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2025年03月13日
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何為毛細(xì)管熱泵空調(diào)系統(tǒng)？
PPR毛細(xì)管網(wǎng)是理想的高效換熱器，這是由其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材料特點(diǎn)決定的。毛細(xì)管熱泵空調(diào)系統(tǒng)是指利用毛細(xì)管作為采集能量的前端采集器或釋放能量的末端散冷散熱器。熱泵空調(diào)根據(jù)需要可以采用水源熱泵主機(jī)，也可以采用空氣源熱泵主機(jī)。在冬季毛細(xì)管輻射供熱工況，供水水溫只需30℃-35℃即能達(dá)到室溫 20℃±2℃ ；夏季毛細(xì)管輻射供冷工況，輔以置換新風(fēng)的除濕系統(tǒng)，供水水溫只需18℃即能達(dá)到室溫 26℃±2℃。為了區(qū)別于傳統(tǒng)工況的空調(diào)系統(tǒng)，特命名為毛細(xì)管熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)包括三個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)：
1、低品位能量采集系統(tǒng)：毛細(xì)管網(wǎng)作為水源能量采集器可以置于海洋、江河湖泊、工業(yè)廢水、生活污水中高效提取能量，把傳統(tǒng)開式取水系統(tǒng)變成閉式循環(huán)系統(tǒng)，不必考慮水質(zhì)的影響。毛細(xì)管網(wǎng)土壤能量采集器埋置在淺層土壤中采集能量，解決了傳統(tǒng)打深孔技術(shù)受地質(zhì)條件影響大和效率低的問(wèn)題。這樣，從初投資和運(yùn)行管理費(fèi)用上都會(huì)大大節(jié)省。
2、熱泵主機(jī)能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)：水源熱泵主機(jī)從低溫水源中提取能量，向室內(nèi)毛細(xì)管輻射末端系統(tǒng)供冷供暖，夏季運(yùn)行時(shí)能能效比可達(dá)1：10，冬季供暖運(yùn)行時(shí)可達(dá)1：8 ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)。如果沒(méi)有適用的水源，也可以采用空氣源熱泵空調(diào)，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(diào)的運(yùn)行效率也會(huì)大大提高。
3、室內(nèi)毛細(xì)管能量釋放系統(tǒng)：如果僅用于供暖，超薄的毛細(xì)管網(wǎng)也可以當(dāng)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(yīng)時(shí)間10-30分鐘，舒適性很強(qiáng)。與地板采暖相比，可以節(jié)省50mm豆石蓄熱層，減輕建筑荷載，與傳統(tǒng)地暖的綜合造價(jià)相當(dāng)。毛細(xì)管網(wǎng)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(diǎn)高輻射供冷產(chǎn)生凝露，就要配套除濕系統(tǒng)。常規(guī)采用毛細(xì)管網(wǎng)恒溫輻射+置換新風(fēng)方案，實(shí)現(xiàn)高舒適低能耗達(dá)到最高健康環(huán)保要求，稱為毛細(xì)管網(wǎng)生態(tài)空調(diào)系統(tǒng)，造價(jià)與傳統(tǒng)中央空調(diào)+地板采暖相當(dāng)，但是節(jié)省了空間和能耗，實(shí)現(xiàn)的舒適度則是傳統(tǒng)空調(diào)技術(shù)無(wú)法比擬?的。
優(yōu)勢(shì)對(duì)比分析
毛細(xì)管熱泵空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)供冷、供暖系統(tǒng)相比有以下優(yōu)點(diǎn)：
優(yōu)勢(shì)1：環(huán)保無(wú)污染 省去了鍋爐系統(tǒng)，沒(méi)有燃燒過(guò)程，避免了排煙污染，使環(huán)境更加潔凈優(yōu)美，是真正低碳排放、氣候友好型可再生能源利用技術(shù)。
優(yōu)勢(shì)2：高效節(jié)能 無(wú)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(yuǎn)高于其他形式的供熱或供冷空調(diào)系統(tǒng)。
優(yōu)勢(shì)3：應(yīng)用范圍廣 除了從土壤或地下水提取能量，還可以從工業(yè)廢水、污水、中水、湖水、海水中提取能量，廣泛地應(yīng)用在民用建筑采暖、冷暖空調(diào)、工業(yè)企業(yè)冷凍、冷藏、冷卻、加熱等領(lǐng)域，從而節(jié)約了大量采暖、供熱、供冷能量。
優(yōu)勢(shì)4：運(yùn)行穩(wěn)定安全 毛細(xì)管熱泵空調(diào)系統(tǒng)從溫度相對(duì)恒定的低溫水源中提取能量，相當(dāng)于汽車以經(jīng)濟(jì)時(shí)速在高速公路上行駛，平穩(wěn)而安全，故障率較低。
優(yōu)勢(shì)5：節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用 本系統(tǒng)最大特點(diǎn)是節(jié)能減排，利用可再生能源。無(wú)論冬季還是夏季，運(yùn)行成本只有傳統(tǒng)供冷供暖方式的1/2—1/3。
優(yōu)勢(shì)6：不占任何空間 超薄的毛細(xì)管網(wǎng)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(jié)省建筑物室內(nèi)空間。
優(yōu)勢(shì)7：創(chuàng)造高品質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境 由于毛細(xì)管系統(tǒng)無(wú)送風(fēng)裝置，因此室內(nèi)無(wú)吹風(fēng)感，無(wú)噪聲影響；均勻布置的毛細(xì)管系統(tǒng)降低了室內(nèi)空間的溫度梯度，使房間的溫度均勻一致，人體感覺(jué)更加舒適。
毛細(xì)管網(wǎng)應(yīng)用：從德國(guó)進(jìn)入中國(guó)
毛細(xì)管網(wǎng)在歐洲已經(jīng)應(yīng)用20多年，德國(guó)柏林Treptower Allainz保險(xiǎn)公司、維也納雙子大廈、德國(guó)柏林stolpchensee別墅區(qū)、比利時(shí)布魯塞爾UCB藥廠、德國(guó)勒沃庫(kù)森足球體育館、德國(guó)HANNOVER2000展覽會(huì)展館、 德國(guó)柏林動(dòng)物園企鵝館等項(xiàng)目都采用毛細(xì)管網(wǎng)。
2005年毛細(xì)管網(wǎng)進(jìn)入中國(guó)以來(lái)，也在很多項(xiàng)目上應(yīng)用。清華大學(xué)節(jié)能示范樓、清華大學(xué)環(huán)境樓、北京科委辦公樓、北京僑福芳草地、南京鋒尚、南京朗詩(shī)所有項(xiàng)目樣板間、深圳招商地產(chǎn)總部辦公樓、天津富水一方、綠地能源大廈、山東日照港務(wù)局培訓(xùn)中心、西藏華能水電站基地、重慶錳都大酒店水源熱泵系統(tǒng)改造一期二期等項(xiàng)目中都應(yīng)用了毛細(xì)管網(wǎng)。毛細(xì)管網(wǎng)不僅只用于空調(diào)系統(tǒng)末端，也開始應(yīng)用于前端，應(yīng)用形式靈活多樣，毛細(xì)管網(wǎng)設(shè)計(jì)和安裝技術(shù)已經(jīng)成熟。2010年，新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》即將頒布，毛細(xì)管網(wǎng)的設(shè)計(jì)使用是主要一項(xiàng)增編內(nèi)容。關(guān)于毛細(xì)管網(wǎng)施工的技術(shù)規(guī)程和驗(yàn)收規(guī)范由同濟(jì)大學(xué)牽頭正在制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家十一五科技支撐計(jì)劃中有多個(gè)課題與毛細(xì)管網(wǎng)有關(guān)。
此前，毛細(xì)管網(wǎng)的應(yīng)用曾經(jīng)是德國(guó)技術(shù)的標(biāo)榜、科技地產(chǎn)的標(biāo)榜和高端項(xiàng)目的標(biāo)榜，毛細(xì)管網(wǎng)制造技術(shù)為德國(guó)企業(yè)壟斷幾十年。北京普來(lái)福環(huán)境技術(shù)有限公司和北京化工大學(xué)走產(chǎn)學(xué)研合作的道路實(shí)現(xiàn)了毛細(xì)管網(wǎng)的國(guó)產(chǎn)化，大大降低了使用成本，為這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)在我國(guó)廣泛推廣應(yīng)用提供了條件。目前，國(guó)產(chǎn)化的毛細(xì)管網(wǎng)通過(guò)了國(guó)家權(quán)威部門各項(xiàng)檢測(cè)，通過(guò)了住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部的科技成果評(píng)估與推廣，并且被部分城市建設(shè)管理部門列入本地優(yōu)先推薦的節(jié)能產(chǎn)品目錄，在政府投資項(xiàng)目中引導(dǎo)使用。
毛細(xì)管網(wǎng)技術(shù)真正進(jìn)入供冷供暖領(lǐng)域
為了使毛細(xì)管網(wǎng)技術(shù)真正進(jìn)入供冷供暖領(lǐng)域，2009年年初，新加坡獨(dú)資企業(yè)——鄭州中南科萊空調(diào)設(shè)備有限公司，聯(lián)合北京普來(lái)福環(huán)境技術(shù)有限公司共同開發(fā)適用于毛細(xì)管網(wǎng)工況的水地源熱泵產(chǎn)品和空氣源熱泵產(chǎn)品，并深入研究毛細(xì)管網(wǎng)作為前端采集低溫能源的采集裝置施工工藝，以及作為室內(nèi)末端釋放能源的散冷散熱施工工藝。
去年6月，德國(guó)CLINA總裁Chahed先生到普來(lái)福公司訪問(wèn)，看完我國(guó)自行研制的毛細(xì)管網(wǎng)后，深情地說(shuō)：“二十年前，我在德國(guó)養(yǎng)了一個(gè)兒子；二十年后，中國(guó)人養(yǎng)了一個(gè)一模一樣的兒子?！钡聡?guó)人深知，同為PPR原料的毛細(xì)管網(wǎng)，德國(guó)產(chǎn)品和中國(guó)產(chǎn)品是不會(huì)有差距的。物理常識(shí)告訴我們，管道耐壓能力與直徑的平方成反比，因此毛細(xì)管更耐高壓。另外，毛細(xì)管網(wǎng)的焊接都是工廠預(yù)制，每一片網(wǎng)出廠前都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)，因此質(zhì)量有保證。國(guó)產(chǎn)毛細(xì)管網(wǎng)和進(jìn)口毛細(xì)管網(wǎng)的耐壓能力都會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常使用要求，在普通使用條件下沒(méi)有差別。國(guó)家化學(xué)建材檢測(cè)中心對(duì)國(guó)產(chǎn)毛細(xì)管網(wǎng)測(cè)試爆破壓力56公斤（kg/cm），正常使用不會(huì)超過(guò)10公斤。國(guó)產(chǎn)毛細(xì)管網(wǎng)還通過(guò)了8760H測(cè)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(xì)管熱泵空調(diào)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(yè)廢水中提取能量，從而大大拓展了毛細(xì)管熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
全國(guó)暖通空調(diào)與凈化設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)黃維秘書長(zhǎng)說(shuō)，暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展開始追求高舒適和低能耗，輻射可能是最好的解決方式，目前國(guó)外散熱器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也采用低溫輻射方式。毛細(xì)管熱泵空調(diào)目前較多應(yīng)用于低溫輻射采暖，因?yàn)檫@樣更能體現(xiàn)出投資費(fèi)用低、運(yùn)行效果舒適、采暖費(fèi)用低廉的顯著優(yōu)勢(shì)。
毛細(xì)管網(wǎng)呼吸式空調(diào)是毛細(xì)管熱泵空調(diào)的靈活應(yīng)用。把毛細(xì)管網(wǎng)置于墻體內(nèi)腔中，墻表面上下開風(fēng)口，不需要風(fēng)機(jī)動(dòng)力。毛細(xì)管網(wǎng)內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)制冷或加熱腔體內(nèi)空氣，溫度差產(chǎn)生重力差讓空氣自然循環(huán)，一側(cè)風(fēng)口排氣另側(cè)風(fēng)口吸氣，呼吸室內(nèi)空氣進(jìn)行處理，風(fēng)速柔和無(wú)噪聲。呼吸式空調(diào)靠毛細(xì)管網(wǎng)極大的表冷面積有很好的制冷除濕能力，還能去除室內(nèi)甲醛及空氣懸浮物的污染。這樣的系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，不必考慮毛細(xì)管網(wǎng)冷輻射墻面凝露及配套除濕系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
毛細(xì)管熱泵空調(diào)系統(tǒng)適用于大型住宅、別墅、寫字樓、酒店、餐飲、醫(yī)院等民用、公用建筑，更適合于對(duì)溫濕度要求較高的廠房、酒窖等工業(yè)場(chǎng)所。
業(yè)內(nèi)點(diǎn)評(píng)：低碳經(jīng)濟(jì)鼓勵(lì)可再生能源的開發(fā)利用，毛細(xì)管熱泵空調(diào)系統(tǒng)正是以高效利用低品位能源見(jiàn)長(zhǎng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高舒適和低能耗，既符合國(guó)家節(jié)能減排降耗及住宅產(chǎn)業(yè)化政策，又滿足人民群眾對(duì)舒適健康生活的需求，推廣應(yīng)用前景巨大。
