毛細管頂板輻射空調應用中一些問題的探討

王辛新

【摘要】本文針對毛細管頂板輻射空調應用中一些問題，結合理論實踐，在簡要闡述毛細管頂板輻射空調工作原理和結構組成的基礎上，分析了此種空調的特點，并探討了在具體應用中存在的一些問題。分析結果表明，毛細管頂板輻射空調是一種全新的空調系統，對設計應用有嚴格要求，為保證應用效果，需要結合工程特性，從溫濕度獨立控制、窗臺新風處理機、冷熱源使用三個方面同時入手，可有效提升毛細管頂板輻射空調的應用效果。希望通過本文的探討分析，對提升毛細管頂板輻射空調的應用效果有一定參考和借鑒。

【關鍵詞】毛細管;頂板輻射空調;溫濕獨立控制;冷熱源

1、毛細管頂板輻射空調的運行原理和組成

毛細管頂板輻射空調和傳統空調有本質的區別，不再選用氟利昂制冷，而是用水作為冷媒和熱媒，置換通風系統則承擔著獨立通風換氣的功能，可大幅度提升室內空氣質量，解決室內全部的潛熱負荷和濕負荷，同時也承擔部分顯熱負荷。其余的顯熱負荷則全部由毛細管輻射頂板來承擔。換熱方式也和傳統空調有本質區別，以輻射換熱為主，通過輻射和對流來完成換熱。

2、毛細管頂板輻射空調的特點

2.1結構特點

毛細管頂板輻射空調的結構特點主要表現為集分水式結構，換熱面積非常大，毛細管直徑小，管壁薄導熱性能顯著，換熱均勻，是目前空調領域比較高效的換熱器【1】。

2.2 材料特點

在毛細管頂板輻射空調制造中，常用PPR和EPRT等可熱塑性塑料作為主要原材料，通過熱熔的方式就能成型，在加工制作不會形成污染物。而且具有耐熱、耐壓、耐腐蝕的特點，在很多惡劣的環境中也可以良好應用。

2.3使用特點

毛細管頂板輻射空調和傳統空調相同相比，最為顯著的使用特點是薄、柔、輕，安裝起來非常方便，覆蓋層也比較薄，鋪裝面積非常大?？删C合利用很多低品位能源，使用起來節能又舒適。此外，還可提供較高的水溫實現制冷效果，較低的水溫實現供暖效果;末端無需損耗電能;室內溫度場均勻并且無吹風感。

3、毛細管頂板輻射空調應用中的一些問題

3.1溫濕度獨立控制問題

在應用毛細管頂板輻射空調時，為防止發生毛細管輻射表明結露問題，必須嚴格控制冷凍水的水溫，最低不應低于16℃。毛細管頂板輻射空調按照方式不同，供冷的能力也存在一定區別，通常在80W/㎡左右，常用的方案有兩種，一種是風機盤管做輔助制冷末端。另一種，提高圍護結構參數及窗戶氣密性，降低室內負荷。二者相比，前者應用的成本較低，通過合理布置空調就能實現。后者則要在施工進行調整，涉及到的內容比較多，工序更加復雜。為更好的解決毛細管頂板輻射空調制冷能力不足的問題，在炎熱的夏季，可選擇風機盤管作為夏季輔助制冷末端。在應有的制冷能力范圍中，溫度和濕度控制是相對獨立的兩套控制系統。潛熱處理系統則由新風機處理機組、送風末端等裝置共同組成，主要機理是通過相對干燥風來去除室內濕氣。常用的除濕方法有三種，一種的冷凝除濕，一種是轉輪除濕，另一種是溶液除濕。無論哪種除濕方法都應滿足室內除濕的需求，需要結合具體情況合理選擇。目前應用最廣泛的是7℃冷凝除濕。將其應用到毛細管頂板輻射空調溫濕度獨立控制系統中，通過低溫冷凍水可直接處理室外新風，高溫冷凍水則被輸送末端毛細管來處理室內顯熱，從而保證室內空氣干爽宜人。

3.2窗臺新風處理機問題

隨著人們生活水平的不斷提升，對生活和辦公環境提出了更高的要求，對空調系統提出了更高的要求。但目前建筑工程設計標準中，對新風量的要求主要是針對公共建筑的空間提出的，目前市面上很多新風處理系統，也主要是適用于公共建筑的主要空間【2】。主要由：箱體、吊架、風機、電動控制閥、水盤管等共同組成，風量在1000～1500m?/h之間，在應用時需要提前預留出足夠的安裝空間，無法單獨使用。而毛細管頂板輻射空調則對此種新風量的要求比較小，如果吊頂沒有安裝位置，則可以在房間中單獨使用，通過新風換氣機就可以將室外新風直接引入到室內，雖然可在一定程度改善室內空氣質量，但新風換氣并不具有對來自室外新風獨立處理的能力，冷負荷、濕負荷等都需要房間空調系統進行合理解決，影響室內人們的舒適性。為解決此類問題，在毛細管頂板輻射空調上可設置獨立新風系統進行集中處理，可通過窗臺式的房間新風處理機組來對室外的新風進行集中處理。室外的新風先經過全熱交換器和排風進行全熱交換之后，進入表冷器進行冷卻除濕，最后再通過顯熱交換器進行濕加熱之后滿足送風要求送入室內。

3.3冷熱源的使用問題

毛細管頂板輻射空調系統在運行中使用了高溫冷凍水，這一特性就決定了毛細管頂板輻射空調能夠和多種冷熱源聯合使用，比如：我國西北部地區，可以選擇蒸發冷卻制冷，或者將地源熱泵作為高溫冷凍水。華北地區則可以利用地源熱泵作為上高溫冷凍水和低溫熱水的冷熱源。此高溫冷凍水和低溫冷凍水之外，在應用毛細管頂板輻射空調時還可以采用太陽能吸收式制冷、風冷熱泵、冰蓄冷等，作為毛細管頂板輻射空調運行中必需的高溫冷水?？山Y合區域地質情況、能源設施及氣候條件的不同，選擇成本低、運行費用低的冷熱源系統，降低毛細管頂板輻射空調運行成本，獲得更大的經濟效益。

3.4毛細管系統在公共建筑中的應用可能性

在公共建筑中應用地暖+風機盤管系統+毛細管輻射管網的空調末端系統，雖然在建設的前期，可能會增加一些投資，但此種空調結構形式，非常符合夏季人體“溫足而涼頂”的生理舒適性。在具體應用過程中，可將毛細管系統和地源熱泵相互結合，制冷和制熱系數在3.5～5.5之間，和傳統空氣源熱泵相比，可高出40%左右，其運行費用也僅僅普通中央空調的50%～60%，具有良好的應用可能性，值得大范圍推廣。

結語：

綜上所述，本文結合理論實踐，探討了毛細管頂板輻射空調應用中一些問題，探討結果表明，毛細管頂板輻射空調作為一種全新的空調系統，在節能、舒適性、自動化等方面有顯著優勢。但在具體應用過程中，需要結合工程特性，重視濕度獨立控制、窗臺新風處理機、冷熱源使用等問題，可大幅度提升應用效果，值得高度重視。

參考文獻：

[1]何中凱，焦家海，王得水.毛細管網輻射空調系統供冷能力優化與應用研究[J].建設科技，2018，371（21）：70-74+82.

[2]侯波，梁珍.U型毛細管網輻射頂板傳熱性能的數值模擬分析[J].建筑熱能通風空調，2019，38（04）：26-29.