毛细管冷辐射空调系统在医疗建筑中的应用

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。

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。

毛细管网系统在住宅项目中的应用摘要：毛细管网系统在建筑项目中发挥重要作用，尤其是对住宅项目应用方面尤其多，能对集中空调系统进行更加科学调节，以达到集中空调系统的使用，这对节能减排来说具有一定意义。

关键词：毛细管网系统；建筑项目；应用前言随着近年来国内经济水平的提高，建筑行业也得到同步发展，且在发展的同时对能源的需求越来越多，进而产生了能源供需方面的矛盾。

而经济想要发展，能源的不足已经成为制约建筑行业发展的重要方面。

1.毛细管网空调系统相关概述虽然国家从法律和政策方面提出了一系列能源保护措施，且对建筑行业节能减排也提出一定要求，并出台了《公共建筑节能设计标准》以及《节约能源法》等一系列标准，且针对建筑住宅项目的要求也提出了节能设计标准要求。

而这些法律和政策的提出虽然从宏观方面对国内建筑节能发挥了一定效果，但是在实际的建筑项目建设中在节能系统的应用上还未取得明显进展。

尤其是在建筑住宅中央空调系统的应用方面，如何采取有效措施节约能源，且减少住宅用户的费用支出，已然成为国内建筑事业节能措施中所要考虑的问题。

因此，为了能适应大众市场需求，以舒适型、节能型的空调系统也就截然而生。

因毛细管网空调系统在应用中具有良好的节能和舒适效果，所以在近些年的住宅项目中被广泛应用。

毛细管网系统其实是根据辐射换热的原理来进行工作的一种传热末端系统，其本质是埋管型辐射供暖或者冷板的一种存在形式。

并且，该系统在实际应用中模拟了仿真形式，如借助人体毛细血管输送能量的方式，或者根据植物叶脉传送营养的方式来设计的一种辐射板形式。

正是因为毛细管网系统所具有的这些特点，其不但在热传导速度上较快，且在安装上也非常方便，再加上该空调在实际应用中舒适感也较强，所以在一些商业楼和住宅中被广泛应用。

2.住宅项目简介在本文研究中以南方某城市高层住宅项目为例，该住宅项目在建筑中面积上为8.7万㎡，且楼高为22层，所有住宅楼为9栋，且根据户型的不同在住宅面积上为89.5~185㎡不等。

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℃。