[摘要] 阐明了绝热在空调工程中的重要性,强调了空调绝热工程的设计要点,总结了绝热施工中存在地一些问题并指出了解决方法。
[关键词] 绝热
露点温度 凝结水
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空调工程绝热的重要性
随着我国国民经济和社会发展的需要,通风与空调工程在建筑工程中所占的比例越来越大。同时空调消耗的电力能源也不断增加。据统计一栋大厦的中央空调在运行时所耗的电量占整栋总耗电量的30%左右。空调系统在运行时能量转换和输送过程的损耗也是很大的。必须采取各种措施来减少这种损耗以达到节省电能,提高经济效益的目的。
21世纪空调技术发展的总体构思是“节约能源,保护环境和趋向自然的舒适环境”。而节能将是保护环境,促进空调事业发展的核心。在许多措施中,加强空调设备和管道的绝热是减少能耗最经济、收益最快的一项切实可行的有效技术措施之一。据有关资料显示,管道及设备进行保温后,可以比不保温时减少90%左右的能量损失。可见绝热保温的节能效果是非常显著的。
空调工程中的绝热主要是为了防止或减少周围环境中的热量传入制冷设备管道、阀门及其附件内部并防止这些设备和管道及其附件外壁产生凝结水。主要目的是为了节能和提高经济效益与装置的功能,也避免凝结水到处滴落影响环境。所以说通风空调工程中绝热问题十分重要。
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空调工程中绝热材料的问题
绝热材料是指不易传热,对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体。
常温的绝热材料有:岩棉制品、石棉制品、矿渣棉制品、玻璃棉制品、膨胀珍珠岩制品、微孔硅酸钙制品、硬质泡沫塑料制品、发泡橡胶、复合硅酸盐等。还有的将绝热材料与风管和水管作成一体,象复合材料通风管和水管等。
空调工程绝热材料应根据因地制宜,就地取材的原则,选取来源广泛、价格低廉、绝热性能好,易于施工的耐用材料。具体有以下要求:
(1)
导热系数小、价格低。空调工程常用的绝热材料其导热系数应在以下范围内(λ=0.05~0.15W/m.℃),并尽量选用
λ值小的材料。同时考虑导热系数和价格时,一般说来二者的乘积最小的材料较经济,在二者的乘积相差不大时,导热系数小的更经济些。
(2)
尽量采用容重(密度)低、绝热能力大的多孔材料。这类材料不但导热系数小,而且绝热后的管通重量轻,便于施工。风管支架的荷重也小。
(3)
绝热材料耐化学侵蚀性要好,吸水率低且耐水性能好。若吸水率高则绝热材料极易受潮,导致导热系数增大,绝热性能大大恶化。此外,还要求绝热材料即使吸收水分后,其机械强度不能降低,也不应出现松散或腐烂现象。
(4)
绝热材料的防火性能要好,要采用不燃或难燃性的材料,不宜采用有机物和易燃物,以免发生虫蛀、腐烂、生菌、引鼠或发生火灾。
(5)
要求绝热材料弹性要好,不易变形并具有一定的抗压强度。最好采用板状或毡状等成型材料。采用散状材料时,要采取措施防止其由于压缩等原因变形。
(6)
对人体无毒,在燃烧试验时不产生或极少产生危害性气体并且烟密度要低。
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空调工程绝热的设计问题
空调工程中绝热工程的质量与设计、安装和施工以及绝热材料的质量有密切的关系。设计是取得空调工程绝热最佳效果和效益的关键环节。工程设计人员应当严格按照国家规范和有关技术措施来指导绝热工程的设计,避免产生错误而造成不必要的损失。现在很多绝热材料制造商已根据不同的管径大小做成绝热材料制品,绝热厚度和容重都已根据不同需要生产出成品。如玻璃棉制品福乐斯、PE树脂酚泡沫塑料制品等绝热材料。但是设计人员在选用这些材料时还必须通过计算来确认一下采用那种规格的材料,绝热材料的选用还必须满足消防要求。
总之空调绝热设计的基本原则是在确保绝热外表面温度高于当地气象条件下的露点温度,防止外表面凝露以及满足使用要求的原则下,选取优质的绝热材料,通过计算来确定合理的绝热层厚度并设计可靠的科学的绝热结构。
我们知道管道和设备外表面产生结露是因为表面温度低于周围空气的露点温度周围的热空气接触到管道的冷表面就会表面上产生凝结水。管道或设备内的介质温度越低,周围空气的露点温度越高,则结露的可能性就越大。吊顶内管道表面结露使凝结水往下滴,造成房间和吊顶打湿受潮、产生污迹,影响环境卫生与美观。严重时凝结水端在摆放有计算机等电器设备上还会造成较大的经济损失。笔者在工作中就曾碰到有一栋大厦由于空调冷凝水从吊顶上滴落到用户的电脑机房设备上,造成设备损坏,从而引起了用户、物业管理、建设与施工单位四方的经济纠纷。由此可见,防止管道结露是多么的重要。为了防止结露,就需要对设备和管道及其附件进行绝热,使绝热层的外表面温度高于周围空气的露点温度。
在绝热材料选定之后,绝热层的厚度为多少才能既防止结露又经济合理呢?在设计上通常先根据夏季室外温度和最热月平均相对温度查出相对应的空气露点温度,然后用露点温度加上1~2℃来确定绝热层的外表面温度,再以外表面温度为依据经过相关计算可以确定防止结露所需要的厚度。
应该指出的是,在相对湿度高达90%以上的地方,空气的