摘要：

从理论上对冷却吊顶空调系统的结构、换热计算及空气处理过程进行了分析，并对

其结构设计提出了一些改进意见。

关键词：

冷却顶板结构对流辐射

1. 概述

冷却顶板空调系统主要靠冷辐射面提供冷量。目前国外已有许多专家学者对冷却吊顶空调
系统进行了大量的理论和实验研究，主要包括该系统的设计方法、室内热环境及其控制方
法、系统的能耗指标等。而且，在德国和北欧已有很多应用冷却吊顶空调系统的工程实例，
冷却吊顶设备也不断地更新换代，该系统大有替代传统全空气空调系统的趋势。本文从理
论上对冷却吊顶空调系统的结构、换热计算及空气处理过程进行了分析，并依据换热分析
结果对冷却吊顶的结构设计提出了一些改进意见。

2. 冷却顶板的结构分析

冷却顶板水管与金属顶板可以制作成一体，直接形成一顶板单元(见图 1a)，或者通过传
热片把水管和金属顶板联结起来，形成一吊顶单元(见图 1b)，另外水管也可以以毛细管
的形式镶嵌在顶板内，组装成一安装单元(见图 1c)。

4. 空气处理过程分析

冷却顶板只能除去显热负荷，无法除去湿负荷，因此冷却顶板设计中有一点是不容忽视
的，即在一定的空气状态下，当整个制冷系统处于温度最低点时，冷却顶板表面温度可
能会降到室内空气露点温度以下，从而出现结露的危险。因此，为避免结露，应通过调节
水系统或空气系统，使供水温度高于空气露点温度。出于此种考虑，供水温度一般为
16℃左右，对相对湿度较高的送风进行除湿处理，使其露点温度低于 14℃。
空气的除湿过程有两种方式，一是采用传统的空调方式，即送风由冷水盘管或制冷剂直
接蒸发进行冷却除湿，盘管表面温度必须低于送风露点温度以进行除湿处理，空气经过
此处理过程后会过冷，因此在送入室内之前往往需要进行再热处理；另一种方法是采用
转轮硅胶除湿器进行除湿处理，因而比较适用于送风温度相对而言比较高时需要去湿的
场合。单独采用第一种方式，由于空气处理后过冷，还需要进行热处理，显然不是节能之
举。对于第二种方式，由于除湿时潜热转换为显热，送风温度过高，也不适用于一般空调
系统。因此，可以采用两种方式的综合，其空气处理过程及焓湿图如图 4、图 5 所示。
空气通过转轮硅胶除湿器后，温度上升，一部分进入供水为 16°C 的冷水盘管，由感温器
控制其开启程度，然后与旁通的一部分混合。达到送风状态点 O，送风温度和室内温度相
同取 26°C。冷却顶板承担建筑冷负荷等所有的显热负荷，冷水盘管承担新风负荷和其它
的潜热负荷。具体送风方式可以采用侧送风或孔板送风，以便在顶板表面形成一层相对干
燥的空气贴附保护层，阻止下部吸收了热量特别是潜热而对流上升的空气与顶板的直接
接触，促使顶板一直在干燥状态下运行，减少细菌滋生的机会，延长吊顶的使用寿命。