毛细管辐射式空调系统及应用前景

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。

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）。

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。