浅析毛细管网辐射空调系统在办公建筑中的应用

浅析毛细管网辐射空调系统在办公建筑

中的应用

摘要：毛细管辐射空调系统作为一种比较新型的、节能的、舒适的空调系统，克服了传统空调系统中的一些难题，能够将天然冷源和工业废热有效利用起来，

给室内营造一个舒服的环境。基于此，文章简述了毛细管网辐射空调系统及其优

缺点，又结合北京某办公楼项目，针对毛细管网辐射空调系统在办公建筑中的实

际应用展开了详细论述，以期为推广毛细管网辐射空调系统技术，进一步优化建

筑节能做应有的贡献。

关键词：毛细管网辐射空调系统；办公建筑；优缺点；应用

1毛细管网辐射空调系统简介

毛细管网辐射空调系统是一种将其末端的细小管道制成网状，并布置到地面、顶棚或者墙面上的以水为媒介可供暖、可供冷的辐射空调系统[1]。同时，毛细管

网辐射空调系统的构成原理也是根据植物的叶脉和动物及人体的皮下血管组织进

行能量传输的原理，通过仿真模拟而设计研发出来的，相比传统空调系统，性能

更加先进。在毛细管网辐射空调系统中，常用Φ3.35mmx0.5mm的导热塑料管作

为毛细管，用Φ20mmx2mm塑料亀毛细管作为分集管，并采取热熔焊进行连接。

应用毛细管网辐射空调系统进行供暖的过程中，应注意要使用低温热水，供

水温度应控制在30℃~40℃，回水温度应控制在3℃~6℃。供冷的过程中，适合

使用高温冷水，控制供水温度在12℃~16℃，回水温度应控制在2℃~5℃，且供

冷表面温度需高出室内空气露点温度1℃~2℃，并要低于20℃，以此来预防空调

表面结露。此外，根据毛细管网辐射空调系统的末端接管方式不同，其可分为5

中掺加的安装形式：若对室内温度场分布的均匀性没有什么要求的话，为节约成本，可以选择串联方式连接（如图1所示）；反之则可以选择中供边回方式进行

连接（如图2、图3所示）；考虑水系统的水力特点，若末端毛细管网所占水系

统的阻力比较大的情况下，为了节约成本，可以选用并联异程方式进行连接（如图4所示）；反之则应选择并联同程的方式连接（如图5所示）。鉴于此，安装毛细管网辐射空调系统时，一定要结合实际的水力特点及室内温度要求来选择合适的安装方式。

2毛细管平面辐射空调系统优缺点分析

2.1优点

相比于传统空调系统而言，毛细管网辐射空调系统有着诸多优势，主要表现有以下几点：

（1）节省室内空间

比如，就安装风机盘管空调而言，此空调系统需在房间顶部以下铺设许多的冷冻水管、冷却水管及凝结水收集管等，且也需往屋顶安装风盘、新风机和各种风管等，还需要在墙上钻孔，这样会浪费很多的层高，增大了建筑投资。而毛细管网辐射空调系统的厚度很小，通常都在5mm以内，充满水之后的重量也就达到600g/m2~900g/m2，由此可见，应用毛细管网辐射空调系统既不会增大建筑承重梁的荷载，也可节省很多的室内空间，而且安装方便。

（2）舒适性高

毛细管网辐射空调系统的换热方式不同于传统对流式空调系统，采用温湿度

独立控制方式，毛细辐射末端承担室内显热负荷，通过辐射的方式与室内进行热

量交换。以辐射方式调节室温，能够避免空调对人体直吹的不舒适感，人体舒适

度更高。

新风系统可采用置换通风形式，即“下送上回”的方式，在地面设置新风口，以低于0.3M/S的风速送入各房间，利用冷、热空气比重差异，使新风在送入户

内形成“新风湖”，再通过室内上部的排风口排出，完全置换通风，杜绝交叉污染，使得室内空气保持健康新鲜。

（3）节能性强

毛细管网辐射空调系统属于是一种温湿度可以独立进行控制的系统，毛细管

网只是负责承担室内的显热负荷，而潜热负荷则是有新风系统负担，这样可以有

效规避传统空调系统湿热联合处理而产生的能量损失，同时，新风系统只负担潜

热负荷及新风负荷，也减小了新风量，也减小了风机能耗。此外，毛细管网辐射

空调系统是使用高温冷水及低温热水来实现供冷及供暖，在冬季制热工况时，采

暖要求供水水温28~32℃，在夏季制冷工况时，制冷要求供水水温16~18℃，因

此由于供水温度的提高，制冷机的性能系数也有明显提高。当使用地源/水源热

泵作为整个毛细管空调系统的冷热源时，则毛细管网热效率可以进一步提升，从

而减少一次性能源的消耗，比传统中央空调节能70％以上。毛细管网系统属于温

湿度独立控制系统，毛细末端仅承担室内的显热负荷，

（4）绿色环保

毛细管网辐射空调系统安装通常可以利用抹灰来将其安装到房间的天花板中，整个系统均是在封闭中进行运行，既避免了废水污染，也不会在室内有风机、电

机等运转装置，避免了噪音影响。毛细管都是用PP-R原料制成的，使用年限达

50年以上，环保无毒，可以回收进行循环使用。

2.2缺点

相对于常规空调系统而言，毛细管网辐射空调系统也不是只有优点，也存在

一些缺点，具体如下：

2.2.1室内空气露点对其冷却能力有所限制

毛细管网辐射空调系统运行过程中，若表面温度太低，且温度小于房间露点

温度的情况下，室内空气内的水分便会在空调系统表面结露，从而影响房间的卫

生及美观，这时就需要将供水温度调高，进而就会减小辐射供冷量。同时，毛细

管网辐射空调系统对表面材料的热工条件要求比较高，需要选用预防结露性比较

好的材料。

2.2.2对新风系统要求较高

由于湿度控制需有新风来承担，所以对新风系统的热湿处理及卫生条件要求

较高。

2.2.3初始投资较高

目前毛细管辐射系统尚属高端产品，相比传统的空调末端系统，初始投资会

比较高。

2.2.4对水质要求严格

由于末端辐射管网较细，为了避免结垢及堵塞，需要对水质进行严格的处理，系统水处理设备的初期投资和运行费用都将要增加。

即便毛细管网辐射空调系统优点及缺点共存，但是该系统总体是优点大于缺点，且现有的缺点是无法阻碍毛细管网辐射空调系统发展的，目前在办公建筑中

有了越来越广泛的应用了。但是，对于毛细管网辐射空调系统来说，其属于是一

种新型的空调系统，国家层面还未对其形成完善的规范及标准，因此，毛细管网

辐射空调系统在适用性方面还有很大的挖掘潜力及价值。

3应用实例分析

3.1工程概况