造成混乱。
我们中的许多人都听说过或见过“冷束冷却”。冷梁冷却和辐射板冷却在许多方面是相似的。挑战包括精确控制冷冻水,使其保持在露点温度以上。就像过去几年和几十年来的许多其他技术难题一样,这已经通过现代技术和合理的应用流程和温度控制得到了解决。正如你在图表中看到的,冷冻水的温度很容易控制在冷冻梁和冷冻天花板上,使用一个注入混合块和一对泵。这些微处理器控制的泵是一个系统的一部分,该系统仔细监测相对湿度,相关的露点,并将冷冻水管保持在一个温度下,以保证向居住者安全输送辐射冷却。
当然,新鲜空气在这些建筑中是必不可少的,可以通过多种方式提供。较大的建筑物使用专用的室外空气系统,较小的建筑物可以使用许多不同品种和类型的排气回收通风机。这不仅对控制通风负荷很重要,而且对二氧化碳浓度也很重要,必须以另一种方式从空气中去除相对湿度。
主动冷梁有效地解决了这个问题,因为它们提供了必要数量的新鲜空气,这些新鲜空气已经通过HVAC系统处理必要的通风空气进行了充分的脱水。被动式冷梁和冷顶需要其他形式的通风来管理空间的相对湿度。
水力冷却和加热的“点”
重点是:就能源效率、舒适度、噪音水平、减少建筑空间要求和成本而言,没有什么能比得上辐射系统。考虑到所有因素,空气分配系统占用更多的空间,最终可能会更昂贵。冷却梁提供的整体舒适性和满意度的增加是由于噪音,通风条件和温度不一致的减少。典型的空气分配系统可以产生在NC 35-40范围内的声级,而冷梁系统的声级小于20 NC。
看一下对比图,可以看到所代表的冷负荷或压缩机负荷,无论是来自冷水机还是其他源都会大致相同。而配电风机的运行功率大大降低,在配电消耗上节约了大量的能源。泵送功率增加了一点,因为几乎所有的分配都是通过btu的水力泵送到需要冷却和加热的区域来完成的。
水循环或辐射冷却在生物舒适领域真正发光。它非常安静,几乎消除了强制空气冷却产生的气流,温度波动也不再是一个问题。这创造了一种必须经历才能欣赏的舒适程度。家庭或办公室的氛围得到了极大的改善。
要了解热加热和冷却以及它如何改变暖通空调景观,请咨询国际地源热泵协会(IGSHPA)或当地地热分会。IGSHPA为所有专业人士开设了CEU课程,包括一门名为“地热系统技术导论本课程从暖通空调和传热的基础知识开始,然后轻松地进入各种地热供暖和制冷系统的应用。接受培训和认证,让地热认证为您服务!
杰伊·艾格是一名地热顾问、作家,也是EggGeothermal.他与人合著了两个教科书关于地热暖通空调系统的麦格劳-希尔专业.可以联系到他jayegg.geo@gmail.com