主动式冷梁在节能建筑中的设计应用
冷梁空调系统应用探讨
冷梁空调系统应用探讨 天津市天友建筑设计股份有限公司刘冰 0 引言 冷梁系统起源欧洲并且有20多年的使用历史，并且最近几年在美国也得到了广泛的使用，但在中国应用案例不多。但随着温湿度独立控制系统的推广冷梁系统应用也会随之增多。 冷梁系统从原理上讲就是一种无风机干盘管末端，是以对流传热为主导的末端。盘管只承担部分室内显热负荷，不承担潜热负荷，运行时无冷凝水，避免细菌滋生，并且末端无风机，能够非常安静的运行，从而提高房间的环境品质。 1 冷梁的工作原理[1] 从工作原理上冷梁分为主动式冷梁和被动式冷梁，。 1.1主动式冷梁 经处理的一次风（1）（一般为新风）进入冷梁经喷嘴（4）高速喷出后利用诱导原理诱导室内空气（2）经过回风百叶（5），经盘管(6)后在喷嘴（4）出口处的空腔内混合，混合后的空气（3）送人室内，完成一次空气处理过程。其中夏季一次风（1）承担新风负荷及室内潜热负荷及部分室内显热负荷。余下的室内显热负荷由盘管（6）承担；冬季一次风（1）承担新风显热热负荷及加湿负荷，盘管（6）承担室内热负荷。 图1 主动式冷梁工作原理图图2 被动式冷梁工作原理图 1.2被动式冷梁 被动式冷梁的基本原理是根据空气密度差形成的自然对流进行的空气循环，热空气（1）由于密度小一般聚集在房间的顶部，当热空气接触到盘管（2）后被冷却，由于冷空气的密度大下沉至工作区域从而达到降低室内环境温度的作用。夏季被动式冷梁起到的作用与主动式冷梁是一样的，即只承担部分室内显热负荷，其余负荷全部由一次风承担，但被动式冷梁没用供热的功能所以在需要动机供热的地区被动式冷梁需要与其它末端设备共同作用才能完成夏季供冷冬季供热；比如与地板采用联合作用就是个不错的选择。 2冷梁系统的优缺点[2][3] 2.1冷梁系统的优点 冷梁设备集成了送回风口安装快速，相对于全空气系统（包括定风量和变风量）风管较小节省安装空间，设备不含风机等运动部件，且无过滤网，除偶尔清扫一下换热盘管外终身无需其他维护。运行噪声水平低，被动式冷梁完全没有噪声。采用高温水供冷，提高制冷机COP，节省能源消耗。 2.2冷梁系统的缺点
冷梁空调系统简介汇总
冷梁空调系统
主动型冷梁空调系统 巴科尔主动型冷梁系统是一种集制冷、供热和通风功能为一体的空调系统，它能够提供良好的室内气候 环境及单独区域的控制。一次风主要用来对消除室内湿负荷，同时也可以供热、供冷和保证新风；末端 换热盘管用来进行室内热/冷负荷的处理。图 1 为主动型冷梁空调系统示意图。冷梁系统集高舒适度、低 噪音、节能和低维护的优点于一体。主要包括标准主动型冷梁、多功能组合式冷梁、玄关吊顶式安装的 水平诱导单元、地板式诱导单元等几种型式，以满足不同建筑美观及功能的需求。 图 2 为主动型冷梁末端工作原理图。从中央空气处理机组（AHU）送到主动型冷梁末端的空气被称之 为一次风。一次风以恒定风量和相对较低的静压条件被送至冷梁末端。一次风通过末端单元内的一排喷 嘴（可调节）送入混合腔体内，通过喷嘴的高速气流在混合腔内产生负压区域，从而诱导室内空气经过 换热盘管后与一次风混合，然后经出风口送入房间内。
图 1 主动型冷梁空调系统示意图
图 2 主动型冷梁末端工作原理图
系统能得到实实在在的能源节约，因为在换热盘管中使用相对较高温度的冷水，这可以在初投资和 冷水主机的运行成本上得到很大的节约。同时它能保证末端换热盘管在干工况下工作，避免出现和其它 系统一样因为冷凝水而带来的维护和卫生方面的问题，譬如风机盘管系统的冷凝水问题。输送的风量大 大减少从而节省了风机能量，因为该系统不依靠空气来弥补显热负荷，这可以使得一次风的需求量可以 减少到仅用来进行通风、湿度控制和诱导室内回风气流。因为它节能的特点，这个系统在欧洲变得越来 越普及。 同时还因为它气流需求量很低， 所以能使用 100%的新风作为一次送风来源， 可以提高空气品质， 因此该系统很适合用于医院或者医疗场所等需要减少空气流通而交叉感染的场所。 巴科尔有全系列的主动型冷梁， 它们的名义标准宽度为 300mm 和 600mm， 长度为 1200~3000mm， 能与市场大多数的吊顶天花配置互相匹配。巴科尔的冷梁使用特殊喷嘴组合技术来使得每个冷梁的制冷 能力可以单独改变。
主动式冷梁技术在环保建筑中的应用.doc
主动式冷梁技术在绿色建筑中的应用 摘要：随着房地产市场的飞速发展，舒适、节能环保及可持续发展已成为建筑业发展的趋势，绿色建筑是将可持续发展的理念引入建筑领域，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康舒适的空间。笔者通过自己设计的项目中的一些理念，分析了地源热泵结合主动式冷梁技术在绿色建筑中的应用的优越性。 关键词：地源热泵；主动式冷梁；绿色建筑；节能环保 1工程概况 本建筑位于上海市张江，地下二层、地上五层。建筑高度19.4m，建筑面积12879m2。地下二层为汽车库及设备房；地下一层为餐厅、会议室等；地上层为办公、展厅、会议厅等，建筑为办公建筑。 2空调系统设计 室内主要设计参数如下： 夏季：温度26℃，相对湿度60%。冬季：温度20℃，相对湿度60%，新风量30m3/h.p。 经负荷计算得空调总冷负荷516kW，冷负荷指标为68W/m2，总热负荷302kW，热负荷指标为39.8W/m2，考虑上海气候特点，结合绿色建筑对于空调系统节能环保的要求，冷热源采用冷暖型地源热泵系统，主机置于负二层制冷机房，负一层采用风机盘管加新风，其他房间末端采用主动式冷梁加独立新风，选用二台地源热泵主机，单机额定制冷/制热量为263.2/267.2kW。送/回水温度夏季为7/12℃，冬季为40/45℃，冬夏热不平衡，冬夏季负荷相差214kW，地源埋管按冬季设计，
地源热泵机组采用热回收型，夏季多余热量用来制取生活热水。末端设置主动式冷梁，房间冷负荷指标为40W/m2，新风采用独立新风系统，新风机组采用热回收型，新风承担室内湿负荷，处理到设计送风点。夏季水经板换成16/19℃，冬季经板换后进出/水温度为32/29℃。空调系统示意图及空气处理状态过程见图1和图2。 3地源热泵系统 地源热泵系统是可再生能源。它利用地下浅层地热资源，通过输入少量的高品位能源，实现低温位热能向高温位转移。根据项目的岩土热响应试验以及动态模拟计算全年8760小时的逐时冷热负荷，该项目适合采用地源热泵系统。土壤热平衡一直是地源热泵系统需要解决的难题，夏季热泵机组对土壤的热释放量大于冬季的取热量，故本工程地源热泵机组采用热回收型机组，夏季利用机组的冷凝废热提供免费的生活热水，又使冬夏季的热平衡得以实现，一举两得。本项目采用100m双U地源井（夏季放热量约60W/延米，冬季取热量约50W/延米）100口，地源井平均间距大于5m，管径De25。根据总平面图，项目区域满足地源井打井要求并保证全年地源部分热平衡，地源热泵系统最好与供暖供水温度低，制冷供水温度高的末端配套使用，故末端考虑采用冷梁系统。 4主动式冷梁系统 冷梁系统是依靠盘管内的水与的空气通过对流辐射而形成气流循环达到空气调节的目的，冷梁系统分为主动式冷梁和被动式冷梁，主动式冷梁主要利用强制对流来造成空气与盘管间的传热，可以制冷、供热和通风。夏季被处理的气流进入冷梁，然后通过喷嘴进入到冷梁下端，当气流通过阻挡物时，阻挡物的背风
干盘管和主动式冷梁系统的探讨及应用
干盘管和主动式冷梁系统的探讨及应用 苏州工业园区设计研究院有限责任公司 张勇 摘要 介绍了干工况风机盘管系统的工作原理，举例计算了干工况风机盘管系统的空气处理过程，分析了干工况风机盘管系统的控制过程，并介绍了干工况风机盘管的一种先进的应用形式―主动式冷梁。 关键词 干工况风机盘管 露点温度 主动式冷梁 1.干工况盘管系统的产生及早期应用 “干工况风机盘管”（以下简称干盘管）一般是指风机盘管表冷器表面的温度高于所处理空气的露点温度，在盘管表面无冷凝水析出，是一个干工况过程。干盘管只承担室内显热负荷，不承担潜热和湿负荷，故在早期的一些电子厂房和药厂的净化系统中，由于其显热负荷很大，湿负荷很小或几乎没有，引入了干盘管系统，既节省了空调机房又避免了冷凝水问题。 2.干盘管系统的特点 （1） 风机盘管运行时无冷凝水，不会形成细菌滋生及冷凝水的二次污染，提高了卫生效果。 （2）干盘管系统节能效果明显。由于提高了供水温度，相应提高了冷水机组的性能系数（COP 值）。约克公司的测试数据表明：当冷却水出口温度保持恒定时，水冷螺杆式机组出水温度每降低1℃，制冷量将下降5%，而COP值将下降3%左右。另外，在电子厂和药厂的洁净系统中，送风量是很大的，同使用空气处理机组（AHU）比较，使用风机盘管系统的耗电量会明显减小。 由于干盘管的以上两个特点，目前的空调系统设计中，在湿负荷较小的场所（如一些高档办公楼和宾馆等）已经开始逐步采用干盘管系统。 3.干盘管系统的空气处理过程 干盘管系统的空气处理过程分为干式风机盘管的空气处理过程和新风的处理过程。 下面以苏州地区某工程中的办公室空调系统为例，房间面积为100m2，人数为10人，新风量为300m3/h，房间要求：t n=25℃，φn=60%，房间内显热负荷为5kW，除了人员外，房间内无其它湿负荷，冷冻机的供/回水温度为12/20℃，n为室内点，W为室外点，O为干盘管送风点，K为新风送风点。见图一。（苏州地区室外空气计算干球温度为t w=34.1℃，湿球温度t ws=28.2℃，焓i w=90.54kJ/kg，含湿量d w=21.89g/kg，空气密度ρ=1.2kg/m3。）
冷梁空调系统的设计与应用
冷樑空调系统的设计与应用 冷梁（樑）是与干工况风机盘管机组相类似的一种诱导式末端装置，能提供完全混合的室内空气分布与舒适度、良好的室内空气品质与静音运转效果，是一项很有潜力的空调技术，符合国家节能减排的发展趋势。冷梁送风系统的工作原理： 冷梁送风系统在室内负荷热交换及热能传送方式上相当于一个气水并行系统。冷梁送风口(以下简称冷梁)是借由空间的热负荷(包括人体)和冷梁面板间的温差所产生“对流”以及“辐射”效应进行热交换，同时冷梁送出干冷空气也有助于人体皮肤表面的蒸发冷却，因此冷梁是一个结合冰水提供冷能控制温度和利用送风温差形成对流循环及水蒸气压力差所建立的空调送风系统。 冷梁是一种干盘管，其主体是一个翅片式冷水盘管，可让空气穿越翅片以达到冷却效果，左右有铝壳支撑，看起来就象是横梁一样。依据是否有室外空气供给，冷梁分为主动式冷梁和被动式冷梁两种形式。
主动式冷梁是指空气循环动力由外部强制送风供给，在冷梁内部形成空气诱导过程，利用强制对流造成空气与盘管间的传热的设备。主动式冷梁主要由外壳、喷嘴、一次空气连接管、换热器(即盘管)、面板等几部分构成。其夏季空气处理过程为：来自室外且经空调箱处理过的干冷一次空气以较高的速度经喷嘴喷出，进入到冷梁中，根据文丘里效应，当高速流动的气流通过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近会形成负压，从而产生吸附作用，诱导室内低速的二次空气经过冷盘管。冷却后的空气和主气流混合形成速度足够大的混合空气，其温度低于房间温度。混合空气通过两个封闭的导流槽形成贴附射流，沿着吊顶流动，然后进入到房间中冷却室内空气。经过相同的循环，房间的热量被冷却盘管带走，从而起到了制冷
冷梁-暖通专业
杨慧华【1】，刘俊红【2】 （1 山东建筑大学热能学院山东省济南市 250101；2山东建筑大学山东省济南市 250101） 摘要通过对主动式冷梁和被动式冷梁的原理与特点,冷梁系统的气流组织形式与适用性等的介绍，围绕主 动式冷梁的空气处理过程，得出冷量的计算公式；然后针对当盘管内冷水温度低于空气露点温度时提出了 预防系统结露的自动控制方案；最后根据空调箱和冷梁中冷却水的要求及运行过程中可能出现的故障，完 善了冷却水系统。 关键字主动式冷梁被动式冷梁系统设计气流组织露点温度 https://www.360docs.net/doc/fd2090534.html,/tech/show_3377.html Study and application of chilled beam system YANG hui-hua[1],LIU jun-hong[2] (1. School of Thermal Energy Engineering, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, China; 2 Shandong jianzhu university, Jinan 250101) Abstract：Through introducting the principle and characteristics of the active chilled beams and the passive chilled beam and the airflow patterns and the applicability, around the air handling process of the active chilled beams, drow the computation formula of Cooling capacity; then, when the temperature of cold water in the coil pipe below the air dew point temperature , the prevention system from dewing automatic control system be put forward ; Finally , through analysising requirements of air conditioning box and cooling water in cooled beam and fault occurred in the process of operation, improve the cooling water system. Key words：Active chilled Beams ;Passive chilled beam ; system design ; air dew ; point temperature 引言 冷梁空调送风系统在欧美等地被定位为新时代的绿色空调系统, 符合世界节能减碳的发展趋势，越来 越多的被推广应用起来。冷梁送风系统在室内换热方式及热能传送方式上相当于一个空气水空调系 统。冷梁只承担室内显热负荷，不承担室内潜热负荷和湿负荷, 它是风机送风之外的另一种选择, 通 过调节其进水温度或流量可使实际获得的冷( 热) 量与房间负荷准确匹配。初投资较高, 失控时会产 生冷凝水,因此, 如何有效探测、避免和控制制冷状态下吊顶的结露问题以及一旦失控时如何处理冷 凝水是影响冷梁发展的重要问题。处理好冷梁的不足之处，冷梁的发展前景将会越来越好。 1 冷梁介绍 1.1 冷梁的分类 冷梁系统是在盘管内的水和管外空气之间的温差驱动下形成气流循环,通过室内空气和盘管之间的对 流和辐射来达到空气调节目的的系统。 对冷梁有不同的分类方法【1】,根据安装方式不同, 可以分成裸露式和镶嵌式两类。裸露式冷梁的热 效率高, 但受建筑限制。镶嵌式冷梁美观大方, 但会减少室内获得的冷量。依据是否有室外空气供给, 冷梁还可以分为主动式冷梁和被动式冷梁两种形式。其中被动式冷梁则只能在夏天制冷不能在冬天制 热从而不适合应用于热泵系统；主动式冷梁可以完成制冷和制热的功能。 1.2 冷梁的工作原理 主动型冷梁系统是一种集制冷、供热和通风功能为一体的空调系统【1】，它能够提供良好的室内气 候环境及单独区域的控制。一次风主要用来对消除室内湿负荷，同时也可以供热、供冷和保证新风； 末端换热盘管用来进行室内热/冷负荷的处理。图1为主动型冷梁空调系统示意图。在夏天，经过处 理的主气流进入到冷梁中，然后通过喷嘴进入到冷梁的下端。根据文丘里效应，当高速流动的气流通 过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用，冷梁下端的房间空 气由于这一作用而向上流动，在通过换热器的时候得到了冷却。冷却后的空气和主气流混合在一起，
冷梁空调系统简介
冷梁空调系统 主动型冷梁空调系统 巴科尔主动型冷梁系统是一种集制冷、供热和通风功能为一体的空调系统，它能够提供良好的室内气候环境及单独区域的控制。一次风主要用来对消除室内湿负荷，同时也可以供热、供冷和保证新风；末端换热盘管用来进行室内热/冷负荷的处理。图1为主动型冷梁空调系统示意图。冷梁系统集高舒适度、低噪音、节能和低维护的优点于一体。主要包括标准主动型冷梁、多功能组合式冷梁、玄关吊顶式安装的水平诱导单元、地板式诱导单元等几种型式，以满足不同建筑美观及功能的需求。 图2为主动型冷梁末端工作原理图。从中央空气处理机组（AHU）送到主动型冷梁末端的空气被称之为一次风。一次风以恒定风量和相对较低的静压条件被送至冷梁末端。一次风通过末端单元内的一排喷嘴（可调节）送入混合腔体内，通过喷嘴的高速气流在混合腔内产生负压区域，从而诱导室内空气经过换热盘管后与一次风混合，然后经出风口送入房间内。 图 1 主动型冷梁空调系统示意图图 2 主动型冷梁末端工作原理图 系统能得到实实在在的能源节约，因为在换热盘管中使用相对较高温度的冷水，这可以在初投资和冷水主机的运行成本上得到很大的节约。同时它能保证末端换热盘管在干工况下工作，避免出现和其它系统一样因为冷凝水而带来的维护和卫生方面的问题，譬如风机盘管系统的冷凝水问题。输送的风量大大减少从而节省了风机能量，因为该系统不依靠空气来弥补显热负荷，这可以使得一次风的需求量可以减少到仅用来进行通风、湿度控制和诱导室内回风气流。因为它节能的特点，这个系统在欧洲变得越来越普及。同时还因为它气流需求量很低，所以能使用100%的新风作为一次送风来源，可以提高空气品质，因此该系统很适合用于医院或者医疗场所等需要减少空气流通而交叉感染的场所。 巴科尔有全系列的主动型冷梁，它们的名义标准宽度为300mm和600mm，长度为1200~3000mm，能与市场大多数的吊顶天花配置互相匹配。巴科尔的冷梁使用特殊喷嘴组合技术来使得每个冷梁的制冷能力可以单独改变。
冷梁技术的应用
冷梁技术的应用 西门子(北京)中心是德国西门子公司在中国区的总部大楼，位于北京市朝阳区，占地面积17,5 00平方米，建筑面积: 59393 m2，空调面积41000 m2，总高度123米。该中心可为西门子集团3,000余名员工提供舒适的工作场所。该项目总投资额为1亿欧元，于2008年1月份建成投入使用，是西门子在全球房地产领域的最大投资项目之一，目前该项目已成为北京东北部望京地区的新地标式建筑。 西门子北京中心采用了绿色建筑设计理念和多项先进的节能技术措施，如，热能回收、免费供冷和冷梁技术等。这些措施的采用使得西门子中心的能耗比同等规模楼宇降低28%。西门子房地资产管理集团首席执行官苏特纳博士形容说“西门子中心(北京)是节能环保和资源节约型的现代建筑之典范，在西门子全球的房地资产项目中，西门子中心(北京)已成为西门子减少能耗和水耗这一宏伟目标的全球示范工程”。 系统设计理念(一级) 西门子北京中心的空调系统分为高低两个区域。低区空调冷热水由主机和锅炉直接提供，高区冷热水由板式换热器提供。大楼的办公区域采用冷梁+风机盘管系统，通过大厦内的1700台冷梁来消除建筑内区的冷、热负荷并提供大厦办公区域充沛的新风，在外区设置了落地式风机盘管来消除窗际维护结构的余热。在大楼的设备层设置带全热交换的转轮能量回收机组，新风经夏季降温除湿、冬季增温加湿处理后送入各层空调机房，再由冷梁系统送入办公区域。 主动式冷梁技术简介(一级) 由德国妥思公司提供的主动式冷梁是一种带新风诱导的气水换热末端。由空调箱处理的室外新风被送入冷梁后，经喷嘴高速喷射在箱体内部形成局部负压，诱导室内空气(二次风)从多孔板风口面板进入冷梁，再经过热交换器的冷却后，与一次风混合并从两侧送风口贴附送入室内。