毛细管辐射空调故障诊断专家系统研究

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浅谈毛细管网空调系统_1

浅谈毛细管网空调系统论文导读：随着社会的进步，人民生活水平的提高，人们对住宅环境的舒适性要求也逐步提高，相应的室内空调系统必须得到改进，尽量减少室内送风量，避免强风感和噪声，特别是在休息时间保持室内宁静。

毛细管网就是温湿度独立控制空调技术的一部分。

1、高效节能：毛细管网有极大的散热表面积，以辐射方式供暖制冷。

因此，毛细管网承担的热、湿负荷有限，无法满足多数冷热负荷较大建筑的需要，特别是无法保证在高温环境下的空调效果，必须配以新风处理体统并将新风的含湿量处理到室内设计的绝对含湿量以下，是新风担负房间的部分湿负荷，弥补辐射供冷系统对热湿处理能力的不足。

关键词：毛细管网，辐射供冷，节能，舒适引言随着社会的进步，人民生活水平的提高，人们对住宅环境的舒适性要求也逐步提高，相应的室内空调系统必须得到改进，尽量减少室内送风量，避免强风感和噪声，特别是在休息时间保持室内宁静；同时考虑到能源短缺的影响，还应尽量采用低品位能源，有冷热蓄能措施等，目前普遍认为温度湿度独立控制空调技术可能是一个有效的解决途径。

毛细管网就是温湿度独立控制空调技术的一部分。

一、毛细管网平面辐射空调简介毛细管网模拟叶脉和人体毛细血管机制，利用毛细管网表面或辐射体表面与室内空气较小的温差，通过毛细管内流动的液体来调节自身温度，从而达到与周围环境的平衡。

毛细管网是集分水式结构，由外径3.5-5.0mm（壁厚0.4-0.9mm左右）的毛细管和外径20mm（壁厚2mm或2.3mm）的供回水主干管构成管网。

保温层、散热层和毛细管网结合使用，复合成毛细管网换热器。

毛细管网顶板辐射空调一般由热交换器、带循环泵的分配站、温控调节系统、毛细管网以及配套除湿系统等组成。

毛细管网主要承担室内去除显热的影响。

由于除湿的任务有处理潜热的新风系统承担，因而显热系统的冷水供水温度不再是常规冷凝除湿空调系统中的7℃，而是提高到18℃左右。

毛细管网平面空调系统夏季供水温度为16/18℃，辐射面表面温度约为20℃；冬季供水温度为28/32℃；辐射面表面温度约为30℃。

毛细管平面辐射空调系统

能耗较高
由于毛细管辐射空调系统需要持续运行才能保持室内温度的稳定，因此能耗相对较高。
维护费用较高
毛细管辐射空调系统的维护费用相对较高，需要定期进行清洗和检查。
05
毛细管平面辐射空调系统的未来发展与趋势
技术创新
智能化控制
利用物联网、大数据和人工智能技术，实现毛细管平面辐射空调系统的智能化控制，提高能效和
安装灵活
毛细管网可以安装在顶棚、地面等不同位置，方便安装和布局。
工作原理
毛细管网内循环流动的热水或冷水，通过热辐射方式将热量传递给室内物体和人体，实现室内温度调节。
毛细管网内的水流量可以根据室内温度需求进行调节，实现智能控制。
系统组成
毛细管网
作为散热末端，主要由细小的毛细管组成，水在毛细管内循环流动。
适用于各种气候条件
该系统的性能不受气候条件的影响，无论是严寒的冬季还是炎热的夏季，都能提供舒适的室内环境。
安装方便
灵活的安装方式
毛细管平面辐射空调系统的安装方式灵活多样，可以根据建筑结构和设计需求进行定制化安装，方便快捷。
简洁的管路设计
该系统的管路设计简洁，减少了安装和维护的工作量，降低了安装成本。
应用案例
80%
办公楼
毛细管平面辐射空调系统在办公楼中广泛应用，为办公人员提供舒适的工作环境。
100%
住宅
在高档住宅中，毛细管平面辐射空调系统作为高品质家居的代表，提供舒适、节能的居住环境。
80%
公共设施
在图书馆、博物馆等公共设施中，毛细管平面辐射空调系统能够满足特殊环境要求，提供恒温恒湿的环境。
财政补贴和税收优惠
绿色建筑政策

毛细管(辐射供冷末端)

毛细管辐射供冷末端能够实现室内温度的均匀分布，避免了传统空调系统送风带来的温差和不适感。
舒适度高
由于毛细管辐射供冷末端采用辐射方式传递冷量，避免了冷风直吹的不适感，提高了室内环境的舒适度。
性能参数
冷媒
毛细管辐射供冷末端采用水作为冷媒，环保且安全。
换热面积
毛细管的换热面积较大，能够满足大面积场所的供冷需求。
根据设计要求，选择合适的安装位置，确保辐射板能够覆盖足够的面积，并有利于冷空气的循环和均匀分布。
按照设计图纸和技术要求，使用合适的固定方式和材料，将辐射板固定在墙面上，确保其稳定性和安全性。
将毛细管与供回水管道连接起来，确保连接处密封良好，无渗漏现象。同时，应按照设计要求调整水流量和供水温度。
舒适度高
毛细管辐射供冷末端采用辐射方式进行热量传递，能够实现室内温度的均匀分布，避免传统空调系统造成的直吹和温差波动，提高室内舒适度。
灵活美观
毛细管辐射供冷末端采用隐蔽式安装方式，不影响室内装修风格，且能够适应各种不同的空间需求和装修风格。
应用场景与领域
住宅建筑
毛细管辐射供冷末端适用于住宅建筑的室内温度调节，能够提供舒适、健康的居住环境。
工作原理
毛细管辐射供冷末端主要由毛细管网和绝热层组成，通过水在毛细管网内的循环，将热量从室内空间传递到室外，实现室内温度的调节。
优势与特点
高效节能
毛细管辐射供冷末端采用水作为传热介质，相比传统空调系统，具有更高的热交换效率和更低的能耗。
环保健康
毛细管辐射供冷末端采用水作为传热介质，相比传统空调系统使用的制冷剂，对环境更加友好，且不会产生空气污染和健康危害。
专业维护

毛细管网辐射供冷系统原理分析

毛细管网辐射供冷系统原理分析作者：王一凡李爽王杨洋来源：《中国新通信》 2018年第23期一、毛细管网辐射供冷系统原理简介毛细管网辐射供冷系统与传统供冷系统存在较大差异，通过模拟人体内毛细血管的运行机制来设计对应的供冷系统，从而达到提高供冷效果的目的。

在这个供冷系统中，对于温度的控制通过毛细管内流动的介质来实现，当前很多毛细管网辐射供冷系统的介质一般都是水，这种循环方法有助于促进空调温度与周围环境相适应，进而达到一个理想的平衡状态。

具体来讲，需要对室内温度进行制冷时，毛细管内流动的水为冷水，其温度一般在17-20℃，当需要对室内温度进行制热时，毛细管内流动的水为热水，其温度一般不会高于40℃。

毛细管网形成一个覆盖面广、制冷或者制热效果良好的辐射面，进而对室温进行调整，其热量传递方式一般有两种，一是辐射，一是自然对流。

这种供冷系统与传统空调的供冷系统相比，对温度的控制更加全面、有效，人的舒适度更高，同时毛细管网辐射供冷系统在运行过程中与传统空调相比更加节能环保，因此其整体效益更高。

毛细管网辐射供冷系统可以广泛用于多种环境和场所，如普通住宅、高级会所、宾馆旅店、办公场所等都可以结合其具体需求科学应用。

毛细管网辐射供冷系统尤其适用于对室温舒适度要求较高的场所如月子会所和高级病房，通过应用毛细管网辐射供冷系统，可以达到良好的室温控制效果，提高居民舒适度，有助于患者康复或者进行其他活动。

二、毛细管网辐射供冷系统设计原则2.1 毛细管网辐射供冷系统的压力问题为了保证毛细管网辐射供冷系统内冷热媒工作压力的准确，避免引起运行障碍，需要结合具体的工作环境和温度要求科学计算其压力值。

另外，为了保证不同压力环境下毛细管网的有效运作，需要结合具体情况选用对应等级的毛细管，避免因为毛细管规格不适应压力需要出现破裂或者其他故障，避免影响到最终系统运行效果。

毛细管网辐射供冷系统需要根据温度控制要求设计水系统分区，在这个过程中需要充分考虑到毛细管的承压能力，保证工作过程中的压力处于毛细管的承受范围内，同时水温也不能超过最高温度。

关于毛细管网冷暖辐射系统,你知道多少

关于毛细管网冷暖辐射系统，你知道多少毛细管网冷暖辐射系统是由五大部分组成：冷热源、管道系统、新风系统、控制系统、毛细管网高效末端系统，毛细管网换热器与地源热泵或空气源热泵结合，加上合理的控制组成一个节能系统，节能可达70％；如果再配套太阳能和冷热储能系统，节能可达90％左右。

毛细管网换热器与“节能减排降耗、提升建筑品质”关系密切，带有巨大推广应用前景。

毛细管网高效末端是按照仿生学原理模仿人体中的毛细管，由3.4*0.55mm或4.3*0.8mm的PP聚丙烯毛细管结成间距在10mm～30mm的网栅。

承担运载热量的水媒在管内保持0.05~0.2m/s的流速，而每个平米的毛细管网栅只含有0.4升水，系统运行时则水温温差2～3度，毛细管网为大流量小日照时间的导管高效辐射末端。

通过毛细管网提高单位散热面积最大化来满足“供热低温化、制冷高温化”的散热制冷末端，经过实测供热温度只需35℃以下就可满足室内20℃，设计匹配温差是5℃。

毛细管网与热泵组成高效微血管暖通系统，COP值远大于普通暖通系统和空气源热泵系统，与普通系统相比，节能达到50%以上。

分为两方面：1）顶棚辐射制冷：毛细管的管径细小，可以弯曲，因此适合各种形状形状的屋檐，即使拱形和三角形的表面也可以装载。

毛细管用于金属吊顶安装时，由于毛细管的充水多一些，吊顶的荷载不会增加很多，因此对一些金属吊顶的旧建筑物建筑物进行空调系统修整时，毛细管辐射顶板系统是最佳选择。

（模块末端系统冷冷却系统由地源热泵提供，顶棚辐射夏季系统冬季所需供回水温度为17/20℃，冬季所需供回水温度为32/29℃）2）低温采暖：公司的毛细管网栅的毛细管管径极小，可有效降低地面垂直加热系统的高度。

与传统的地面加热电脑系统不同，该系统可在地面表面以下短距离内供热。

因此，使用毛细管网栅地面加热系统的响应非常迅速，而且可在较低供水温度下输水工作。

将毛细管用于地面采暖或者墙面辐射时，可以先将毛细管用胶水、大头钉固定，然后用砂浆覆盖。

毛细管辐射采暖系统应用探讨

第２６卷第２期
２１０２年６月
上
海
工
程
技
术
大
学
学
报
Ｖｏ．６Ｎｏ２１２．
ＪｕＲＮＡＬＯＨＡＮＧＨＡＩＯＦＳＵＮＩＲＳＴＹＯＦＥＶＥＩＮＧＩＥＩＣＩＣＮＥＲＮＧＳＥＮＥ
ＪｒＯ１ｕ１．２２
（Ｆ仿真与试验测试研究相结合的方法，毛细ＣＤ）对管辐射空调系统双表面传热情况下，冬季供暖和夏
季供冷时的温湿度、气流分布及热舒适性进行了研究，研究表明毛细管辐射空调系统具有优异的热舒
亿ｔ排放二氧化硫（Ｏ）３０万ｔ排放烟尘也，Ｓ达０，在３０万ｔ０左右．随着人民生活水平的提高，暖采面积和采暖能耗势必进一步增长，暖能耗和排放采
文章编号：１００９—４４２１）１ —０７一（４Ｘ（０２（２１２】４
毛细管辐射采暖系应用探讨
傅允准，杨林，韩坚洁，盛荻，钱峰，凌宝文，李伟侃
（上海工程技术大学机械工程学院，海２１２）上０６０
目前，国建筑能耗约占社会总能耗的我
问题将更加突出，以开发新型采暖节能产品具有所紧迫性．
３～４，００而建筑能耗中采暖能耗是最主要的部分．２０据０４年的统计数据，筑采暖用煤约为１３建．亿ｔ标煤／，年占我国２００４年煤产量的９３，．占

毛细管平面辐射空调系统免费冷源的研究

（ｈｎｏｇｉｚｕＵｎｖｒｉ，ｉａ，５１１ＳａｄｎａｈｉｅｓｙＪｎ２００）Ｊｎｔｎ［ｂｔａｔＢｓｄｏｌｏａｉｈｏｌｇｐｉｃｌｏｌｓｄｃｏｉｇｔｗｒａｄｔｅｃａａｔｒｔｓｏａｉａｙｔｂＡｓｒｃ］ａｅｎｅｂｒｔｇｔｅｃｏｉｒｉｅｆｃｅｏｌｏｅｎｈｈｒｃｅｉｉｆｃｐｌｒｕｅａｎｎｎｐｏｎｓｃｌ
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毛细管网空调系统检验规范

毛细管网空调系统检验、调试及验收6.1一般规定6.1.4毛细管网换热器供暖和制冷系统的检查、调试与验收，应遵循"有关各方协调一致，共同确认" 的原则，在各专业、各工序交接时或隐蔽前，应对下列内容进行检查和验收，并做出结论：1)管道、毛细管网换热器、分水器、集水器、阀门、配件、隔热材料等的质量；2)管道、毛细管网换热器、阀门等安装质量；3)隐蔽前水压试验检查验收；4)原始内表面、毛细管网换热器、面层等施工质量检查验收；5)中间交接质量检查验收；6)隐蔽后水压试验检查验收；7)冲洗检查验收；6.2水压试验及冲洗6.2.1水压试验应符合下列规定：1)水压试验应在系统冲洗之后进行；2)水压试验应以每组分、集水器为单位，逐回路进行；3)水压试验应进行两次，分别为铺设面层材料的前后；4)试验压力应为工作压力的1.5 倍，且不应小于0.6MPa；5)检验方法：在试验压力下，稳压1h,观察其压力降，若压降不大于0.05MPa,则认为合格；6)水压试验宜采用手动泵缓慢升压，升压过程中要随时观察与检查有无渗漏；7)在有冻结可能的情况下试压时，试压完成后应及时将管内的水排干；8)不宜以气压试验代替水压试验.冲洗应在分、集水器以外主供、回水管道冲洗合格后，再进行室内毛细管网换6.2.2热器辐射供暖和制冷系统的冲洗。

6.3系统调试6.3.1系统调试需具备的条件1）空调风水系统管路的安装配置符合设计要求及施工工艺、规范的基本要求，设备达到能连续运行的条件。

2）水系统须按规范及设计要求进行打压、检漏和清洗，合格后方能进行调试。

3）风水系统各区域、各回路及功能阀标识要正确、清楚。

6.3.2调试前电路系统检查1）设备电源线及控制线的检查2）检查设备电源进线是否正确，分清相线及零线。

3）检查设备及系统控制线：4）检查地线（PE是否与设备连接良好。

5）绝缘测试：设备运行前绝缘测试：（500V 兆欧表）测量各相线与地线之间及相线与零线之间各绝缘阻值不少于100血。

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毛细管辐射空调故障诊断专家系统研究
摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。

随着科技的发展，辐
射空调系统问世，并得到广泛的应用，由于其优于传统空调系统的性能，在未来
可能会成为空调行业主流产品。

随着公共建筑中毛细管辐射空调的兴起，该空调
运行上出现的问题也接踵而至，给用户带来很大的困扰，以空调实际运行中可能
出现的故障问题，设计基于故障树分析法的毛细管辐射空调故障诊断专家系统。

建立了专家系统的框架模型，并将故障树模型研究成果转化为专家系统的知识框
架和可更新、可修改的数据库，结合该领域专家相应的维修经验及知识，设计了
推理解释模块。

本文就毛细管辐射空调故障诊断专家系统展开探讨。

关键词：毛细管辐射空调；专家系统；故障诊断
引言
毛细管辐射空调系统是20世纪兴于欧洲的一种新型空调末端系统，该系统在部分欧美国家的公共住宅、大型建筑、高档别墅等得到了广泛应用，并且已经向
工业农业领域拓展。

在我国毛细管辐射空调系统还处于小范围研究阶段，并未得
到大范围应用，但推动我国辐射空调系统发展，对于提倡节能理念具有重大意义。

1空调毛细管辐射系统简介
空调毛细管网辐射系统的末端是采用细小管道，加工成网状，敷设于地面、
顶棚或墙面的一种以水为媒介的辐射供暖供冷系统。

它是利用仿真原理，参照大
自然植物利用叶脉以及动物和人体依靠皮下血管组织来输送能量的形式，通过模
仿以上原理设计的一种比较先进的辐射板系统，其实是一种特殊的埋管型辐射供
暖供冷系统。

辐射系统的毛细管采用3.35mmx0.5mm的导热塑料管。

分集管采用
的是20mmx2mm塑料管，毛细管席之间的连接方式是热熔焊接。

空调毛细管辐
射系统供暖时应采用低温热水，采暖时的供水温度宜为30-400C，供回水温差宜
采用3-60C。

供冷时为了防止表面结露应采用高温冷水，供水温度宜为12-160C，
供回水温差不宜大于59C,且不应小于200C，供冷表面应高于室内空气露点温度1-20C，并宜小于200C根据末端接管装配的不同，其有不同的安装型式。

当对房间
内温度场分布的均匀性要求不高时，从节省投资的角度考虑可采用串联连接，反
之需采用中供边回连接;从水系统的水力特点方向考虑，当末端毛细管席占水系统的阻力比较大时，从节省投资的角度考虑可采用并联异程连接，反之需采用并联
同程连接。

所以，可根据不同的系统水力特点及房间温度要求，选用不同的安装
型式。

2故障诊断专家系统设计
专家系统(ExpertSystem)是1种智能的计算机程序，该程序使用知识与推理过程，模拟人类专家的思维来解决复杂高深的问题。

故障诊断专家系统属于诊断型
专家系统，这类专家系统是指计算机通过收集被诊断系统的信息后，基于专家大
量的实践经验和理论知识上，以人类专家的思维模式进行推理，综合运用规则，
调用应用程序或向用户索要必要的信息，高效快速地得出故障发生原因。

设计毛
细管辐射空调故障诊断专家系统的总体结构所示，主要由综合数据库、推理解释
模块、知识库模块、数据库管理模块和人机交互界面组成，各部分的功能分别为:（1）综合数据库:存储诊断过程中的过程数据，事实及结果，方便推理机的调用
与匹配。

（2）推理解释模块:由推理机和解释机组成，推理机是整个专家系统的
核心，用来模拟领域专家的思维，判断并执行规则来完成诊断;解释机则是将推理结果展示给用户。

（3）知识库:存储该系统的专家知识，维修经验知识及相关事
实。

（4）数据库管理模块:可对综合数据库中的事实和结果进行修正或增减。

（5）人机交互界面:用户、专家与专家系统之间交换信息的平台。

毛细管辐射空调故障
诊断专家系统工作原理为:专家通过人机交互页面将已建立的故障树知识录入到知
识库中，并可对知识库中的知识进行增加、修改和删除等管理操作，当故障发生时，推理机根据设计的推理流程匹配综合数据库中的规则及提取知识库知识来进
行故障诊断。

在诊断过程中，用户需要根据人机页面上显示的信息选择辅助推理机，并可通过数据库管理模块对综合数据库中的事实及数据进行查看或修改，最
后通过解释机将故障诊断结果及维修意见呈现给用户，完成整个故障诊断过程。

3毛细管辐射空调与传统空调对比
（1）热舒适性高，能有效降低人体的热感觉，且辐射交换面积较大，室内温度均匀，热舒适性较好。

（2）更加节能，与传统空调相比，达到相同的热舒适性，毛细管辐射空调的温度要比传统空调低2~3℃，说明空调系统的能耗较低。

（3）安装简易，噪音低，吹风感弱，主要以辐射换热消除室内余热，室内空气
流速低，吹风感弱。

4故障诊断专家系统建立
4.1专家系统知识库信息来源
本文的专家系统的知识库的信息源于建立故障树模型的经验知识，在故障树
模型的搭建中集合了本领域众多专家的实际工程经验和维修意见。

选用该方法的
优点如下:（1）故障树模型是逻辑清晰的倒树状结构，故障树模型中的顶事件可
作为专家系统中需要解决的故障目标;故障树中的底事件，即导致故障发生的失效
原因，可作为专家系统故障诊断的输出结果；故障树中的中间事件则是专家系统
诊断推理时所使用的事实和规则。

（2）故障树模型通过逻辑“或门”和“与门”将各
个节点连接，具有清晰的因果关系，可作为专家系统的推理过程及规则制定。

（3）故障树模型中的信息都是来源于该系统领域专家的经验及知识，这也就增
强了专家系统知识的获取能力，解决专家系统知识获取的“瓶颈”问题。

4.2故障树模型的搭建
要建立准确的故障树，首先要对该系统的组成和工作原理有深刻的认识，同
时在系统运行时，熟悉各部件的结构、作用及相互关联性，再结合平时积累的专
业知识和维修管理经验，对系统原理图、系统结构图和控制逻辑流程图等进行综
合分析。

毛细管作为空调系统的末端时，主要的换热方式是辐射换热，据相关资
料显示毛细管辐射板室内的辐射换热量占到了60%，与常规的风机盘管的结构和
原理有很大的不同，如何保持房间的舒适性显得尤为重要。

4.3推理解释模块的建立
推理解释模块是整个专家系统的核心部分，是故障诊断过程中调用综合数据
库中的知识规则以及最终反馈给用户信息的重要环节。

本文在诊断空调系统故障时，采用正向推理的推理方法专家系统推理流程使用专家系统的工作程序是首先
读取顶事件的子框架并将子框架的故障现象显示在人机交互界面上，用户选择专
家系统所提示的故障现象，推理机将选择的故障现象作为一种事实来匹配综合数
据库中的规则。

而综合数据库中的规则则是提取知识库中已建立的规则，然后执
行所匹配的规则，再将规则中子框架的故障现象继续呈现在用户界面。

经过不断
选择和匹配直到准确定位故障原因为止。

故障原因一旦确定，直接从知识库中匹
配相关的专家维修意见，输出到人机交互界面，完成整个故障诊断流程。

推理解
释模块的实现采用MyEclipse作为开发工具，利用Java作为开发语言实现故障推
理和解释模块的功能。

结语
毛细管辐射空调系统在节省运行费用、舒适环保、节省建筑空间等方面有很大的优势，而且与置换通风或者其他新风形式相结合，能够取长补短，符合国家节能减排的政策。

另外，结合一些如太阳能、地源热泵以及其他形式的新能源、低品味能源，辐射供冷系统将更加节能。

参考文献
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［3］胡姗．基于FTA地源热泵解水系统故障诊断专家系统研究［D］．长沙:湖南大学，2018.。