毛细管网生态空调——暖通空调技术发展的高级形式

0引言在倡导建筑节能、健康舒适的今天，建筑的节能性、室内环境品质、热舒适度等问题越来越得到了人们的关注。

如何提高居住的舒适度、改善室内环境品质的问题变得越来越重要和迫切，一些新的供暖空调方式逐渐兴起，其中毛细管网辐射供冷供暖技术以其节能、环保、热舒适度高、室内空气品质好等特点在建筑行业引起了广泛的关注和应用。

沈阳奥园国际城项目位于沈阳市苏家屯区，总建筑面积130万m 2。

其中一期项目建筑面积35万m 2，是一个包含了别墅、高层住宅的高端科技住宅项目。

项目秉承中国奥园地产集团“构筑低碳健康生活”的建筑理念，首次在东北住宅项目中采用毛细管网辐射供冷供暖技术，开创了东北地区健康科技住宅的先河。

本文从毛细管网生态空调系统的原理出发，从项目开发定位及理念、方案设计、毛细管网系统设计与施工的体会、毛细管网生态空调系统与建筑和装修设计的关系等全方位、多视角地介绍了毛细管网生态空调系统在住宅项目中的应用，供行业专业人士参考，欢迎共同交流和讨论。

1毛细管网生态空调系统介绍1.1毛细管网辐射供冷供暖技术的原理所谓毛细管网指的是由两根直径为20mm 的供回水PPR 联管与若干外径为4.3mm 的毛细管网组成的分集水式网栅，毛细管网既可以铺设在天棚表面，也可以铺设在地面，冬季毛细管网内通供回水温度为35℃/32℃的热水，夏季毛细管网内通供回水温度为18℃/21℃的冷水，以辐射的形式进行冬季供暖或者夏季供冷。

毛细管网辐射平面空调具有室内热舒适性高、散热面积大、传热效率高、节能、无噪音、无吹风感等优点。

1.2毛细管网生态空调系统的能耗分析由于毛细管网主要采用辐射的形式进行室内换热，夏季供冷时给人体的感觉比设计温度低2℃，而冬季供暖时给人体的感觉比设计温度要高2℃，因此，在设计时可以提高室内设计温度2℃，相比传统空调大概可以节能7%。

毛细管网生态空调系统采用低温热水和高温冷水进行供暖和供冷，因此可以利用低品位能源如水地源热泵、锅炉房余热、蒸汽凝结水等作为冷热源，相比集中供热、电制冷冷水机组、风冷热泵等传统冷热源可以节能50%。

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℃。

毛细管网空调技术——实现可再生能源最大程度应用的空调技术一、毛细管网空调基本原理及发展史1.人体恒温原理所有的恒温动物都有一层富含毛细血管的表皮，我们人类也是一样。

这层毛细血管帮助我们调节体内的温度，在外部环境温度发生变化时让我们的体温控制在36℃，从而使我们体内的器官不受外部环境温度影响。

周围温度高：皮肤表面血管扩张，血流增加，皮肤散热。

周围温度低：皮肤表面血管收缩，血流降低，防止体温散失。

2.毛细管网空调原理采用 3.4x0.55mm或 4.3x0.8mm的塑料材质毛细管组成间隔10mm-30mm的网栅，在网栅中和人体血管中的液体流动速度基本相同，都在0.05-0.2m/s之间。

辐射60%，对流40%的形式使得此种制冷或供暖形式等同于自然界物体间的动态热平衡规律，以及人体与周边的传热比例。

静态环境使人体感到非常舒适，体感温度比室温高2~3℃，不会产生常规空调由于需要满足制冷或制热量而采用高速送风时带来的吹风感和相应的干燥感觉。

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。

3.国内外毛细管网空调技术发展史1985年，德国人Donald Herbs发明了毛细管网系统。

1986年，在德国柏林的一个项目中首次应用。

1994年，德国 CLINA毛细管技术有限公司在柏林成立。

在那前后，又成立了德国BEKA采暖制冷股份有限公司和德国地之气环保设计有限公司。

至2016年，上述三家制造商公司在美国、澳洲、瑞士、瑞典、荷兰、俄罗斯等西方国家已广泛推广毛细管网空调系统。

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）。

一种新型空调技术－毛细管中央空调作者：北京普来福环境技术有限公司工程师任鹏田硕云钭范华一、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。

1、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《GB10798-89 热塑性塑料管材通用壁厚表》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。

2、毛细管网加工工艺的技术创新：（1）提供了一种塑料管道之间不用加设直通、弯头、三通等传统连接管件直接连接的连接方式。

（2）实现了一根整体管道通过侧面开孔方式同时和若干管道直接连接。

（3）提供端面连接的小管管道壁厚不受焊接要求的限制，为细小、微小管径的管道的应用提供了可能。

1主管，2支管，3加强垫片，11侧面开孔，21支管端面二、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，决定了毛细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。

3、使用特点：毛细管网薄、柔、轻，因此安装方便、覆盖层可以薄，铺装面积可以大，因此可以有效利用低品位能源，实现节能和舒适效果。

毛细管网热泵空调系统暖通空调技术发展趋势编前语：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。

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。

建筑节能新选择——AiroMat毛细管网栅即将投入批量生产建筑节能新选择——AiroMat毛细管网栅即将投入批量生产伴随着我国建设部关于建筑节能政策的制定与推进，建筑的节能环保要求已经由相关业界的自律行为转变为政府强制干预行为和市场准入标准，在这些宏观政策的强迫与刺激下，与建筑节能环保密切相关的新产品必将成为相关各方持续关注的热点。

为了推广节能建筑的优秀设计理念和促进建筑节能产品的最佳应用，上海汉斯凯室内环境科技有限公司将联合相关行业协会，将于2008年在全国全面推广AiroMat毛细管网栅产品。

上海汉斯凯室内环境科技有限公司作为国内最早研究和推广节能建筑产品和毛细管网栅辐射空调的高科技公司，集产品生产、研发、设计及施工于一体，自2004年起，投入了大量的资金用于研发和引进毛细管网栅生产及应用技术，在德国设有联合设计工程公司和办事处。

上海汉斯凯室内环境科技有限公司同时也是德国亿乐机械设备公司高速自动毛细管网栅焊接生产线的中国总代理，该生产线在国内的引进彻底打破了欧洲少数公司的技术垄断和价格壁垒，为我国大力推广这一先进空调末端产品做出了的贡献。

上海汉斯凯室内环境科技有限公司同时申报了多项毛细管网栅的技术专利，并获到了2007年度上海市科委创新基金的大力支持。

据悉该产品的销售价格只有进口产品的二分之一。

AiroMat毛细管网栅采用无毒及可回收利用的进口聚丙烯塑料为原料，主管和毛细支管经自动焊接机焊接为一体而成为网栅，毛细支管外径只有4.3mm，壁厚约0.8毫米，间距分为10毫米和20 毫米，长度和宽度均可定制生产。

毛细管网栅模拟叶脉和人体的毛细血管机制，用水作为传热和散热载体，通过热(冷)交换器使网栅内的封闭循环水变热(或变冷)，通过辐射方式用于制热(或制冷)。

网栅内的水循环是封闭的，即使长期使用也不会产生水垢。

网栅可以安装在天花板、墙壁和地面上，也可安装在隔断里。

毛细管网栅已有超过15年成功的市场应用经验，安装总面积超过250万平方米，使用寿命为50年，目前市场主要集中在欧洲。

建筑节能新选择——AiroMat毛细管网栅即将投入批量生产建筑节能新选择——AiroMat毛细管网栅即将投入批量生产伴随着我国建设部关于建筑节能政策的制定与推进,建筑的节能环保要求已经由相关业界的自律行为转变为政府强制干预行为与市场准入标准,在这些宏观政策的强迫与刺激下,与建筑节能环保密切相关的新产品必将成为相关各方持续关注的热点。

为了推广节能建筑的优秀设计理念与促进建筑节能产品的最佳应用,上海汉斯凯室内环境科技有限公司将联合相关行业协会,将于2008年在全国全面推广AiroMat毛细管网栅产品。

上海汉斯凯室内环境科技有限公司作为国内最早研究与推广节能建筑产品与毛细管网栅辐射空调的高科技公司,集产品生产、研发、设计及施工于一体,自2004年起,投入了大量的资金用于研发与引进毛细管网栅生产及应用技术,在德国设有联合设计工程公司与办事处。

上海汉斯凯室内环境科技有限公司同时也就是德国亿乐机械设备公司高速自动毛细管网栅焊接生产线的中国总代理,该生产线在国内的引进彻底打破了欧洲少数公司的技术垄断与价格壁垒,为我国大力推广这一先进空调末端产品做出了的贡献。

上海汉斯凯室内环境科技有限公司同时申报了多项毛细管网栅的技术专利,并获到了2007年度上海市科委创新基金的大力支持。

据悉该产品的销售价格只有进口产品的二分之一。

AiroMat毛细管网栅采用无毒及可回收利用的进口聚丙烯塑料为原料,主管与毛细支管经自动焊接机焊接为一体而成为网栅,毛细支管外径只有4、3mm,壁厚约0、8毫米,间距分为10毫米与20 毫米,长度与宽度均可定制生产。

毛细管网栅模拟叶脉与人体的毛细血管机制,用水作为传热与散热载体,通过热(冷)交换器使网栅内的封闭循环水变热(或变冷),通过辐射方式用于制热(或制冷)。

网栅内的水循环就是封闭的,即使长期使用也不会产生水垢。

网栅可以安装在天花板、墙壁与地面上,也可安装在隔断里。

毛细管网栅已有超过15年成功的市场应用经验,安装总面积超过250万平方米,使用寿命为50年,目前市场主要集中在欧洲。