毛细管顶板辐射空调应用中一些问题的探讨

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。

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。

质量监管2020年11月（下）/ 总第273期65引 言随着经济的发展，时代品质人居标准已然开始变革，在经历了一场突如其来的疫情，人们对于健康人居生活有了更多的思考，毛细管网辐射空调系统以其高舒适性与绿色健康越来越受到人们的关注。

毛细管网辐射空调系统通过辐射和热对流的形式与室内热交换，实现室内温度均匀，无噪音，无吹风感；结合空气处理系统，对室内湿度、洁净度、含氧量进行多维度调节控制；实现五恒(恒温、恒湿、恒氧、恒静、恒净)的健康、舒适环境。

毛细管网系统是一种隐形的空气调节系统，被陆续应用于高端住宅、办公楼和医院建筑中。

但由于目前该系统尚处于初步运用阶段，有些技术还不够成熟，加之系统里采用大量的新材料、新工艺，给项目的质量管理工作带来了非常大的挑战。

设计和施工的质量直接影响人们对高端舒适品质的要求，以及环境的优劣，因此毛细管网辐射空调系统施工质量管理具有重要意义。

1　全面质量管理1.1 全过程的质量管理毛细管网辐射空调系统作为建筑工程的一部分，其施工管理质量直接影响到建筑工程质量。

全过程控制是将质量管理贯穿到施工的全过程中，建立从工程项目的立项、工程设计、工程施工、工程竣工及后期维保等一整套内容的质量保证体系。

施工全过程的质量控制则是对施工质量的实时控制，这就涉及到施工工序管理，尤其是对特殊工序的质量管理，建立关键工序控制点是保证工序质量的重要手段。

工序管理的关键在于确保影响工序质量的几项重要因素“人、机、料、法、测（测量）、环（环境）”等处于受控状态，即人员、材料、施工方法、测量与施工环境。

全过程的质量管理还包括质量的事前控制、事中控制和事后控制，三部曲从事前的资源投入、事中的施工环节以及事后的质检总结统计分析，确保项目的工程质量。

1.2 全员性的质量管理全员性的质量管理是包括管理人员和施工人员的质量管理，这也是项目所有部门全部工作的综合反映。

从项目经理到施工人员，每个人的工作质量都会不同程度地、直接或间接地影响施工工程质量。

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]。

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。

2021年第02期140中国高新科技科技探索 | TECHNOLOGY EXPLORATION毛细管辐射空调系统运行性能研究王一凡　李　爽　张　微（吉林建筑科技学院，吉林 长春 130114）摘要：毛细管辐射空调系统具有能耗较低、噪音更小、功效更大等优点，能够为人们带来更优的使用体验，毛细管辐射空调系统在很多建筑中得到有效应用。

文章分析了毛细管辐射空调系统的运行特点及其性能效果。

关键词：毛细管辐射空调；节能潜力；独立新风；空调系统 文献标识码：A 中图分类号：TB657文章编号：2096-4137（2021）-02-140-03 DOI：10.13535/ki.10-1507/n.2021.02.58 Research on operation performance of capillary radiant air conditioning systemWANG Yifan, LI Shuang, ZHANG Wei(Jilin Institute of Architecture and Technology, Changchun 130114, China)Abstract: Capillary radiant air-conditioning systems have the advantages of lower energy consumption, lower noise, and greater efficiency, which can bring people a better experience. Capillary radiant air-conditioning systems have been effectively used in many buildings. The article analyzes the operating characteristics and performance effects of the capillary radiant air conditioning system.Keywords: capillary radiation air conditioning; energy saving potential; independent fresh air; air conditioning system近年来，空调技术得到进一步发展完善，其舒适度、节能环保效果以及使用的健康效果均得到有效提升，这也是当前客户群的使用追求。

毛细管顶板辐射空调应用中一些问题的探讨本文针对毛细管顶板辐射空调应用中一些问题，结合理论实践，在简要阐述毛细管顶板辐射空调工作原理和结构组成的基础上，分析了此种空调的特点，并探讨了在具体应用中存在的一些问题。

分析结果表明，毛细管顶板辐射空调是一种全新的空调系统，对设计应用有严格要求，为保证应用效果，需要结合工程特性，从温湿度独立控制、窗台新风处理机、冷热源使用三个方面同时入手，可有效提升毛细管顶板辐射空调的应用效果。

希望通过本文的探讨分析，对提升毛细管顶板辐射空调的应用效果有一定参考和借鉴。

标签：毛细管;顶板辐射空调;温湿独立控制;冷热源1、毛细管顶板辐射空调的运行原理和组成毛细管顶板辐射空调和传统空调有本质的区别，不再选用氟利昂制冷，而是用水作为冷媒和热媒，置换通风系统则承担着独立通风换气的功能，可大幅度提升室内空气质量，解决室内全部的潜热负荷和湿负荷，同时也承担部分显热负荷。

其余的显热负荷则全部由毛细管辐射顶板来承担。

换热方式也和传统空调有本质区别，以辐射换热为主，通过辐射和对流来完成换热。

2、毛细管顶板辐射空调的特点2.1结构特点毛细管顶板辐射空调的结构特点主要表现为集分水式结构，换热面积非常大，毛细管直径小，管壁薄导热性能显著，换热均匀，是目前空调领域比较高效的换热器【1】。

2.2 材料特點在毛细管顶板辐射空调制造中，常用PPR和EPRT等可热塑性塑料作为主要原材料，通过热熔的方式就能成型，在加工制作不会形成污染物。

而且具有耐热、耐压、耐腐蚀的特点，在很多恶劣的环境中也可以良好应用。

2.3使用特点毛细管顶板辐射空调和传统空调相同相比，最为显著的使用特点是薄、柔、轻，安装起来非常方便，覆盖层也比较薄，铺装面积非常大。

可综合利用很多低品位能源，使用起来节能又舒适。

此外，还可提供较高的水温实现制冷效果，较低的水温实现供暖效果;末端无需损耗电能;室内温度场均匀并且无吹风感。

3、毛细管顶板辐射空调应用中的一些问题3.1温湿度独立控制问题在应用毛细管顶板辐射空调时，为防止发生毛细管辐射表明结露问题，必须严格控制冷冻水的水温，最低不应低于16℃。

毛细管网辐射采暖供冷常见问题解决方案1、关于冷辐射表面凝露问题凝露的发生是有条件的：冷辐射面温度低于空气露点才可能发生凝露。

只要采取措施控制冷辐射面温度永远高于露点就不会发生凝露了。

（1）高温冷水制冷。

让供水温度尽量低，以满足制冷需要，但又要以确保冷辐射表面温度高于空气露点，不会发生凝露为前提。

（2）湿度控制。

通过冷凝或吸附等手段，控制湿度，降低空气的露点，避免发生凝露。

（3）露点控制器。

露点控制器对环境的温度和湿度及时感应计算出即时的露点，可以根据预设定把信号在发生凝露危险时发送信号切断冷水或加大除湿能力，确保万无一失，不会发生冷辐射面凝露。

2、关于毛细管网堵塞问题毛细管网一般是闭式循环系统，不容易发生堵塞。

在使用中应该注意以下使用办法：（1）采用独立的封闭循环系统，与大系统连接时通过板式换热器隔开，通过过滤器补水。

防止大型颗粒物阻塞管道。

（2）循环系统全部采用耐腐蚀的管道及阀部件，如塑料管、铜镀镍阀部件和连接件等。

（3）运行两个采暖季系统不漏不渗，可以往系统中加杀生剂或除氧剂，或采取真空脱气措施，防止管道内滋生微生物形成生物粘泥造成堵塞。

3、关于毛细管网破坏修复问题（1）有客户担心毛细管网管路密集，管壁薄，安装后会发生漏水事故。

其实这些担心是多余的，即使漏水修复也相对简单，不需要专业工人和专业工具。

毛细管网是由PP-R原料制造，发现毛细管漏水，从漏水点剪断，热熔焊死即可，毛细管均为并联，断掉一根不会影响效果。

（2）耐压能力强。

毛细管网虽然管壁薄，但是耐压能力强，管道耐压与管径的平方成反比，不会轻易发生漏水。

（3）漏水容易查找。

毛细管网一般与装饰层结合安装，一旦漏水很容易发现漏水点，因为流量很小不会发生大的水淹事故。

（4）加强成品保护措施，尽量避免破坏。

4、关于安装毛细管网的壁面开裂问题（供参考）毛细管网水温一般供冷时不低于18℃、供暖时不高于38℃，壁面温度终年在20—30℃之间，温差10℃以内，热胀冷缩量很小，不会造成面层开裂。

毛细管辐射供暖系统在高层住宅的应用毛细管辐射供暖系统是一种利用毛细管技术对室内空间进行热量传递的供暖系统。

该系统采用毛细管作为传热介质，通过在建筑结构内部布设毛细管，实现热量的均匀分布，从而达到舒适度和节能的目的。

毛细管辐射供暖系统具有传热快、温度均匀、节能环保等优点，逐渐成为了高层住宅供暖的首选之一。

毛细管辐射供暖系统的占地空间小，从而节约了室内空间。

在高层住宅的室内空间是有限的，使用传统的暖气系统会占用大量的空间，而毛细管辐射供暖系统的管道布设在建筑结构内部，不占用地面和墙面空间，有效地节约了室内使用空间，使得居住者可以更加自由地布置家具和装饰。

毛细管辐射供暖系统的热效率高。

因为毛细管可以将热量均匀地传递到室内各个角落，使室内温度分布均匀，将热量利用率提高了很多。

而传统的暖气系统往往会存在热量集中或者局部温差过大的问题，无法满足高层建筑的供暖需求。

毛细管辐射供暖系统的运行成本低。

相比于传统的供暖系统，毛细管辐射供暖系统的运行成本更低，因为其传热介质是水，而不是使用传统的锅炉供暖所需的燃气或者电力。

毛细管辐射供暖系统在维护和保养上也更加省时省力，降低了居民的使用成本，符合现代社会节能环保的要求。

毛细管辐射供暖系统的环保性能好。

该系统不会产生二氧化碳、氮氧化物等有害气体，也不会产生灰尘或者异味等空气污染问题，对于室内空气质量的影响非常小，符合人们对于环保、健康的需求。

毛细管辐射供暖系统在高层住宅中的应用也存在着一些挑战和需要解决的问题。

毛细管辐射供暖系统的安装和维护需要专业技术人员进行操作，而目前对于该技术的了解和掌握程度还不够，需要增加行业的规范和标准，以保证系统的运行和使用的安全性。

毛细管辐射供暖系统的起步成本相对较高，需要投入较多的资金进行系统的建设和改造，需要制定政策和鼓励措施，降低初始投资的难度，增加使用的吸引力。

毛细管辐射供暖系统在高层住宅的应用有着明显的优势，能够满足居民对于舒适度和节能性的需求。