1985年,德國人Donald Herbs發明了毛細管網系統。1986年,在德國柏林的一個項目中,他們將毛細管網安裝在該建筑物的天花板和墻面上,冬天采暖,夏天制冷,到目前為止,仍正常運行,這是毛細管網在人類歷史上的首次應用。隨后德國CLINA公司成立,并在幾年間成為歐洲毛細管市場的主要推動者。他不僅是歐洲毛細管行業的領導型設計企業更是很多毛細管經典工程的施工方和推手。
毛細管輻射空調體系是一種可代替慣例中央空調的新型節能舒適空調。體系以水作為冷媒載體,經過均勻嚴密的毛細管席(一般管體4.3mm*0.8mm,間距10mm20mm40mm)輻射傳熱。由于該體系所需的夏日冷凍源供水溫度只需17-19度供回水溫度,冬天只需32-30度供回水溫度,大大低于慣例水空調夏日7-12度和冬天45-40度供回水所需的能耗,因而體系更節能。
PPR毛細管網是高效換熱器,這是由其結構特點和材料特點決定的。毛細管熱泵空調體系是指使用毛細管作為收集能量的前端收集器或釋放能量的結尾散冷散熱器。熱泵空調根據需要可以選用水源熱泵主機,也可以選用空氣源熱泵主機。在冬天毛細管輻射供熱工況,供水水溫只需30℃-35℃即能到達室溫 20℃±2℃;夏季毛細管輻射供冷工況,輔以置換新風的除濕體系,供水水溫只需18℃即能到達室溫 26℃±2℃。為了區別于傳統工況的空調體系,特命名為毛細管熱泵空調系統。
毛細管熱泵空調系統與常規供冷、供暖系統相比有以下優點:
該系統包括三個獨立系統
1、低品位能量采集系統:
毛細管網作為水源能量采集器可以置于海洋、江河湖泊、工業廢水、生活污水中高效提取能量,把傳統開式取水系統變成閉式循環系統,不必考慮水質的影響。毛細管網土壤能量采集器埋置在淺層土壤中采集能量,解決了傳統打深孔技術受地質條件影響大和效率低的問題。這樣,從初投資和運行管理費用上都會大大節省。
2、水源熱泵主機從低溫水源中提取能量
,向室內毛細管輻射末端系統供冷供暖,夏季運行時能能效比可達1:10,冬季供暖運行時可達1:8 ,遠遠高于傳統的空調系統。如果沒有適用的水源,也可以采用空氣源熱泵空調,直接從空氣中提取能量。由于冬季供水水溫只需28℃,所以空氣源熱泵空調的運行效率也會大大提高。
3、室內毛細管能量釋放系統
如果僅用于供暖,超薄的毛細管網也可以當散熱器,不占空間,不占層高,可以在地面、墻面和頂棚因地制宜安裝,熱反應時間10-30分鐘,舒適性很強。與地板采暖相比,可以節省50mm豆石蓄熱層,減輕建筑荷載,與傳統地暖的綜合造價相當。毛細管網可以用小溫差輻射采暖制冷兩用,但是為了避免濕度大露點高輻射供冷產生凝露,就要配套除濕系統。常規采用毛細管網恒溫輻射+置換新風方案,實現高舒適低能耗達到最高健康環保要求,稱為毛細管網生態空調系統,造價與傳統中央空調+地板采暖相當,但是節省了空間和能耗,實現的舒適度則是傳統空調技術無法比擬的。
我們來看優勢對比:
優勢1、
環保無污染省去了鍋爐系統,沒有燃燒過程,避免了排煙污染,使環境更加潔凈優美,是真正低碳排放、氣候友好型可再生能源利用技術。
優勢2:
高效節能無論冬季還是夏季,每投入1KW電能均可得到8KW左右的熱能或冷能,能源利用效率遠高于其他形式的供熱或供冷空調系統。
優勢3:
應用范圍廣除了從土壤或地下水提取能量,還可以從工業廢水、污水、中水、湖水、海水中提取能量,廣泛地應用在民用建筑采暖、冷暖空調、工業企業冷凍、冷藏、冷卻、加熱等領域,從而節約了大量采暖、供熱、供冷能量。
優勢4:
運行穩定安全毛細管熱泵空調系統從溫度相對恒定的低溫水源中提取能量,相當于汽車以經濟時速在高速公路上行駛,平穩而安全,故障率較低。
優勢5:節省運行費用本系統最大特點是節能減排,利用可再生能源。無論冬季還是夏季,運行成本只有傳統供冷供暖方式的1/2—1/3。
優勢6:不占任何空間超薄的毛細管網在地面、墻面和頂棚因地制宜安裝,不占空間,不占層高,可有效節省建筑物室內空間。
優勢7:創造高品質的室內環境由于毛細管系統無送風裝置,因此室內無吹風感,無噪聲影響;均勻布置的毛細管系統降低了室內空間的溫度梯度,使房間的溫度均勻一致,人體感覺更加舒適。
2010年,新國家標準《民用建筑采暖通風與空氣調節設計規范》即將頒布,毛細管網的設計使用是主要一項增編內容。關于毛細管網施工的技術規程和驗收規范由同濟大學牽頭正在制定國家標準,國家十一五科技支撐計劃中有多個課題與毛細管網有關。
毛細管網技術真正進入供冷供暖領域
毛細管網的焊接都是工廠預制,每一片網出廠前都要經過嚴格檢驗,因此質量有保證。國產毛細管網和進口毛細管網的耐壓能力都會遠遠超過正常使用要求,在普通使用條件下沒有差別。國家化學建材檢測中心對國產毛細管網測試爆破壓力56公斤(kg/cm),正常使用不會超過10公斤。國產毛細管網還通過了8760H測試,在110℃水溫和19公斤壓力下365天不破裂、不漏不滲,證明常溫常壓下可滿足使用50年以上。因此,作為毛細管熱泵空調前端采集低溫能源的采集裝置,可以安全、可靠、高效地從江水、湖水、城市污水中水、海水、工業廢水中提取能量,從而大大拓展了毛細管熱泵空調系統的應用范圍。
毛細管網呼吸式空調是毛細管熱泵空調的靈活應用。把毛細管網置于墻體內腔中,墻表面上下開風口,不需要風機動力。毛細管網內介質的流動制冷或加熱腔體內空氣,溫度差產生重力差讓空氣自然循環,一側風口排氣另側風口吸氣,呼吸室內空氣進行處理,風速柔和無噪聲。呼吸式空調靠毛細管網極大的表冷面積有很好的制冷除濕能力,還能去除室內甲醛及空氣懸浮物的污染。這樣的系統比較簡單,不必考慮毛細管網冷輻射墻面凝露及配套除濕系統的設計。
毛細管熱泵空調系統適用于大型住宅、別墅、寫字樓、酒店、餐飲、醫院等民用、公用建筑,更適合于對溫濕度要求較高的廠房、酒窖等工業場所。
關鍵詞:
五恒生態空調