近年來，隨著建筑節(jié)能的技術的發(fā)展，以溫濕度獨立控制系統(tǒng)為理論指導的冷暖輻射系統(tǒng)成為專家、學者和綠色能源企業(yè)的追逐的熱點。因其包括室內供暖、制冷、濕度調節(jié)及空氣調節(jié)等營造高品質的室內環(huán)境，獨特的優(yōu)勢深受用戶的歡迎；加上能利用可再生能源，極大地實現建筑節(jié)能，滿足綠色建筑的指標及聯合國世界衛(wèi)生組織規(guī)定的健康住宅標準，受到眾多開發(fā)商的親睞，朗詩、鋒尚、包頭中鐵、中鷹等房產商紛紛進軍該領域，塑造出一個個典型案例。本文通過走訪調查以毛細管網冷暖輻射系統(tǒng)為代表的企業(yè)、工程商和消費者反饋信息，揭示這種領先技術在歷史、現狀及未來的發(fā)展前景展望。
歷史
20世紀70年代，隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，交聯聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管等塑料管材的相繼出現，使輻射供暖供冷技術引起了世界各國的制造商、設計師以及用戶的極大興趣，新理論新技術的研究開始了飛速發(fā)展。1973年，德國科學家發(fā)明了毛細管平面輻射式空調末端系統(tǒng)(以下簡稱毛細管末端系統(tǒng))，被視為一次末端革命；并明確規(guī)定了輻射吊頂表明溫度和供回水溫度等技術參數要求，奠定了該技術發(fā)展的基礎，特別是20世紀90年代以后輻射供冷與空調送風技術相結合，在一定程度上解決了輻射供冷的冷量和冷凝水問題，使輻射供冷的應用區(qū)域得到廣泛延伸。在德國，先后經過了柏林科技大學的HerrmannRietschel學院、FachinstitutfrKlimatechnik(空調技術專業(yè)機構)、Gies-senTFH(技術專業(yè)大學)、斯圖加特科技大學歐洲標準檢測中心、(建造氣候分析站的專業(yè)機構)等的檢測和測量；后來一直采用歐洲通用DE德國DIN4706毛細管標準。最早是以金屬網片的形式用于軍用設施的降溫方面的，后來以PPR材料替代，以降低故障率和成本，并成功運用于建筑領域。德國城市柏林的國會大廈和Zollernhof大廈、德累斯頓的Saxonia會展中心、BotschaftvonQuatar、HotelKempinski、LinderHotel、ParkhotelQuellenhotAachen、GrandHotelHeiligendamm等；法國巴黎的Beaune酒店和雀巢總部大廈、英國倫敦的肯辛頓宮和Hypo銀行等均不同規(guī)模的應用了該技術，效果良好。2002年，美國能源部將輻射吊頂列入美國當今和未來15項空調節(jié)能技術之一。我國在該領域起步較晚，隨著與國際的技術交流加強，冷暖輻射技術逐步進入我國，并有不少企業(yè)開始將這一技術與我們的建筑特點和氣候環(huán)境相結合，技術得到了進一步發(fā)展，甚至技術也從曾經的商業(yè)機密到后來的公開式技術培訓，如圖博節(jié)能科技與上海安貞暖通舉辦的冷暖輻射系統(tǒng)培訓班。由于這種末端技術與新興的熱泵技術相結合，可以利用可再生能源進行供暖供冷，極大地拓展了應用領域，加上技術日趨完善，市場需求呈現快速上升階段。
技術原理
高效末端技術
末端是指傳送能量介質載體，傳統(tǒng)的地暖末端能效比COP較低，只有0.7～0.9，能源浪費較大，相對于傳統(tǒng)的地暖末端，毛細管網換熱器與地源熱泵或空氣源熱泵結合，加上合理的控制組成一個節(jié)能系統(tǒng)，節(jié)能可達70％；如果再配套太陽能和冷熱儲能系統(tǒng)，節(jié)能可達90％左右，COP值達到3以上。所謂高效末端，即在輻射供暖/制冷中通過各種技術優(yōu)化，大幅提升輻射供暖/制冷效率，節(jié)省供暖/制冷耗費的末端形式，它的核心是通過提高單位散熱面積最大化來滿足供熱低溫化、制冷高溫化的散熱末端，此末端節(jié)能效果更佳，而毛細管網就是這樣的高效末端。在夏季可以通過在毛細管網中循環(huán)15-19℃冷水，利用熱傳導原理達到降低室內溫度的目的；冬季則可以通過循環(huán)30-33℃的熱水實現供熱。
是利用仿生學原理，模仿人體中的毛細血管，由3.40.55mm或4.30.8mm的PPR聚丙烯毛細管組成間距在10mm～30mm的網柵。承擔運載熱量的水媒在管內保持0.05~0.2m/s的流速，而每個平米的毛細管網柵只含有0.4升水，系統(tǒng)運行時水溫溫差2～3度，毛細管網為大流量小溫差的高效輻射末端。通過毛細管網提高單位散熱面積最大化來滿足供熱低溫化、制冷高溫化的散熱制冷末端，經過實測供熱溫度只需35℃以下就可滿足室內20℃，設計匹配溫差是5℃。毛細管網與熱泵組成高效暖通系統(tǒng)，COP值遠大于普通暖通系統(tǒng)和空氣源熱泵系統(tǒng)，與普通系統(tǒng)相比，節(jié)能達到50%以上。
⑴高效節(jié)能：毛細管網柵可直接安裝在圍護結構的內表面中，如房間的墻面、天花板、地面，通過對超薄的毛細管網柵（4.30.8mm）供應冷熱水（夏季供水溫度16-20℃，回水溫度19-23℃；冬季供水溫度30-35℃，回水溫度28-32℃）來調節(jié)室內環(huán)境溫度，毛細管網本身的散熱面積比傳統(tǒng)采暖/制冷管道系統(tǒng)大很多，故具有更高效的節(jié)能效果。
⑵極高舒適度：系統(tǒng)的溫度調控60%靠輻射，40%靠對流，無論供暖還是制冷，與傳統(tǒng)的管道采暖系統(tǒng)相比，溫度波動較小，變化均勻，輕柔安靜，沒有空氣流動和設備噪聲,能達到最為舒適的室內空間。
⑶安裝方便、節(jié)省空間：毛細管網柵安裝厚度一般為15-20mm，充滿水重量在600－900g/m2，可以靈活敷設在墻壁、地面或天花板上，安裝極為方便。譬如一座20層的使用傳統(tǒng)中央空調的大廈，如果使用毛細管網能夠節(jié)省出2層空間，產生巨大的經濟效益，毛細管網冷暖輻射系統(tǒng)不僅適合于新建筑，對于既有建筑的節(jié)能改造更有傳統(tǒng)空調不可替代的意義。
⑷綠色環(huán)保：采用PPR原料制造，衛(wèi)生無毒，可以回收再進行循環(huán)使用，不會對環(huán)境造成污染，系統(tǒng)封閉運行，不產生廢水、廢氣等污染，空氣不對流，無塵且能降噪。
⑸壽命長久：系統(tǒng)始終在低溫低壓下運行，可避免高溫高壓帶來的管路破壞，由于供水溫度不高，所以管道內壁不產生水垢。系統(tǒng)完全采用PPR、紅銅等防腐蝕材料，優(yōu)質的PPR毛細管網柵常溫常壓下使用五十年也能保持如新。
⑹免維修：每片毛細管網柵在出廠前都要經過5倍于實際工作壓力（2MPa）的長時間嚴格測試，安裝完成后還要用8-10MPa壓力對整個系統(tǒng)進行打壓測試，當時如果出現漏點可以熱熔焊接方式安全修復，如果打壓測試時沒有漏點，埋藏部分將可以終身免修。
溫濕度獨立控制技術
溫濕度獨立控制是一種空調設計方式，是指通過一定的技術手段來分別實現室內的溫度、濕度控制。滿足溫度、濕度控制需求的處理設備、裝置可以有多種多樣的方案和形式，地源熱泵同樣也可以作為溫度控制、濕度控制的設備應用到溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)中。夏季時，可以利用地源熱泵系統(tǒng)制備高溫冷水（16~18℃），供給干式風機盤管、輻射板等末端設備來實現溫度控制，需要注意的是在制取高溫冷水時，熱泵系統(tǒng)中壓縮機工作的壓縮比要明顯小于制取低溫冷水時的壓縮比；也可以利用地源熱泵制備低溫冷水（如7℃），利用低溫冷水對新風冷凝除濕，得到干燥的空氣后送入室內排除室內濕負荷，實現濕度控制。冬季時，地源熱泵可制取熱水（40℃左右），通入干式風機盤管、輻射板等末端設備來實現供熱。
溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)與常規(guī)空調系統(tǒng)相比具有以下優(yōu)勢：
1）采用溫濕度獨立控制的空調方式，機組效率大大增加，夏季熱泵式溶液調濕新風機組COP（性能系數）在5.5以上，水源熱泵COP（性能系數）也可達到8.5以上；
2）溶液可有效去除空氣中的細菌和可吸入顆粒，有益于提高室內空氣品質；
3）系統(tǒng)無冷凝水的潮濕表面，送風空氣品質高，確保室內人員舒適健康；
4）真正實現室內溫度、濕度獨立調節(jié)，精確控制室內參數，提高人體舒適性；
5）除濕量可調范圍大，可精確控制送風溫度和濕度，即使對于潛熱變化范圍較大的房間（如會議室），也能夠始終維持室內環(huán)境控制要求；
6）熱泵式溶液調濕新風機組與水源熱泵均可冬夏兩用，與常規(guī)系統(tǒng)相比，可以節(jié)省蒸汽鍋爐與熱水換熱器的投資費用。
國內應用現狀
威海海御19上海朗詩綠島樣板別墅
合肥綠地內森莊園中鐵諾德國際花園
結論
人類一方面追求健康舒適的居住環(huán)境而消耗大量的能源，另一方面對石化能源的過度消耗導致的生態(tài)環(huán)境的惡化，使得尋求可持續(xù)型能源利用成為了一個解決兩者矛盾的關鍵，加上我國建筑能耗與節(jié)能的現狀和十二五期間節(jié)能減排目標，使冷暖輻射技術會在最近幾年內得到大范圍推廣和人們關注的焦點，預示著冷暖輻射系統(tǒng)技術將走向一個快速增長期。
參考資料
《低溫熱水采暖末端裝置》中國建筑工業(yè)出版社2011年1月
《溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)》中國建筑工業(yè)出版社2006-01-01
圖博節(jié)能科技網站
《毛細管網輻射空調末端系統(tǒng)工程技術規(guī)程》
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