辐射吊顶与置换通风复合系统夏季运行策略的探讨

　　1 前言

　　辐射吊顶与置换通风系统联用是目前比较热门的一种空调形式。一方面辐射供冷可以用来替代全空气空调系统，节能并提供更为舒适的室内热环境; 另一方面独立的置换通风系统可以通过干燥送风降低室内湿度以减少辐射板表面结露的可能性，通过新风也可以保证良好的空气品质[1]。但目前这种复合系统在国内的应用并不广泛，笔者所参与的几个相关的测试项目运行效果也不是很理想，总结原因主要有以下几点:

　　( 1) 低温辐射板表面的结露问题是限制其市场推广的一个重要原因，尤其在高热高湿地区，结露在腐蚀建筑材料的同时，也给人们的健康带来危害[2];

　　( 2) 混凝土的蓄热会导致辐射供冷系统不能快速地响应室内负荷的变化，室内状态参数变化缓慢，不能满足人们舒适性需要;

　　( 3) 对于单元式住宅用户来说，小型冷热源的实现也是阻碍其大范围应用的一个重要原因。

　　因此，如何避免辐射板表面的结露以及如何克服辐射系统大惯性对响应速度的影响，对于系统的优化运行有着重大的意义。

　　2 夏季运行策略探讨

　　为了避免辐射板表面结露，需要将辐射板表面温度控制在靠近辐射板表面的空气露点温度以上。而在空调系统刚开始运行时，室内空气含湿量较高，露点温度相对较高，如果此时向辐射板通入冷水，辐射板表面很容易结露[3]。因此考虑在系统初运行时，辐射系统不开启，只开启送风系统，通过干燥低温送风使室内含湿量下降，即以辐射空调的安全运行为先，优先除湿，当室内空气含湿量到达某一标准，再开启辐射空调系统，进入正常模式运行，控制策略如图 1 所示。

　　同时，空调运行初期不使用辐射空调系统，也会避免其大惯性所带来的不利影响。但是，仅开启送风系统时的空调制冷能力较小，恐怕室内降温时间会过长，因此系统刚运行时，使用全回风送风，目的是降低室内热湿负荷，加速降温降湿过程的时间。在辐射吊顶开启后，由于辐射板的大惯性，辐射换热过程有一延滞，为了保证室内的快速降温，还是继续维持全回风送风，到第三阶段时，再切换到全新风，给室内提供新鲜送风，运行策略三阶段如表 1 所示。

　　3 现场测试研究

　　下面通过现场测试来探讨该运行策略的可行性。

　　3.1 测试现场

　　测试地点为上海某别墅，共四层，建筑面积434. 6m2，空调面积 180m2，层高 3. 6m。室内参数的实验数据主要来自于第二层的主卧室。空调末端为毛细管辐射板 + 地板送风系统，夏季由空气源热泵向系统提供 7/12℃的冷冻水; 利用板式换热器换热后，向末端天棚辐射系统提供 18/21℃ 的冷冻水; 空气源热泵机组采用双压缩机组，控制压缩机启停来适应负荷变化，图 2 为空调系统的示意。