20世紀70年代,德國科學家發(fā)明了毛細管平面輻射式空調(diào)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”。時隔三四十年,這種符合仿生學原理的新型空調(diào)末端系統(tǒng)在暖通空調(diào)市場上漸露頭角。
與其他同類產(chǎn)品相比,這種系統(tǒng)的毛細管內(nèi)充滿了具有高效傳熱功能的介質(zhì)——水。與常規(guī)對流式空調(diào)系統(tǒng)相比,由于水的傳熱速度比空氣快近千倍,實際工程中,在冬季毛細管輻射供熱工況下,供水水溫只需30℃~35℃,即能滿足室溫20℃±2℃的要求;在夏季毛細管輻射供冷工況下,輔以置換新風的除濕系統(tǒng),供水水溫只需18℃,即能使室溫達到26℃±2℃。
由于毛細管末端系統(tǒng)換熱面積大、傳熱速度快,因此其傳熱效率更高,向房間輻射冷量和熱量更加柔和;溫度場分布均勻,垂直方向空氣溫差梯度變小,充分彌補了傳統(tǒng)空調(diào)以對流散熱為主的不利因素。采用這種系統(tǒng),人們在室內(nèi)既沒有吹風感,也不會遭受空氣流動帶來的噪音;人體熱舒適性能夠得到保障,體現(xiàn)出這種供冷(熱)方式人性化的一面。據(jù)制冷快報記者了解,在舒適的條件下,人體產(chǎn)生的全部熱量以一定的比例散發(fā)。其中,對流散熱約占30%,輻射散熱約占45%,蒸發(fā)散熱約占25%。因此,輻射換熱對人體舒適感很重要。
與其他末端系統(tǒng)相比,毛細管末端系統(tǒng)另一大特色是對建筑的要求極低——不但節(jié)省大量室內(nèi)空間,且?guī)缀醪辉黾咏ㄖ锖奢d。據(jù)介紹,毛細管末端系統(tǒng)進行施工時,灰泥包裹毛細管席的厚度通常為15~20mm,其中毛細管席厚度約5mm,充滿水重量為600~900g/㎡。一座20層高、使用傳統(tǒng)中央空調(diào)的大廈,如果改用毛細管末端系統(tǒng),能夠節(jié)省2層的空間,間接產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。
毛細管末端系統(tǒng)不僅適用于新建筑,對于老舊建筑的節(jié)能改造也有傳統(tǒng)空調(diào)不可替代的意義。毛細管席可以靈活地敷設(shè)在天花板、地面或墻壁上,不受吊頂樣式及高度限制,安裝方便快捷,尤其在中央空調(diào)改造項目中能夠得到廣泛的應(yīng)用。
毛細管末端系統(tǒng)若能與高效率、低能耗、環(huán)保型的地源熱泵等結(jié)合,“將構(gòu)成更加完美的中央空調(diào)系統(tǒng)”。
作為一項新興技術(shù),毛細管末端系統(tǒng)近年來市場推廣并不順利,主要受制于造價過高這一障礙。目前,選取這一系統(tǒng)的項目大多為衛(wèi)生條件和舒適度要求較高的醫(yī)療建筑、機關(guān)辦公樓、學校、高級酒店、高級住宅等建筑。同時,由于該系統(tǒng)對水質(zhì)要求極為嚴格,水處理設(shè)備的投入無形中提高了造價。
此外,毛細管末端系統(tǒng)“容易造成結(jié)露”等技術(shù)問題在行業(yè)內(nèi)始終存疑。不過,部分廠商明確表示已經(jīng)找到合理的解決方案。自從采用毛細管末端系統(tǒng)的清華大學節(jié)能示范樓——這一具有標志性意義的建筑落成后,國內(nèi)多個政府和辦公項目以及高檔樓盤對毛細管末端系統(tǒng)都產(chǎn)生了興趣并先后選用,使用效果普遍較好。
德國、英國和巴西等國家目前已廣泛推廣毛細管末端系統(tǒng)??照{(diào)制冷大市場專家預(yù)計,這項系統(tǒng)未來幾年內(nèi)有望在我國得到大范圍推廣,并將逐漸取代部分傳統(tǒng)技術(shù),成為建筑采暖和空調(diào)制冷行業(yè)中又一支主流技術(shù)。