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毛细管网实现辐射制冷与采暖

放大字体  缩小字体 发布日期:2009-03-10  来源:互联网  作者:manage  浏览次数:973
核心提示:毛细管网的三个特点入手了解毛细管网。这三个特点是:结构特点、材料(理化)特点、使用特点。结构特点:毛细管网是集分水式结构,具有换热面积大、换热均匀、换热效果好、水力损失小的特点,决定了毛细管网是一种高效的换热器。材料特点:制作毛细管网的原料可以是PP-R
 
 
毛细管网的三个特点入手了解毛细管网。这三个特点是:结构特点、材料(理化)特点、使用特点。结构特点:毛细管网是集分水式结构,具有换热面积大、换热均匀、换热效果好、水力损失小的特点,决定了毛细管网是一种高效的换热器。材料特点:制作毛细管网的原料可以是PP-R、PE-RT或PB,可热熔成型,是绿色环保的原料,具有耐高温、耐高压、耐腐蚀的特点,可以耐95度高温,可以耐酸碱溶液腐蚀,可以耐5.6MPa压力,那么毛细管网可以有广泛的用途,是理想的高效换热器。使用特点:毛细管网轻薄、柔软、荷载小、结构合理、性能优良,因此具有安装方便、高效节能、高舒适度、绿色环保的特点。

正是毛细管网的这些特点,决定了毛细管网广泛的用途。首先,毛细管网可以打造生态建筑。室外的能量,可能来自阳光、空气或土壤,通过毛细管网中的介质均匀地散布到室内顶棚、地面或墙面。毛细管网和室内表面的装饰层相结合,就像皮肤中的毛细血管一样柔和地调节室内温度。徐徐的微风送来清新的空气,室内不再有异味,不再有甲醛和一氧化碳的污染,合理的湿度滋润您的皮肤和呼吸系统,家俱、被服、粮食也不再发生霉变和虫咬,这就是“恒温恒湿恒氧”的生态住宅。有一位医学专家对毛细管网这样描述:“整个毛细管网温度调节系统可以看作是人体的血液循环系统,集分水式毛细管网就是毛细血管,供回水主干管就是动脉和静脉血管、机组(含水泵)就是心脏,载体介质就是血液,而智能化的温控装置就是神经中枢和大脑。辅助的新风系统就是呼吸系统,调节湿度并保证空气品质。真正意义的生态建筑啊!”

这是一个毛细管网热成像的图片:毛细管网,象控制灯光一样控制室温!地板采暖的热惯性要4-6小时,毛细管网用5分钟就可以使辐射面温度均匀,30分钟明显改变室温,很容易实现分室温控。毛细管网是生态空调技术的基石,突出优点就是舒适、节能。安装了毛细管网的环境有洞窟效应:冬天感受阳光的温馨,夏天享受林荫的凉爽!

用毛细管网可以收集利用低品位能源。今后,热电厂的废水不会白白排放,毛细管网一排排设置在热电厂的排水口上,把大部分余热提取出来,通过介质直接输送到周围的新建筑或老建筑中,满足生活采暖使用。毛细管网可以敷设在机场跑道、高速公路和城市街道下面,冬季在白天能够把阳光辐射的热能收集起来,在地下储存,到了下雪的时候,这个系统特别容易采用储存在土壤中的热能除雪和除冰,解决了人工除雪的不及时并浪费大量人力物力,也避免了用化学试剂除雪污染环境。建筑物的地基下面应该敷设毛细管网,用于收集地下土壤恒温环境的能量,补充建筑物采暖和制冷的能耗需要。

毛细管网有广泛的民用、农业、工业及军事用途。重力循环空调箱,既能起到采暖制冷之用,又可以通风除湿,用于不便于大面积敷设毛细管网的情况或专门作为除湿用途。水源热泵的前端换热器,做成网箱设置于海水或江河湖泊中,不但大大提高换热效率,还有安装方便、使用安全的特点。医院病房和手术室、食品加工厂、电器装配车间等,对室内温度和湿度要求高的场所。建造溜冰场、滑雪场等。农业大棚的养殖、种植,育苗育种,反季节蔬菜,提高产量,建造粮库,冷库、酒窖等。液化气等易燃易爆化学品储存和运输设施的外部降温,提高安全性和储存效率。地下军事掩体的隐蔽,把人员和设备产生的大量热能及时排放到周围环境避免暴露目标。

    毛细管网毕竟对我们来讲是个新产品,人们在使用中有些担心,这里我把大家所担心或关心的问题汇总一下,其实都是毛细管网应用中应该注意并解决的问题。大家要明白,毛细管网只是一个产品,产品本身都不是万能的,只有人是万能的;产品不会完美无缺,通过合理设计和使用可以扬长避短。毛细管网有诸多优点,也有缺点,毛细管网的缺点就是在使用中应该注意的问题,是在应用中需要合理解决的问题,也是大家经常关心的问题。

1、制冷凝露问题。首先要知道什么情况下产生凝露,只有冷辐射表面的温度低于室内空气露点温度的时候,凝露才会发生。(1)用18℃左右的高温冷水制冷,通过管壁再到装饰面,装饰面温度大概在21℃左右,一般高于露点温度;(2)增加毛细管网铺装面积,进一步提高制冷水温,降低辐射面与室内温差,还可以增大制冷量;(3)通过新风除湿降低露点,保证相对湿度50%左右;(4)我们目前还研发出了露点探测器这个产品,预先控制,出现凝露危险时关闭水路或增加新风量,确保万无一失。

2、成品保护问题。(1)尽量做好预留预埋工作,避免施工破坏毛细管网;(2)毛细管柔软,间距可调节,覆盖前不影响电管、电盒、插座等安装。(3)毛细管网更耐高压,爆破压力5.6MPa。

3、破坏修复问题。(1)并联结构、可热熔,破坏后用打火机做工具就可以修复了;(2)毛细管网一般在装饰面层下,漏水点很容易寻找并修复。

4、容易阻塞问题。(1)尽量采用封闭的小循环系统,供水主管安装过滤器,防止颗粒物进入毛细管;(2)塑料管透氧,长期运行管道内滋生生物粘泥阻塞毛细管,确定系统不漏不渗后可加入除氧剂或防冻液,破坏生物生长环境;(3)机械脱氧除渣。

5、墙面开裂问题。从采暖到制冷墙面温差不超过20℃,墙面温度比较恒定,开裂一般是装饰的问题。为确保万无一失,采用柔性聚合物砂浆和两道玻纤网。

毛细管网的推广应用前景十分巨大。毛细管网实现国产化并大规模生产将大大降低生产和使用成本,为大面积推广应用提供可能。目前,普来福制定了毛细管网生产和应用的企业标准,通过了建设部行业科技成果评估,得到建设部科技发展促进中心、建设部住宅产业中心、北京科委的大力推广,并已经在国奥村这种国家重点工程中应用。普来福毛细管网生产基地在多方支持下正在建设,今年内将实现年产能力60万平方米,随着市场需要可以很快扩大到年产2000万平米的规模。毛细管网以其技术性和经济性的优势将普及用作隐形散热器、超薄地板采暖和空调末端。毛细管网的推广应用符合国家节能减排降耗、住宅产业化的政策,满足人民生活水平不断提高对舒适和健康的要求。以下图片是我公司生产的毛细管网一些成功应用案例。

    最后,有三组对比向大家说明一下。

1、国产毛细管网与进口产品对比。用国家权威机构测试数据说话、用科学说话、用事实说话,国产毛细管网性能优良,能够满足各种使用要求。

(1)国家化学建材检验中心的报告;

A、爆破试验,爆破压力5.6MPa

B、通过循环压力冲击试验,10000个周期

C、通过了5000次冷热循环测试

D、8760小时测试,已有中期报告。

(2)国家空调设备质量监督检验中心的报告。举例:

A、样品在供水温度45℃,回水温度40℃,基准点温度20℃,

ΔT=22. 5℃时,单位面积散热量Qdr=240.88 W/m2;

B、样品在供水温度15℃,回水温度20℃,基准点温度26℃,

ΔT=8. 5℃时,单位面积散热量Qdl=122.84 W/m2。

(3)原料。使用北欧化工PP-R原料、韩国SK的PE-RT原料都有成功产品。

(4)加工成本大大降低。

(5)供货期有保证,一般两周内可以供货。

(6)售后服务更有保证。

2、毛细管网辐射与普通地板采暖的对比。普通地板采暖:

(1)多占空间80mm,增加荷载,减少层高;

(2)热惯性4-6小时;

(3)经济性对比。

A、本身60元/平米左右;

B、增加钢筋8.5元/平米;

C、增加豆石砼32元/平米;

D、层高减少3%左右折算为500元/平米左右。

(4)普通地板采暖不宜用于制冷。 

3、应用毛细管网的生态空调技术与传统中央空调的对比。

常规空调系统采取温度和湿度混合处理方式,存在如下问题:

(1)能源浪费。使用一套系统同时制冷和除湿,为满足用冷凝方法排除室内余湿,冷源的温度需要远远低于室内空气露点温度,一般采用5~7℃的冷冻水。空调系统中,占总负荷一半以上的显热负荷部分,本可以采用高温冷源排走,却与除湿一起共用5~7℃的低温冷源进行处理,造成能量利用品位上的浪费。

(2)难以适应室内热湿比变化。同一套空调系统对空气进行冷却,其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化,而室内实际的热湿比变化范围较大。常规空调一般会牺牲对湿度的控制,仅仅满足室内温度的要求,往往造成室内相对湿度过高或过低的现象。相对湿度过高会感觉闷热不舒适,通过进一步降低室温来改善热舒适,造成能耗不必要的增加;相对湿度过低则增加处理室外新风的能耗。

(3)造成室内空气品质下降。常规空调依靠空气通过冷表面对空气进行降温除湿,导致冷表面潮湿甚至产生积水,空调停机后这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的理想场所。常规空调系统霉菌繁殖并传播成为室内环境污染并影响身体健康的主要原因。另外,目前我国大多数城市的主要污染物是可吸入颗粒物,空调系统引入的室外空气必须过滤,过滤器内必然成为粉尘和细菌聚集处,如果再漂溅一些冷凝水,则成为各种细菌、微生物繁殖的理想场所,甚至有爆发“军团菌”的威胁。频繁清洗过滤器既不现实,也不是根本的解决方案。

(4)常规空调的末端装置有局限性。为排除足够的余热余湿同时又不使送风温度过低,就要求有较大的循环通风量,往往造成室内很大的空气流动,产生不适的强风感和噪声。室内布置的风道还降低室内净高或加大楼层间距。在冬季,为了避免强吹风感及干燥的不适,还有高能耗的问题,即使安装了空调系统,最好也不要使用热风取暖,而是应该通过另一套采暖系统(如散热器、地板采暖)供热。在北方地区,室内一般需要重复安装两套环境控制系统,分别供冬夏使用。

(5)输配能耗的问题。为了完成室内环境控制的任务就需要有输配系统,带走余热、余湿、CO2、气味等。常规空调系统所有的冷量全部用空气来传送,导致输配效率很低,风机、水泵消耗了整个空调系统40%~70%的电耗。相对而言,1m3水所输送的热量和3840 m3空气所输送的热量是相当的,靠室内表面辐射传热是最舒适和节能的方式。

(6)导致电力危机。建筑能耗占到整个社会总能耗的40%,随着能源问题的日益严重,以低品位能源解决建筑的采暖制冷问题成为迫切需要,特别可以减缓夏季供电压力,提高能源利用率。常规空调负荷在一天内变化显著,容易产生集中的用电高峰,在居住密集地区还发生“热岛效应”,加剧电力危机。如果室内的采暖制冷系统可以有效蓄能,将非常有利于缓解用电高峰产生的电力危机,通过把能量蓄存到室内表面再以辐射方式均匀散布是一个很好的解决办法。

出于以上分析,常规空调系统的技术缺陷明显,以毛细管网技术为核心的温湿度独立控制空调技术代表未来发展方向,具备高舒适度和高效节能的特点。毛细管网还将应用于更广泛的领域,改变人类未来的生活! 
 
 
 
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