毛细管网辐射供冷系统原理分析

毛细管网辐射供冷系统原理分析

作者：王一凡李爽王杨洋

来源：《中国新通信》 2018年第23期

一、毛细管网辐射供冷系统原理简介

毛细管网辐射供冷系统与传统供冷系统存在较大差异，通过模拟人体内毛细血管的运行机

制来设计对应的供冷系统，从而达到提高供冷效果的目的。在这个供冷系统中，对于温度的控

制通过毛细管内流动的介质来实现，当前很多毛细管网辐射供冷系统的介质一般都是水，这种

循环方法有助于促进空调温度与周围环境相适应，进而达到一个理想的平衡状态。具体来讲，

需要对室内温度进行制冷时，毛细管内流动的水为冷水，其温度一般在17-20℃，当需要对室

内温度进行制热时，毛细管内流动的水为热水，其温度一般不会高于40℃。毛细管网形成一个

覆盖面广、制冷或者制热效果良好的辐射面，进而对室温进行调整，其热量传递方式一般有两种，一是辐射，一是自然对流。这种供冷系统与传统空调的供冷系统相比，对温度的控制更加

全面、有效，人的舒适度更高，同时毛细管网辐射供冷系统在运行过程中与传统空调相比更加

节能环保，因此其整体效益更高。毛细管网辐射供冷系统可以广泛用于多种环境和场所，如普

通住宅、高级会所、宾馆旅店、办公场所等都可以结合其具体需求科学应用。毛细管网辐射供

冷系统尤其适用于对室温舒适度要求较高的场所如月子会所和高级病房，通过应用毛细管网辐

射供冷系统，可以达到良好的室温控制效果，提高居民舒适度，有助于患者康复或者进行其他

活动。

二、毛细管网辐射供冷系统设计原则

2.1 毛细管网辐射供冷系统的压力问题

为了保证毛细管网辐射供冷系统内冷热媒工作压力的准确，避免引起运行障碍，需要结合

具体的工作环境和温度要求科学计算其压力值。另外，为了保证不同压力环境下毛细管网的有

效运作，需要结合具体情况选用对应等级的毛细管，避免因为毛细管规格不适应压力需要出现

破裂或者其他故障，避免影响到最终系统运行效果。毛细管网辐射供冷系统需要根据温度控制

要求设计水系统分区，在这个过程中需要充分考虑到毛细管的承压能力，保证工作过程中的压

力处于毛细管的承受范围内，同时水温也不能超过最高温度。

2.2 毛细管网的散热量

毛细管辐射换热单元的换热量根据室温环境不同存在较大差异，具体来讲，可以将其表达

为供回水的平均温度和室内温度差关系，当然，毛细管网的散热量还会受到建筑物覆盖物的影响，虽然温差一样，如果覆盖层不同，那么整体系统的换热量也不相同。

2.3 供回水温度

毛细管网辐射供暖系统的供回水温度需要科学计算得到，保证温度控制效果，避免因为温

差导致系统运行出现故障。在室内不同位置其供回水温度需要结合其位置科学确定，一般来讲，位于房屋顶棚或者墙面的供回水温度应该控制在35℃以下，这些部位的温差应该控制在5℃左右。毛细管辐射供冷系统的供水温度应经过计算确定，但不宜低于17℃，供回水温差不宜大于4℃。

2.4. 毛细管的连管

毛细管的连接需要结合具体的建筑环境要求确定，在实际应用过程中可以采用串联或者并联，两种连接方式都有其优势和不足，需要根据安装需要科学选择。串联连接方式下，毛细管

内的水流从一组流出，然后进入下一组毛细管，这种连接方式可以有效增加供回水流经毛细管

支管的长度，可以增加水流阻力，能够满足具体的温度控制需要。并联方式可以细分为两种，

可以根据实际情况科学选择。

2.5 系统循环水质的要求

毛细管网辐射供冷系统的毛细管内径很小，这就对流经毛细管的水质提出较高要求，因为

水中含有较多杂质的话，容易引起毛细管堵塞，进而影响到系统的整体运行。在具体操作环节，可以通过以下方法来保证水质达到毛细管循环要求。

系统隔离。系统隔离指的是将毛细管网辐射供冷系统内的管路与其他系统分离，避免与其

他水路发生交叉。

管路系统控制，为了避免管路系统自身腐坏造成杂质进入循环水，需要选用符合相关标准

的管路材料，要求其为非腐蚀材质，当前毛细管网辐射供冷系统常用的原料是PP-R、PP-RT 等

可热塑性塑料，具有耐高温、耐高压、耐腐蚀的特点。

在供水干管设置过滤器，同时保证过滤器目数不低于60 目，这有助于保证进入毛细管网

的水质达到相关要求，避免因为管道堵塞影响到系统的整体运行，这是避免水质影响的最有效

手段。

三、毛细管网辐射空调优点

舒适度得到有效提高：与传统空调相比，毛细管网辐射供冷系统的一个特点就是大幅度提

高了温度控制的舒适度，这是因为毛细管辐射制冷系统运行过程中60% 的冷量和热量都是通过

辐射的方式传递，这种方式有助于改变传统空调直接的冷风或者热风对人体带来的不适感。另

一方面，毛细管网辐射供冷系统具有良好的节能效果，在使用过程中，与传统空调相比，可以

将温度适当调整，但是温度控制效果依然一样。

制冷过程中不易产生噪音：传统空调在运行过程中容易产生噪音，这是因为传统空调在运

行过程中空气在管道中流动，进而产生噪音。与传统空调相比，毛细管网辐射供冷系统通过辐

射和自然对流方式换热，这就保证了空调运行过程中不易产生噪音，不会影响到人们的正常生活，其环保效益较好。

系统运行健康卫生：毛细管网辐射供冷系统将毛细管在房屋建筑的吊顶层下面或内墙表面，这就促使毛细管网辐射供冷系统不需要凝结水系统，因此这种环境下就有效避免了传统空调环

境下集水盘中滋生细菌的问题，不会对房屋内部整体环境造成不利影响。毛细管网辐射制冷系

统选用良好原材料，毛细管采用 PPR 聚丙烯等原料制造，可热熔成型，绿色环保，生产所产生的废料100% 能循环利用。

具有良好的节能效果：毛细管网辐射制冷系统在运行过程中与传统空调相比，所需能耗更少，对环境的破坏更小。此外系统运行过程中采用相对高温循环水制冷，相对低温循环水水制热，系统的整体效率较高，具有良好的节能效果。

毛细管网辐射供冷系统安装方便灵活：该系统在具体安装过程中操作相对简单，因为毛细

管重量比较轻，充满水重量也比较小，可以根据房屋建筑具体构造科学设计安装，而且安装方

式多种多样，能够满足实际需要，同时可以大幅降低安装难度。