毛细管辐射式空调系统及应用前景
辐射式空调系统
辐射式空调系统xx(热能与动力工程11-02 5411020202xx)摘要:毛细管辐射空调系统是温湿度独立控制的新型空调技术,是对传统空调技术的挑战和创新。
主要介绍了毛细管辐射空调系统的工作原理、系统组成及末端特点,从其系统特点和设计要点方面进行了简要分析,并简要介绍了系统未来发展方向与优缺点与其应用。
关键词:辐射式空调,毛细管辐射,节能空调1引言:辐射制冷技术起源于20世纪70年代的欧洲和北美。
随着现代化推进人们对舒适型空调以及节约能源要求越来越高,辐射空调系统迎来了飞速发展,它能满足更高层面的创造良好的舒适环境、提高室内空气品质和节能的发展方向。
是一种值得推广的舒适节能的空调系统。
被许多专家称为“未来的空调系统”。
2辐射空调原理:辐射供冷(暖)是指降低(升高)围护结构内表面中一个或多个表面的温度,形成冷(热)辐射面,依靠辐射面与人体、家具及围护结构其余表面的辐射热交换进行供冷(暖)的技术方法。
辐射面可通过在围护结构中设置冷(热)管道,也可在天花板或墙外表面加设辐射板来实现。
由于辐射面及围护结构和家具表面温度的变化,导致它们和空气间的对流换热加强,增强供冷(暖)效果。
在这种技术中,一般来说,辐射换热量占总热交换量的50%以上。
辐射空调系统是一种隐形空调.可以铺设在顶面、墙面以及地面.通过常温水(夏季l 6/1 8度,冬季28/32度)以辐射方式为房间制冷/制热,该系统无噪音,无风感,冷热均匀,是目前最高端的采暖制冷技术,代表着未来空调技术的主流方向。
3辐射供暖(冷)的优缺点3.1辐射供暖的优点1)节能较之传统方法,辐射供暖系统供水温度低,能耗相应较少。
再者,可以使用热泵、太阳能、地热及低品位热能,可以进一步节省能量。
一般认为,地板采暖比传统的采暖方式节能20%~30%;2)舒适性强辐射采暖提高了室内平均辐射温度,使人体辐射散热大量减少,增强人体的舒适感。
由于室温可以比采用散热器低,室内空气就不那么干燥;3)可按户计量、分室调温;4)成本与散热器基本持平;3.2辐射供冷的优点1)节能与常规空调系统比较节能28%~40%;2)舒适性强一般认为,舒适条件下人体产生的热量,大致以如下比例散发:对流30%、辐射45%、蒸发25%。
浅谈毛细管辐射空调系统运行特性
浅谈毛细管辐射空调系统运行特性发布时间:2022-10-27T06:09:19.655Z 来源:《科学与技术》2022年12期6月作者:申传涛[导读] 毛细管辐射空调系统具有能耗更低申传涛珠海格力电器股份有限公司广东珠海519070摘要:毛细管辐射空调系统具有能耗更低、噪音更低、效率更高的优点,可以给人们带来更好的用户体验。
毛细管辐射空调系统已在许多建筑物中得到有效应用。
文章分析了毛细管辐射空调系统的运行特点和性能效果。
关键词:毛细管辐射空调;节能潜力;独立新风;空调系统引言细管辐射式空调系统是20世纪欧洲发展起来的一种新型空调末端系统。
在我国毛细管辐射式空调系统还处于小规模研究阶段,尚未得到广泛应用,但推动我国辐射式空调系统的发展对于倡导节能理念具有重要意义。
1、毛细管辐射空调系统的概念1987年德国科学家受到人体血管的启发,利用仿生学原理发明了一种新型的空调末端系统。
该系统采用约0.55~0.8毫米的特殊pp塑料管作为工作介质的载体,在房间的顶面、地板或墙壁上铺设间距为10~30毫米的网栅。
这种分布就像人体的血管一样,可以有效地控制自身与周围环境的温度平衡。
2 辐射式空调系统的特点2.1 辐射式空调系统的优势2.1.1 低噪音毛细管辐射空调系统运行过程中,空气系统只需要承受相应的湿度负荷。
在这种模式下,整个空调系统的风量被控制在最小,不会给房间带来吹气的感觉,增加了舒适度,也提高了舒适度。
不会产生风扇噪音。
一般来说,传统空调系统在运行过程中会产生很大的噪音,因为传统空调系统在运行过程中风道会产生很大的振动,从而产生噪音。
毛细管辐射空调系统是不同的。
毛细辐射空调系统没有室内活动部件,因此不会产生噪音,与传统空调系统有明显区别。
2.1.2 灵活安装毛细管辐射空调系统的安装也比较简单。
具体来说,毛细管的安装,可以铺设在房间的天花板上,也可以铺设在墙上或地面上。
这种安装方式非常简单。
不仅如此,还可以根据需要设计安装过程,有效避开关键部位,提高安装的科学有效性。
毛细管辐射式空调末端系统的应用与展望
毛细管辐射式空调末端系统的应用与展望摘要:本文结合毛细管辐射式空调末端系统的节能、舒适等特点,对传统空调末端系统与风机盘管进行了对比,提出了一种新型的毛细管辐射式空调末端系统。
关键词:毛细管辐射空调末端风机盘管引言毛细管辐射式空调末端系统是德国科学家根据仿生学原理在二十世纪七十年代发明的一种新型空调末端系统形式。
该系统的主要特点有:高舒适性、安静、没有冷凝水盘、不存在细菌滋生源、较强的白调节平衡能力、没有吹风感等,有利于创造健康的室内环境。
一、毛细管材料及生产、施工技术现状(一)、毛细管网加工工艺的特殊性在暖通空调或给排水等领域中,塑料管道的应用越来越广泛。
传统塑料管道的连接都是端与端的连接,是两根塑料管道的端口通过直通、弯头、三通等连接管件以热熔、胶粘或机械方式连接。
毛细管网的加工工艺实现了一根主管通过侧面同时与若干根支管的直接连接,传统塑料管道连接方式的局限性:(1)、所用的管件多,连接工艺复杂,容易发生漏水事故。
(2)、连接方式限制了1根整体的管道与至少3根管道同时连接。
(3)、管道壁厚受限制。
依据现有国家标准《热塑性塑料管材通用壁厚表》(GB 10798.89)和《JBJ地面辐射供暖技术规程B.1.3》规定以热熔方式连接的热塑性塑料管道壁厚不得小于1.9mm,才能保证热熔连接的可靠性,这样就限制了可热熔的塑料管道向小管径和微小管径方向的发展,小管径管道的壁厚会远远超过满足所需压力等级的壁厚要求,不但造成原材料的浪费,壁厚过大也降低了塑料管材的柔韧性,降低了导热性能。
(二)、毛细管网的主要特点1、结构特点。
毛细管网是集分水式结构,具有换热面积大、壁薄导热性好、换热均匀、水力损失小的特点,决定管网是一种高效的换热器。
“面大壁薄”是毛细管网用于热交换的核心优点。
2、材料特点。
制作毛细管网的原料是PP—R、PE—RT等可热塑性塑料,可热熔成型,绿色环保,同时具有耐高温、耐高压、耐腐蚀的特点,因此有广泛的推广应用领域,是理想的高效换热器。
毛细管网辐射供热供冷系统特性分析与工程应用探讨
0引言传统的供热制冷形式经历了数百年,人们在继承传统文化的同时也在一刻不断地追求着新生事物。
对生活环境舒适感的强烈追求,对生存环境的保护和受到能源资源的限制,促使人们不断研究新方法、新手段、新技术和新设备来满足日益增长的需求,也促使着人们从概念到应用都发生着巨大变化。
大量新理念、新方式经过时间的检验,成功、夭折皆有之,从“告别空调暖气时代”观点的宣传、到国家节能减排的强制要求,促使人们冷静地考虑如何将概念与现实有机地结合起来,作为工程技术人员,考虑更多的是应如何将成熟的工程技术尽快推向社会。
对于传统的辐射供暖,人们并不陌生,特别是地板辐射采暖,从理论上符合人体生理感觉,从感觉上舒适性好,从工程应用上技术成熟,也是国家节能环保的推广技术。
对于辐射供冷,至今存在争议,对不同位置辐射供冷方式的舒适感也存在着不同的意见,目前研究多利用仿真模拟技术进行,人体真实感觉效果是否与模拟效果相吻合还有待进一步证实。
由于受到围护结构结露等问题的困扰,辐射供冷还需要采取相应的技术措施。
1毛细管网辐射供热供冷系统介绍辐射供热供冷系统有多种形式,毛细管网辐射供热供冷系统只是其中一种新的形式,通过遍布在结构体表的毛细管内流动的液体来传递热量,调节自身机体温度并与周围环境保持平衡。
由于该系统形式符合“减排增效”和充分利用低品位能源的原则,受到大家的关注。
1.1工作原理毛细管网辐射供热供冷系统模拟植物叶脉和人体的毛细血管机制,形成毛细管网,利用毛细管网散热面积大、换热效率高的优势,利用毛细管网表面或辐射体表面与室内空气较小的温差,与人体或周边环境进行有效地热交换,从而达到调节房间温度的作用。
事实上,这种毛细管换热器还不能离开循环泵进行自然循环流动,并不是真正意义上的毛细管。
1.2毛细管网的组成毛细管网是由两根20mm的供回水联管与若干毛细管组成的集分水式结构,联管与外径为4.3mm、壁厚0.9mm、长度为1 ̄6m、间距为40 ̄120mm,的毛细管连接,形成不同面积的网栅,其宽度也可根据房间尺寸定制,最大可达1000mm。
浅谈毛细管网空调系统_1
浅谈毛细管网空调系统论文导读:随着社会的进步,人民生活水平的提高,人们对住宅环境的舒适性要求也逐步提高,相应的室内空调系统必须得到改进,尽量减少室内送风量,避免强风感和噪声,特别是在休息时间保持室内宁静。
毛细管网就是温湿度独立控制空调技术的一部分。
1、高效节能:毛细管网有极大的散热表面积,以辐射方式供暖制冷。
因此,毛细管网承担的热、湿负荷有限,无法满足多数冷热负荷较大建筑的需要,特别是无法保证在高温环境下的空调效果,必须配以新风处理体统并将新风的含湿量处理到室内设计的绝对含湿量以下,是新风担负房间的部分湿负荷,弥补辐射供冷系统对热湿处理能力的不足。
关键词:毛细管网,辐射供冷,节能,舒适引言随着社会的进步,人民生活水平的提高,人们对住宅环境的舒适性要求也逐步提高,相应的室内空调系统必须得到改进,尽量减少室内送风量,避免强风感和噪声,特别是在休息时间保持室内宁静;同时考虑到能源短缺的影响,还应尽量采用低品位能源,有冷热蓄能措施等,目前普遍认为温度湿度独立控制空调技术可能是一个有效的解决途径。
毛细管网就是温湿度独立控制空调技术的一部分。
一、毛细管网平面辐射空调简介毛细管网模拟叶脉和人体毛细血管机制,利用毛细管网表面或辐射体表面与室内空气较小的温差,通过毛细管内流动的液体来调节自身温度,从而达到与周围环境的平衡。
毛细管网是集分水式结构,由外径3.5-5.0mm(壁厚0.4-0.9mm左右)的毛细管和外径20mm(壁厚2mm或2.3mm)的供回水主干管构成管网。
保温层、散热层和毛细管网结合使用,复合成毛细管网换热器。
毛细管网顶板辐射空调一般由热交换器、带循环泵的分配站、温控调节系统、毛细管网以及配套除湿系统等组成。
毛细管网主要承担室内去除显热的影响。
由于除湿的任务有处理潜热的新风系统承担,因而显热系统的冷水供水温度不再是常规冷凝除湿空调系统中的7℃,而是提高到18℃左右。
毛细管网平面空调系统夏季供水温度为16/18℃,辐射面表面温度约为20℃;冬季供水温度为28/32℃;辐射面表面温度约为30℃。
毛细管平面辐射空调系统
能耗较高
由于毛细管辐射空调系统 需要持续运行才能保持室 内温度的稳定,因此能耗 相对较高。
维护费用较高
毛细管辐射空调系统的维 护费用相对较高,需要定 期进行清洗和检查。
05
毛细管平面辐射空调系统的未来发展与趋势
技术创新
智能化控制
利用物联网、大数据和人工智能 技术,实现毛细管平面辐射空调 系统的智能化控制,提高能效和
安装灵活
毛细管网可以安装在顶棚、地 面等不同位置,方便安装和布 局。
工作原理
毛细管网内循环流动的热水或冷水,通过热辐射方式将热量传递 给室内物体和人体,实现室内温度调节。
毛细管网内的水流量可以根据室内温度需求进行调节,实现智能 控制。
系统组成
毛细管网
作为散热末端,主要由 细小的毛细管组成,水 在毛细管内循环流动。
适用于各种气候条件
该系统的性能不受气候条件的影响, 无论是严寒的冬季还是炎热的夏季, 都能提供舒适的室内环境。
安装方便
灵活的安装方式
毛细管平面辐射空调系统的安装 方式灵活多样,可以根据建筑结 构和设计需求进行定制化安装, 方便快捷。
简洁的管路设计
该系统的管路设计简洁,减少了 安装和维护的工作量,降低了安 装成本。
应用案例
80%
办公楼
毛细管平面辐射空调系统在办公 楼中广泛应用,为办公人员提供 舒适的工作环境。
100%
住宅
在高档住宅中,毛细管平面辐射 空调系统作为高品质家居的代表 ,提供舒适、节能的居住环境。
80%
公共设施
在图书馆、博物馆等公共设施中 ,毛细管平面辐射空调系统能够 满足特殊环境要求,提供恒温恒 湿的环境。
财政补贴和税收优惠
绿色建筑政策
毛细管辐射空调系统——绿色节能新趋势
毛细管辐射空调系统——绿色节能新趋势毛细管辐射空调是对传统空调技术的一种创新,本文分析了毛细管空调的工作原理、技术方面的优势和存在的不足,指出未来的研究方向。
标签:毛细管;辐射空调;绿色节能Capillary Vessel Radiation Formula Air-conditioning System—The new trend of green energy-savingQiao GuangfuShanghai Installaction Engineering Company【Abstract】Capillary Vessel Radiation Formula Air-conditioning System ,which is the innovation of tradition air conditioning system . Text is about the principle of work and points out the remaining problems in the research,and mentions some future research potentials.【Key Words】Capillary Vessel Radiation Formula Air-conditioning green energy-saving引言:随着国家经济发展迅速发展,建筑能耗与日俱增,其中建筑空调系统能耗约占建筑能耗的50%,空调系统的节能已经成为国家能源战略的重要组成。
这就需要我们努力去研发新的绿色节能空调技术。
毛细管辐射空调是目前较先进的采暖制冷技术,可以很好地与低能耗或绿色建筑结合,有着良好的应用前景,代表着未来空调技术的一个发展方向。
1、毛细管辐射介绍20世纪70年代,德国科学家根据仿生学原理发明的一种类似于植物中叶脉和人体毛细血管机制的新型空调末端系统形式,我们称之为毛细管辐射空调系统,它是由外径(3.5-5mm)、壁厚(0.9mm左右)的毛细血管和外径(20mm)、壁厚(2mm)的供回水主管构成毛细管席(如图1-1)。
冷热辐射-毛细管
毛细管网热泵空调系统暖通空调技术发展趋势2009年9月22日,国家主席胡锦涛在联合国气候变化峰会开幕式上发表题为《携手应对气候变化挑战》的重要讲话,郑重承诺今后中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划,并继续采取强有力的措施:一是加强节能、提高能效工作;二是大力发展可再生能源和核能;三是大力增加森林碳汇;四是大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济,研发和推广气候友好技术。
毛细管热泵空调系统正是代表暖通空调技术发展趋势的环保节能、气候友好的可再生能源利用技术。
何为毛细管热泵空调系统?PPR毛细管网是理想的高效换热器,这是由其结构特点和材料特点决定的。
毛细管热泵空调系统是指利用毛细管作为采集能量的前端采集器或释放能量的末端散冷散热器。
热泵空调根据需要可以采用水源热泵主机,也可以采用空气源热泵主机。
在冬季毛细管辐射供热工况,供水水温只需30℃-35℃即能达到室温20℃±2℃;夏季毛细管辐射供冷工况,辅以置换新风的除湿系统,供水水温只需18℃即能达到室温 26℃±2℃。
为了区别于传统工况的空调系统,特命名为毛细管热泵空调系统。
该系统包括三个独立系统:1、低品位能量采集系统:毛细管网作为水源能量采集器可以置于海洋、江河湖泊、工业废水、生活污水中高效提取能量,把传统开式取水系统变成闭式循环系统,不必考虑水质的影响。
毛细管网土壤能量采集器埋置在浅层土壤中采集能量,解决了传统打深孔技术受地质条件影响大和效率低的问题。
这样,从初投资和运行管理费用上都会大大节省。
2、热泵主机能量转换系统:水源热泵主机从低温水源中提取能量,向室内毛细管辐射末端系统供冷供暖,夏季运行时能能效比可达1:10,冬季供暖运行时可达1:8 ,远远高于传统的空调系统。
如果没有适用的水源,也可以采用空气源热泵空调,直接从空气中提取能量。
由于冬季供水水温只需28℃,所以空气源热泵空调的运行效率也会大大提高。
3、室内毛细管能量释放系统:如果仅用于供暖,超薄的毛细管网也可以当散热器,不占空间,不占层高,可以在地面、墙面和顶棚因地制宜安装,热反应时间10-30分钟,舒适性很强。
浅谈毛细管在辐射空调系统中的应用
浅谈毛细管在辐射空调系统中的应用本文介绍了以毛细管为末端的低温辐射空调系统的特点,对其布置形式、冷却性能特点、系统组成和设计等方面进行了介绍和分析。
标签:毛细管;辐射供冷;地源热泵毛细管不仅在节流装置中有很好的应用效果,而且在新的辐射供冷技术方面也有很好的发挥,本论文主要分析毛细管辐射供冷空调系统方面的应用。
毛细管辐射空调系统一种新型空调末端系统形式,它是一种隐形空调,一般安装在地面、墙体或天花板内,通过把围护结构的一个或多个表面控制在一定温度,形成冷热辐射面,依靠辐射面与人体、家具及其余围护结构表面的辐射热交换进行供暖制冷。
毛细管辐射空调系统是以毛细管席为主要传热装置,以水为热媒,与冷热源、水循环系统、新风调湿系统和自控系统构成以冷、热辐射为主要特征的供冷、供暖空调系统。
系统工作原理如图1[2]所示。
毛细管末端示意图如图2[1]所示。
毛细管是辐射供冷供热管的一种,利用充满水的毛细管进行换热,类似于自然界中植物的叶脉和人体皮肤下的血管,由外径为3.5~5.0mm(壁厚0.9mm左右)的毛细管和外径20mm(壁厚2mm)的供回水主管构成毛细管席[3]。
毛细管席宽度范围600~1200mm,长度范围1~12m,具体尺寸可根据安装需要定制,且安装方式灵活,管路和席子之间通过热熔或快速接头连接。
毛细管辐射供冷空调系统在节能、环保、热舒适性及使用寿命等方面具有显著的优势。
毛细管辐射空调弥补了传统空调中以对流散热为主的不利因素,主要通过辐射方式供冷供热,热辐射交换面积大,室内温度变化速度快、分布均匀,无温度死角,室内无吹风感,无风机噪音,新风系统能有效改善室内空气质量,降低室内CO2浓度,并提供人体所必需的新风量,种种措施使毛细管辐射空调能实现最佳的舒适度。
同时毛细管席有极大的散热表面积,热交换效率很高。
采暖时只需要系统内的水温达到28~32℃,制冷时只需要系统内水温达到16~18℃,作用温度可降低1~2℃,毛细管席表面与室内空气温差小可以有效节能[4]。
浅谈毛细管网辐射空调系统的应用与施工
浅谈毛细管网辐射空调系统的应用与施工毛细管网辐射空调是一种以温度不低于设计环境露点温度(一般为18℃)的冷水为冷媒,或以高于环境设计温度(一般不高于32℃)的热水为热媒,在毛细管网栅内循环流动,通过与毛细管网栅结合的辐射面以辐射和对流的传热方式向室内制冷或供热的空调方式。
标签:毛细管网;空调系统;施工一、工艺特点及发展趋势我国在90年代开始从德国引入毛细管网辐射空调技术,到现在工程实例举不胜举,以北京市望京金茂府住宅工程为例。
该工程建筑面积约十三万平方米,全部采用毛细管网辐射空调系统,为全球规模最大,同时冷热媒采用地源热泵系统,做到了最大化的节能环保。
该系统前期投入较大,但后期运行费用低,智能化程度高,再结合独配套空调风系统,做到了恒温恒湿恒氧的舒适效果,在中高端住宅和商业、公共建筑中值得借鉴。
目前我国仍没有相关施工技术和验收标准。
二、工艺原理毛细管网辐射空调系统施工工法,是指在建筑物室内顶面、墙面采用湿式做法敷设毛细管网栅。
湿式做法一般为现场施工,如毛细管辐射抹灰方式。
三、施工工艺流程及操作要点(一)施工工艺流程基面安装毛细管网栅——毛细管机械喷浆抹灰隐蔽——装饰面处理本文主要介绍基面毛细管网栅的安装流程。
(二)毛细管网栅吊顶安装(1)毛细管网栅挂接连管。
清理作业现场后,根据施工图要求,配置相应规格的毛细管网栅,在地面将各片毛细管网栅展开检查调整,毛细管网栅集合管内不得有灰土、异物,管口齐整;毛细管网栅支管不得有拉伤、划伤、折痕、断裂;整理毛细管网栅支管定位管卡,调整管卡间距沿网栅支管方向每300~500mm 一道,检查每根支管在管卡中均匀入位;按规范要求,将相邻毛细管网栅集合管热熔连接,逐点检查热熔焊接质量,不得有明显缩口、虚焊现象。
按设计要求,热熔连接毛细管网栅与系统管道。
采用吊杆及管卡将连接好的毛细管网栅与系统管道吊挂于天棚内,保证毛细管网栅集合管及系统连接管道的标高和坡度满足设计及规范要求,固定吊点间距不大于600mm;管道吊挂必须与吊顶吊挂系统分隔,不得相互借用。
毛细管网平面辐射空调系统应用与推广
233成果本项目空调系统面积共计12万空调系统部分增加成本531581万元但运行费用较常规空调系统每年节省30以上成本投资回收年限为在该商品房住宅项目中公司在资源利用方面本着以节能高效循环为目标在三步节能65的基础上更进一步提高节能效应为此我们采用了以地热为能源的空调设备其节能效果较传统的空调系统节能源约2840
我国正处于城市化进程中的发展阶 段, 全国城市建筑的建设正在全面进行中, 其能源的消耗是巨大的, 建筑内的夏季制 冷、冬季供热是一个长期而大量的能源消 耗过程, 能解决这部分的能耗问题对于整
个能源问题是很有意义的。欧美等科技发 达国家对此已经进行多年的研究, 我们可 以充分利用国际资源研究成果来解决这些 问题。其中毛细管网空调末端对我国实际 情况有很大的研究和使用价值。
毛细管辐射供冷技术概述
循环水系统
包括水泵、储水箱、过滤 器等,用于提供循环水, 通过毛细管网进行热交换。
控制系统
用于监测和控制室内温度、 湿度等参数,调节循环水 流量和温度。
工作流程
制冷剂在制冷机中蒸发,吸收热量, 然后通过压缩机压缩成高温高压气体, 进入冷凝器中冷凝成液体,释放热量。
要点二
详细描述
大空间、高效、节能
在大型公共场所,如商场、体育馆等,由于空间较大,传 统的空调系统难以满足大空间的制冷需求。毛细管辐射供 冷系统能够克服这一难题,通过大面积的辐射板,将冷量 均匀传递到室内各个角落,实现高效、节能的制冷效果。 该系统能够满足大型公共场所大空间制冷的需求,提高室 内环境的舒适度,同时降低运行成本。
优势
高效节能
毛细管辐射供冷技术利用辐射换热的方式,能够 直接将热量从人体表面带走,减少了传统对流换 热方式带来的能量损失,从而实现高效节能。
空间利用率高
毛细管辐射供冷技术采用隐蔽式安装,不占用室 内空间,使得室内空间得到更加充分的利用。
舒适性高
由于毛细管辐射供冷技术能够根据人体舒适度的 需求进行温度调节,因此能够提供更加舒适的环 境温度,避免了传统空调系统带来的冷风直吹和 室内温度波动的问题。
特点
具有高效、节能、环保、舒适等 优点,能够实现室内环境的均匀 制冷,提高居住舒技术利用水或其他溶 液在毛细管中流动,通过蒸发和冷凝 过程实现制冷效果。
工作流程
水或其他溶液在毛细管中流动,吸收 室内热量并排放到室外,从而实现室 内制冷。
应用领域
住宅建筑
公共设施
环境湿度控制
毛细管辐射供冷技术能够通过调节辐射板的水流 量和温度,实现对环境湿度的控制,从而提供更 加舒适的环境湿度。
毛细管网低温辐射供暖供冷系统探讨
毛细管网低温辐射供暖供冷系统探讨摘要:毛细管网辐射供暖供冷系统作为一种新型低温热水辐射供暖方式,具有舒适、卫生、环保、高效率、低能耗、可利用低品位能源等诸多优势,有着巨大的应用潜力和研究价值。
为促进毛细管网辐射供暖系统的推广和应用,本文对毛细管网辐射供暖系统开展探讨。
关键词:毛细管网;辐射供暖;供暖供冷系统引言毛细管辐射供暖供冷系统末端因其具有人体感觉舒适、温度调节均匀、可以利用低品质冷热源、减少占用有效使用空间等特点逐渐得到推广和应用。
除可以利用传统能源(电,煤炭,燃气等),还可以和热泵配合使用,利用空气源、水源、地源等低品位冷热源,满足夏季制冷及冬季供暖的要求。
既可以集中设置也可以分散设置,系统灵活多变,可满足大部分用户的需求。
一、毛细管网供热系统的优势可有效利用低温热源,节能环保:由于毛细管网散热面积较大,供水温度为28~32℃,低于传统地暖热源所需的50~60℃,故可采用空气源、水源、太阳能、地源等可再生低品质能源。
以达到节能环保的目的。
目前我国也在积极推广这一绿色环保的新型设备。
利用可再生能源、工业废热、污废水、空气能、太阳能等能源上,毛细管网系统具有较大潜力和研究价值。
毛细管网传热均匀,同时以热辐射、对流的方式向室内散热,体感温度比室内实际温度高2~3℃。
与对流散热相比,要想达到同样供暖效果,计算以地板辐射供暖系统热负荷时,所取的室内设计温度降低2~3℃,或辐射供暖热负荷为传统对流供暖总热负荷乘以系数0.90~0.95。
人体感觉舒适,卫生环境良好:毛细管网末端主要通过形成的辐射方式进行供暖或制冷。
辐射供暖一般敷设于地面,当地面有效传热面积不足时,可敷设再墙面、顶棚等位置。
当敷设于地面时,由于热量从下向上传导,垂直温差小,人体感觉舒适;由于其是辐射供热,不产生强烈的空气对流,故没有吹风感,减小了室内空气中灰尘、病毒细菌、皮屑等扩散传播的可能性,从而提高了室内的卫生环境水平,从一定程度上保障了人体的健康。
毛细管辐射供冷技术概述
住宅建筑
在住宅建筑中,毛细管辐射供冷技术主要用于替代传统的分 体式空调系统。由于毛细管辐射供冷技术能够实现温度的均 匀分布,提高居住者的舒适度,因此受到广泛欢迎。
太阳能供冷
太阳能供冷利用太阳能进行制冷,具有环保和节能的优点。然而,太阳能供冷 受天气影响较大,稳定性较差。毛细管辐射供冷技术可以作为太阳能供冷的补用 案例
办公楼宇
办公楼宇是毛细管辐射供冷技术的重要应用场景之一。由于办公楼宇内人员密集 ,空调需求量大,毛细管辐射供冷技术能够有效地解决室内温度过高和空气质量 差的问题。
在公共设施中应用毛细管辐射供冷技术时,需要考虑场所的特殊需求和人群的特点,进行定制化的设 计和安装。同时,还需要考虑节能和环保的要求,以实现可持续的发展。
05
毛细管辐射供冷技术的发展趋势 与未来展望
技术创新与改进
高效能制冷剂
随着环保意识的提高,新型高效能、低GWP(全球变暖潜能值)的 制冷剂是未来研究的重要方向,以提高系统的能效和降低环境影响。
空气质量
毛细管辐射供冷技术通过辐射方式传递热量,不会像传统空调一样将室内空气反复循环, 有助于保持室内空气质量。
与地板辐射供冷的比较
01
适用范围
毛细管辐射供冷技术适用于各种类型的建筑,尤其适用于改造项目和精
装修住宅。地板辐射供冷则主要应用于新建住宅和大型公共建筑。
02
安装和维护
毛细管辐射供冷技术的安装灵活,对层高要求低,且维护方便。地板辐
在住宅建筑中应用毛细管辐射供冷技术时,需要考虑建筑的 结构和布局,以及居住者的生活习惯和需求。通过合理的设 计和安装,能够实现高效、节能的室内温度控制。
浅谈毛细管网低温辐射供暖供冷系统
浅谈毛细管网低温辐射供暖供冷系统浅谈毛细管网低温辐射供暖供冷系统随着建筑能耗的不断增长,节能减排已经成为当前社会发展的重中之重。
建筑能耗占总能耗的27%以上,每年还在以1%的速度增长。
因此,建筑节能被列为我国中长期节能规划的重点领域和重点工程。
本文旨在探讨一种新型的高舒适度高节能的高效换热器——毛细管网低温辐射供暖供冷系统。
毛细管网起源于自然界,例如植物的叶脉或人体皮下组织的毛细血管都是利用这种原理与周围环境成功地进行了传热交换,达到自身温度调节的目的。
德国科学家根据这种仿生学原理在20世纪70年代发明了一种新型空调末端系统形式——毛细管网辐射空调末端系统。
它于2005年被引入中国,在XXX 的节能示范楼进行展示,从此引领了中国新型高舒适度高节能的高效换热器的发展。
毛细管网由若干毛细管以并联方式与两根主管连接而成,散热面积大,壁薄导热性好,传热速度快,水力分布均匀,水力损失小,是理想的高效换热器。
由于采用PPR原料,具有耐高温、耐高压和耐腐蚀的优良性能,轻薄柔韧、安装灵活,在室内地面、墙面和顶棚都可以安装,隐蔽在装饰面层下,让建筑物有了一层可以调节室温的皮肤。
毛细管网技术创新主要体现在以下两个方面。
首先,PPR 原料的可塑性和可成型加工性,以及PPr成品的可焊接性,使得毛细管网的制造更加便捷。
其次,毛细管网的技术指标也得到了升级,采用PP-R、PE-RT或PB材料制造,可应用温度范围为-30℃~95℃,主管道规格为外径20mm、内径16mm,支管管道规格为外径4.3mm、内径2.5mm,支管间距可根据设计任意调节,管网形状可根据使用场合定制。
管网系统长期承压能力为20 kgf/cm2,爆破压力为5.6 MPa,耐水温度为60℃。
加热介质温度一般不超过35℃即可达到暖气片(加热介质温度为85℃)的效果,节能非常明显的同时,具有更为明显的舒适度;制冷介质温度一般不低于18℃即可达到所需的舒适温度。
本文介绍了一种新型的毛细管网辐射空调系统,该系统具有以下优点。
毛细管辐射空调系统的介绍
毛细管辐射空调系统的介绍毛细管Micro Capillary Tubes 技术最早起源于欧洲国家德国,早在1985年的德国吕佐夫银行就已经成功运用该技术。
发展至今,产品不断更新换代且技术实施极为成熟。
如今宏瑞制冷将毛细管技术引入中国,结合中国暖通发展国情,引见给众多的国内消费者,使毛细管技术更好的满足消费者对现代建筑室内气候的控制要求,推助其成为新一代空调末端发展趋势。
毛细管技术能颠覆传统室内空气及温度处理的新技术,能大大改善人们对房间环境舒适度、空间利用率和减少能源消耗的新空调工艺。
他的优势体现在如下几点:舒适居家医学专家这样描述毛细管网:“整个毛细管网温度调节系统可以看作是人体的血液循环系统,集分水式毛细管网就是毛细血管,供回水主干管就是动脉和静脉血管、机组就是心脏,载体介质就是血液,而智能化的温控装置就是神经中枢和大脑。
辅助的新风系统就是呼吸系统,调节湿度并保证空气品质。
真正意义的生态建筑啊!”拥有毛细管辐射空调系统的业主在使用该系统后,认为:相比于之前他们使用过的空调系统,毛细管辐射空调系统提供并实现了一个一年四季室内温度始终能够保持均衡,而且更舒适,更利于生活居住的室内环境。
这是因为毛细管辐射空调系统不像传统空调系统那样吹出大量温差的冷、热风并且一阵阵的、不均匀的对流现象(这会降低热舒适感,引发多种疾病。
)毛细管辐射空调系统能提供更均匀的冷/热辐射并含无吹风感的新风,并且空气含湿量达到舒适标准。
另外,使用毛细管辐射空调系统将避免传统空调任何嘈杂的风机声打扰您的休息办公,室内空间更加宽阔并且环境宁静,因此人们称之为“静音制冷系统”。
图为毛细管辐射空调系统与普通中央空调系统在冬季室温调节中的时段温度变化图,变化均匀的代表着毛细管辐射空调系统。
新风系统就是住宅的呼吸系统。
徐徐的微风送来清新的空气,室内不再有异味,不再有甲醛和一氧化碳的污染,合理的湿度滋润您的皮肤和呼吸系统,保证室内合适的湿度和洁净的空气品质节能高效毛细管辐射空调系统运行时,主要以辐射方式供暖制冷,采暖要求供水水温28-32℃,制冷要求供水水温16-18℃。
医院管理案例剖析——毛细管冷辐射空调系统在医疗建筑中的应用
面积:3000m2
天花板类型:抹灰
由于患者敏感的健康状态需要安静的、无气流的制冷和采暖。BEKA毛细管席为医院的 病房、走廊、公共区域调温,重点是这是个老人医院。2007年进行了再次安装,主要的 是 在阿尔茨海默病病区。
德国柏林心脏中心
医院空调的特殊要求
• 根据空调参数、医疗设备、卫生学、洁净度、使用时间、空调负荷分区; • 各功能区自成独立系统、避免通过空气造成污染; • 集中系统风量不小于6次/小时; • 新风量每人每小时不小于40m3,或者换气次数不小于2次/小时; • PM2.5浓度超标时需要安装高效过滤; • 回(排风)口需要安装过滤器,微生物透过率不大于10%; • 核检查室、放射室、病理室、检验科、传染病房处理达标后排放; • 排放系统呈负压(风机装在排风系统末端)。
从舒适角度看:由于有室内没有风机再加上送风量小,有效降低了噪声与吹风感 。 控制温度、相对湿度也是系统防结露的要求是这类系统必须实现的。
勃兰登堡市立医院
使用效果:
毛细管席给病人提供一 个 健康、舒适的房间。 相比 于基于空气的制冷 能节省 30%的能耗
项目:勃兰登堡市立医 院 新建病房楼
地点:哈弗尔河畔勃兰 登堡
建 筑 师 :Heinle, Wischer und Partner, Berlin
建造时间:2011面积:40源自0m2天花板类型:抹灰
拉格尼医院, Marne-la-Vallée
项目:拉格尼医院 地点: Marne-la-Vallée, 法国 建筑师:Brunet Saunier 建造时间:2011 用途:医院 面积:5000m2
低甲 醛浓 度
恒氧
无冷 凝水
2023年度浅谈毛细管网空调系统
2023年度浅谈毛细管网空调系统2023年度,随着生活水平的提高和气候变化的影响,空调系统成为了现代生活中不可或缺的一部分。
毛细管网空调系统作为一种高效、可靠的空调系统,在市场上逐渐得到了广泛的认可和应用。
本文将对毛细管网空调系统进行简要的介绍和分析。
一、什么是毛细管网空调系统?毛细管网空调系统(Capillary Tube Network System)是一种基于毛细管原理构建的空调系统。
其核心技术在于通过合理的管径、管长、制冷剂流量等参数的设定,有效地控制制冷剂的流量,在保证制冷效率的同时降低系统复杂度和成本。
毛细管网空调系统一般包括制冷剂循环系统、室内机、室外机和控制系统等部分。
二、毛细管网空调系统的优势和特点1. 高效节能:毛细管网空调系统具有优秀的节能性能,其制冷效率较传统空调系统高出30%~50%。
在大功率运行时,节能效果更加明显。
2. 制冷均匀:毛细管网空调系统的制冷效果十分均匀,可以有效地避免因气流不畅或过冷导致的温度不均等问题。
3. 设计灵活:毛细管网空调系统的结构简单、制冷管路短,可以根据实际场地情况量身设计,以达到最佳的制冷效果。
4. 维护成本低:毛细管网空调系统的设计简洁,维修和保养成本相对较低,同时具有更长的使用寿命。
三、毛细管网空调系统的应用场景1. 小型商业场所:毛细管网空调系统常用于楼宇内部商业场所的制冷和通风,如小型商场、餐厅等。
2. 住宅:毛细管网空调系统的设计灵活性高,可以根据住宅实际情况进行针对性设计,成为家庭空调的主力军。
3. 工业场所:由于毛细管网空调系统的高效节能、制冷均匀等特点,也应用于许多工业、制造业场所,如生产车间、工厂等。
四、毛细管网空调系统的发展趋势和前景随着全球气候变暖和能源消耗的日益加剧,节能环保已经成为了时代主题。
毛细管网空调系统在这方面具有明显优势,其在未来市场发展方向上十分广阔。
同时随着技术的逐步成熟,毛细管网空调系统的制冷效率和稳定性也将得到进一步提升。
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毛细管辐射式空调系统及应用前景
摘要:本文介绍了毛细管辐射式空调系统的形式及其优缺点,并通过分析国内形势,得出此系统应用前景广阔的结论。
关键词:毛细管;辐射;应用前景。
随着人们对室内舒适性要求的不断提高,我国的建筑能耗也在不断上升,如何处理舒适程度与建筑能耗之间的矛盾,便成为暖通空调界面临的问题。
现有的空调系统在不断的改进和完善过程中,仍存在一些问题,如:温湿度耦合处理带来的能量损失、难以达到室内热湿比变化的要求、冷表面滋生霉菌、对流吹风感、盘管送风的噪音超标以及室内重复安装环境调节系统等等,使空调系统在节约能源和提高舒适度方面受到制约。
因此,除了使用外墙保温和先进的门窗系统以优化围护结构、加强保温和隔热外,开发研究高舒适度、低成本又节能的室内环境调节系统势在必行。
而毛细管辐射式空调系统则有望成为解决上述问题的方案之一。
1系统介绍
1907年,英国的巴克尔教授首先申请了辐射采暖的专利,自此,人们开始了对辐射采暖的研究[1]。
20世纪70年代德国科学家根据仿生学原理发明了毛细管辐射式空调系统[2],虽然多数时间内其备受冷落,但是,随着全球能源成本越来越高,环境污染和温室效应日益严重,各国政府都在提高节能减排的标准,使得毛细管辐射采暖制冷技术成为近年来业界研发热点。
1.1毛细管网的结构
毛细管网是由两根外径为20mm(壁厚2.0mm左右)的供、回水主干管和若干毛细管组成的集分水式结构,如下图。
主干管与外径为3.5~5.0mm(壁厚0.9mm左右)、间距为10~120mm的毛细管束连接,形成不同面积的网栅,网栅长度和宽度可根据房间尺寸定制,最大宽度可达1000mm,长度定制范围为1~6m[3]。
图1.毛细管网结构
目前,制造毛细管网的原料可以采用PP-R、PE-RT或PB管,主干管之间、主干管与毛细管之间采用热熔连接,网栅具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、换热面积大、换热均匀、换热效果好、水力损失小等特点,可以生产成型产品供选择。
优质的PP-R毛细管网常温常压下能使用50年[4]。
1.2工作原理
毛细管辐射式空调系统一般由热交换器、带循环泵的分配站、温控调节系统、毛细管网以及配套除湿系统等组成。
它模拟植物叶脉和人体的毛细血管机制,在室内形成毛细管网,利用毛细管网散热面积大、换热效率高的优势,与人体或周边环境进行有效地热交换,从而达到调节房间温度的作用;同时,由于毛细管网表面或辐射体表面与室内空气温差较小,能
有效改善室内舒适度。
1.3毛细管网的安装形式
毛细管辐射式空调系统的安装形式有很多,通常安装在吊顶、地面和墙壁,有隐蔽安装和半隐蔽安装方式。
将毛细管网安装在围护结构的表层内,外面采用装饰面封闭或与结构体结合的安装方式称为隐蔽安装,即相当于暗装;将毛细管网安装在围护结构的表面以外,不与围护结构结合,做成模块,外面用格栅等装饰物进行修饰遮挡,则称为半隐蔽安装,即相当于明装。
2毛细管辐射式空调系统的优缺点
2.1优点
(1)高节能性
传统的空调系统使用同一冷源对空气进行降温和除湿,这就要求冷源温度必须处于露点温度之下,但室内的降温只需要冷源温度低于室内空气的干球温度,因此可能造成能源的浪费。
另外,系统采用冷凝方式对空气进行冷却和除湿,其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化,而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化,因此,要解决空气处理的显热与潜热比与室内热湿负荷相匹配的问题,就必须寻找新的除湿方式。
而毛细管辐射式空调系统采用温湿度独立控制系统,由独立新风系统承担湿负荷及潜热负荷,室内辐射末端负责去除显热负荷,避免了能源的浪费。
散热器采暖供回水温度为85℃/70℃,目前的低温热水地板辐射采暖供回水温度为60℃/50℃,而毛细管辐射式空调系统由于其极大的散热面积,采暖的供水温度为28~32℃时就能达到室内的采暖要求[4]。
另外,毛细管辐射式空调系统还可以和其他形式的冷热源结合使用,尤其是与土壤源热泵、闭式地表水水源热泵以及空气源热泵等配套使用。
夏季可以采用地下水直供,不需要开启机组制冷,节能效果更明显。
全年运行费用比常规“风冷冷水机组、电/燃气锅炉、风机盘管系统”可节能60%~70%[5]。
(2)高舒适性
传统空调室内末端系统采用的是室内风机盘管加新风,它依靠室内送回风口的点传热来满足空间温度平衡,这造成室内温度分布不均匀及温差大、升温慢等现象出现。
而毛细管辐射式空调系统是将毛细管平铺于室内地板或顶板上,使室内由点传热转化为平面传热,确保室内温度分布均匀。
另外,大多数空调通过冷表面对空气进行降温除湿,这些冷表面容易潮湿甚至积水,成为霉菌繁殖的最好场所,而毛细管辐射式空调系统由于主要通过辐射方式供热制冷,无潮湿表面,室内无吹风感、无风机噪音,而且新风系统也能有效的改善室内空气质量,降低室内CO
浓度。
2
(3)安装方便
传统的风机盘管系统方式,为了排列各种送回水管、冷凝水管等而在室内增加吊顶或其他繁杂的工序,这不仅使安装难度加大,而且还浪费了很大的室内空间。
而毛细管网栅形态超薄(仅4.3mm)且柔软易弯曲、荷载小(满水后仅为600~900g/m2)[4],便于与装饰层结合使用,可以方便地安装在地面、墙面或顶棚,对装饰影响最小并节省空间。
毛细管网平面辐射空调系统不仅适合于新建筑,对于旧建筑的节能改造更有传统空调不可替代的意义。
2.2缺点
(1)毛细管网是基于温湿度独立控制系统下控制室内温度时的末端装置,由于其直接与室内空气接触,用的又是低温热源,有可能产生结露问题,这就对湿度控制系统提出了更高的要求。
(2)虽然毛细管网辐射式空调系统既能供暖又能制冷,在理论上能满足室内需求,但国内对于辐射制冷仍存在争议,辐射制冷能否保证人体的舒适度仍有待进一步考证。
3毛细管辐射式空调系统的应用前景
毛细管辐射式空调系统作为一种高效的末端热交换设备,由于其突出的优越性而受到大众的关注,但其普及仍面临着不少问题。
目前的地板辐射供暖技术,既有国家标准又有地方标准,从设计到施工都可以参照执行,因此近年发展速度较快。
而辐射供冷系统尚无权威的设计依据、施工及质量验收依据和技术规程,只有浙江省出台了《地面辐射供暖及供冷应用技术规程》(J10858-2006),还有个别省份提出低温(水媒)辐射采暖(供冷)地板的热特性等技术要求,辐射供冷基本处在无法可依的局面,从而使工程设计人员无法着手设计,设计风险较大。
此外,毛细管辐射式空调系统是基于温湿度独立控制系统而运行,将室内显热负荷和潜热负荷分离处理,因此有诸多和传统空调设计的不同之处,对设计人员和安装人员都有新的要求,需进行较大规模的宣传和培训。
尽管如此,我国的毛细管网技术仍取得了一些成果。
目前,毛细管辐射式空调系统和产品的标准及应用技术规程正处在制定的准备阶段,北京某公司与北京化工大学等单位合作制定的《无规共聚聚丙烯(PP-R)毛细管网换热器企业标准》(Q/CYPLF001-2007)已经在北京市技术监督局备案发布,有望在进一步修改完善后成为行业标准或规程。
此外,北京某公司已经自主研发毛细管生产技术并已通过国家空调设备质量监督检验中心和国家化学建筑材料测试中心的检测,实现了毛细管网的国产化。
近年来,已有部分建筑采用毛细管辐射式空调系统作为示范工程,在“国奥村”等国家重点工程中也有应用,部分房地产企业还将采用毛细管网系统的建筑与绿色节能建筑联系在一起作为新卖点,部分设计单位和厂家也开始尝试参与毛细管辐射式空调系统的设计工作,市场的接受率也在不断地提高,特别是国产毛细管网的研制成功,有效地降低了生产成本,使大面积推广成为可能。
4结束语
随着能源短缺形势和环境污染情况的加剧,节能、环保已成为我国实现可持续发展的基本国策,利用新能源、研究高效换热设备是持续发展的重要手段。
毛细管辐射式空调系统作为一种拥有高效的末端热交换设备的系统,在国外如德国、英国、巴西、北美等地区应用的较为广泛[4],在我国也必然拥有一定的市场。
可以预见,毛细管辐射式空调系统有望成为未来建筑采暖制冷的主流方式之一。
参考文献:
[1]蒋露.毛细管平面空调系统室内热环境数值模拟[D].河北:华北电力大学,2007.
[2]张存泉.关于毛细管网辐射式空调系统[J].供热制冷,2008(7):20.
[3]任杰,兰海,周井明.毛细管网平面辐射空调系统应用与推广[J].供热制冷,2008(6):
27-29.
[4]张华俊.毛细管网平面辐射空调系统市场前景广阔[J].供热制冷,2008(6):21.
[5]马玉奇,刘学来等.毛细管平面空调系统简介[J].建筑节能,2007(11):5-7.
作者简介:张晶(1988-),男,在读硕士研究生,研究方向:空气湿度调节。