[实用新型]一种墙面弱化水蒸汽放热冷凝析出的节能舒适卫生间

说明书

技术领域

本实用新型涉及卫生间（淋浴房）设计技术领域，特别涉及一种墙面弱化水蒸汽放热冷凝析出的节能舒适卫生间。

背景技术

从能量的角度看，传统的家庭卫生间结构，虽然经过业界的长期努力和持续改善，冬季洗浴能耗的增长得到有效控制，但仍然具有能耗高和热舒适性低的特点。

一、冬季洗浴时，卫生间墙体存在着比表面积大、热容量大、水蒸汽冷凝放热系数大的能量学特性：

1、比表面积大，卫生间墙体对室内空气温度湿度的控制力强

一个居住空间的比表面积，就是这个空间的表面积与体积的比值，反映了这个空间的围护结构对其所围空间温度湿度等物理指标的影响力、控制力。

卫生间的比表面积是最大的，达到2.5m²/m³以上，也就是每1m³的室内空气可以享受到2.5m²以上墙体的“照看”。在卫生间这种特殊结构的空间中，由于比表面积大，墙体对卫生间空气温度湿度的影响力、控制力，极其强大：墙体的温度湿度，主导着卫生间空气的温度湿度。

2、卫生间热容量大，墙体就像一个热量“黑洞”

以净面积在5m²左右的卫生间为例，其围护结构（墙体）的质量，达到10吨以上，墙体质量与比热容的乘积即墙体的热容量，非常之大，是卫生间内空气热容量的1000倍左右，难以加热升温，就像一个热量“黑洞”。如使一个净面积5m²的卫生间墙体的温度升高1℃，就需要热能8.8×10⁶J，折合电功2.44kw·h左右。

卫生间比表面积达到2.5m²/m³以上和卫生间墙体热容量是空气的一千倍的事实，造成了墙体与空气的不平等关系：卫生间墙体的温湿度，主导着、决定着卫生间内空气的温度湿度；而卫生间内空气的温湿度对墙体的影响却微乎其微。

3、冬季取暖时，热湿空气对卫生间墙体的复合漏热强度高于干燥空气的对流传热

冬季洗浴时，卫生间内既要升温又要加湿，热湿空气对墙体的对流传热，与水蒸汽在墙体上的冷凝放热，同时存在，并且水蒸汽的冷凝放热能力高于对流传热，致使总漏热系数最高可以达到20w/(m²·℃)以上；一个净面积5m²的卫生间，洗浴时暖湿空气与墙体温差达到20℃以上时，漏热功率就能达到6kw以上。

二、冬季洗浴时卫生间空气本身的升温加湿的耗能很小，但洗浴能量消耗强度已然很大

空气是易于升温加湿的。

空气密度、比热容都很小，空气的温度湿度，原本是易于调制的。

以面积1.5m²卫生间湿区（淋浴区）为例，其空气质量只有4kg左右，其加热的难易程度，只相当于1kg的自来水；将淋浴区温度为5℃、相对湿度为70%的冷空气，加热成35℃、12%的干燥空气，耗能只有0.03kwh；加热成35℃、70%的洗浴暖湿空气，耗能也只有0.1kwh；加热成45℃、60%的桑拿热湿空气，耗能也只有0.14kwh。

但由于冬季低温墙体的吸热和漏热，卫生间洗浴能量消耗强度已然很大：目前家庭卫浴使用的主流的发热能力为“12L”燃气热水器，其“12L”的涵义是指该燃气热水器每分钟能够把12L的自来水水温提高25℃，也就是说，它的额定有效发热功率为P=12*1000*25*4.187/60=20.9Kw；其燃烧器放热功率在22kw以上；在额定负荷运行时，每28分钟就消耗1m³天然气。卫生间常用灯泡式浴霸或PTC电暖器的功率为1.6～3.0Kw。

冬季，家庭洗浴卫生间能量注入总强度达到15～25kw，卫生热水占90%以上。

卫生间已然成为住宅中能量注入强度最大的单元

三、取暖时空气的相对湿度下降，降低了卫生间内空气的热舒适性

室内空气的热舒适性，由空气的温度、湿度和空气流动速度共同决定。冬季洗浴取暖时，湿度因素变得十分重要。

某个温度下空气的“相对湿度”，都是相对于这个温度下空气的“饱和湿度”而言的。空气的“饱和湿度”，也就是在一个确定温度下空气的最大含湿量。

但空气的饱和湿度值，并不恒定，随空气温度的变化而变化，并且变化很大，还是非线性的。

不同温度的饱和空气含湿量表：