大空间空调系统的结露分析与预防措施探讨

2013-10-24 02:30
住宅科技 2013年6期
关键词:露点保温材料风口

■ 雷 勇

0 引言

空调系统的结露直接影响用户的满意度。大空间空调系统一般在设计时单台室内机的设计冷量都比较大,且室内机送风温度低,如果在施工中不加以严格控制极易结露,以致出现滴水现象。同时在结露的位置容易滋生细菌,污染空气,露水到处流淌,破坏装饰,造成经济损失,使业主对房屋感到失望。本文根据笔者在施工中积累的一些经验针对大空间空调风口结露进行分析,并提出了相应的预防措施。

1 结露的原因分析

1.1 理论分析

湿空气的露点温度是判断是否结露的重要依据。如果温度下降到低于露点温度时,就会有凝结水产生。露点温度的计算公式如下:

式中: c1~ c6—常系数;

T—空气的干球温度;

pq,b —饱和空气中水蒸气的分压力;

pq—水蒸气的分压力;

φ—空气的相对湿度。

由露点温度公式可知,在同一温度时,相对湿度越高,水蒸气分压力越大,则露点温度也越高,越易结露。同理,相对湿度相同时,温度越高,露点温度也越高。

1.2 风口结露原因分析

在工程中送风口结露滴水的情况比较常见,尤其在夏季气温比较高、空气湿度比较大的时候,特别是外门经常开启的大厅。风口表面出现结露,根本原因就是因为风口表面与室内湿空气之间存在一定的温差。引起结露现象发生的原因很多,主要存在以下几点。

1.2.1 风口材质

一般工程中都是用铝合金风口,这也是常规设计和施工的做法。但众所周知,金属材料的传热性良好,所以铝合金风口表面的温度和风管内空调送风温度接近,在空调使用者设定较低的空调温度的情况下,风口表面的温度也相应地较低。在夏季潮湿的时候,就容易达到空气露点温度,形成结露现象。

⑴当送风温度在16~17℃或者更低时,铝合金风口、A B S 塑料风口上均会出现结露现象。故送风温度低于17℃时,如果为了减少投资费用仍然采用较低的送风温度,则可选用专门用于低温送风的诱导风口。

⑵工程中也常改用导热系数低的保温风口(如木质涂漆、F RP玻璃钢材质、A B S塑料等)。这种方法对防止结露是有效的,但这还要看业主的要求和室内装修的配合,毕竟这类材质的风口翻边比较厚一点,看起来没有铝合金材质的那么美观。由于木质风口存在使用寿命短的问题,且导热系数低风口的造价相对较高,很难在设计和施工阶段直接采用,一般都是在完工后,当业主在使用过程中发生结露问题时,再采取补救措施。

⑶如果有条件的话,可以在风口边端贴一层薄P E保温板,这是比较有效的一种方法,施工中操作起来也容易。但没有特别强调的情况下,在设计和施工阶段不会加贴这层风口保温材料;一般也都是在完工后,业主在使用过程中发生结露问题时,采取这样的补救措施。

1.2.2 风口与软接的连接没有做好

《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243—2002)规定:“风口与风管的连接应严密、牢固。”

安装时,风口与风管之间密封不严密,有冷风漏渗漏,造成空气中的水蒸气结露。这种情况下应先通过检修孔查找不严密的部位和原因,然后按要求做密实。另一种情况是受空间限制,软接连接斜拉导致出风不畅形成结露,凝结水被风带出,在风口处形成滴水。

1.2.3 空调保温材料

在空调系统出现结露时,大家还会想到的是保温的问题,空调保温材料性能和厚度不符合设计要求,保温层的保温效果就会下降甚至失效,结露问题不可避免地就产生了。所以在空调工程中保温是非常关键的环节,保温效果的好坏会直接影响空调冷量的损耗和室内空调效果,增加空调的运行费用,更严重的是保温层导热系数超标或厚度不足都会引起结露现象。

1.2.4 送风系统

空调本身采用大温差送风,应用低温送风技术减少送风量,从而减小风机功率、风管尺寸和工程造价,但送风口输送的冷风温度太低,空气中的水蒸气在送风口附近因低温凝结,形成滴水。此时一般通过调节冷风温度或冷媒流量,即减少冷媒流量、提高送风温度或加大送风量来处理。如采用一拖多空调系统该问题就较为复杂。

⑴作为一拖多空调系统,它无法设定室内机的送风温度和冷媒流量,因此,通过提高送风温度或减少冷媒流量以减少温差的方法来处理结露不可行。笔者曾咨询过一些厂家,查阅了大量的资料,在调研的多个一拖多用于大空间的工程中,大多都出现了问题,但目前还没有采用此方法处理的。要通过此方法只有要求生产厂家调整风机的运行电容,通过电容更换提高风机风量,这势必会加大内机的噪声,目前厂家还没有进行可行性论证;也曾经有人提出过提高控制器上面的设定温度,此种方法也是不可行的,因为温控设定的是回风温度或者室内温度,与出风口温度没有必然关系。

⑵低温送风系统如果采用软启动,按照一定的送风温度控制策略对送风温度进行控制,可以避免在普通风口表面发生结露。在张智力等人所作的《低温送风条件下风口结露实验研究》中有详细论证。

1.2.5 气流组织

由于气流组织不好,空调风口区域范围内的空气相对湿度较大,露点温度升高,易结露。

⑴一些靠近外窗、大门位置的风口很容易出现结露,如门窗不关或经常开,遇上潮湿天气或雨天(如霉雨季节)就开始结露。室外未经处理的湿空气由门窗缝隙渗入导致风口结露。可减少开门次数,同时查看建筑是否按照建筑节能标准设计有外门减少风渗透的措施。

⑵空调区域范围内由于新排风系统设置不合理,产生过大的负压,使无组织的室外空气进入室内,从而提升了空气的湿度及其凝结露点,风口表面温度低于刚渗入室内无组织的空气露点温度,从而导致风口结。

⑶如果为侧出风口,将横向百叶尽可能调至向上吹出,以防百叶结露后往外流。

2 风口结露的预防措施

根据以上大空间空调系统结露原因,为更好的预防结露,笔者总结了以下几种预防措施:

(1) 严把材料关,保温材料的厚度和性能参数等要按设计要求,符合相关规范。

(2) 在施工中加以严格控制,严格按照设计、相关规范和要求进行施工。

(3) 如果为了减少投资费用而采用较低的送风温度,则可选用专门用于低温送风的诱导风口,或者采用较小传热系数的木制风口替代铝合金风口,或者在风口内边框贴保温材料以减少冷空气的冷量向风口传递从而提高出风口表面温度,防止结露。

(4) 在设计时考虑合理的送风温差,如实际需要送风温差过大,可以考虑采用软启动,按照一定的送风温度控制策略对送风温度进行控制。

(5)保证合理的气流组织,使新排风的风量恰当;尽量减少开门次数,要按照建筑节能标准来设计能减少外门风渗透的措施。

3 结语

空调系统的结露问题在上海、南京等夏季高温高湿地区表现尤为突出。只有在设计、施工、材料等各个环节都把好关,严格控制结露可能产生的地方,才能真正的减少风口结露的发生,真正做到预防为主,防治结合。

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