毛细管网辐射采暖供冷一般设计参数
毛细管网辐射吊顶供冷能力的数值模拟研究
１ 模型
１������ １ 物理模型的构建 毛细管网结构为 Ｓ 型结构ꎬ辐射板内部各个毛细
管的传 热 过 程 基 本 相 同ꎮ 对 模 型 的 研 究 主 要 分 为 两部分:(１)毛细管网在石膏板中的温度分布ꎻ(２) 毛 细管辐射板表面的温度分布ꎮ 在毛细管的传热过程 及辐射板在室内的传热过程进行部分模型的建立ꎬ如 图 １所示ꎮ
本文中选用 Ｓ 型毛细管网辐射吊顶空调系统ꎬ它 由 ２０ × ２ ｍｍ 的供回水主管和若干毛细管组成ꎬ其中 毛细管网为标准规格 ４������ ３ ｍｍ × ０������ ８ ｍｍꎬ毛细管间距 为 ２０ ｍｍꎬ主管之间采用热熔连接ꎮ 将毛细管固定在 双层防水石膏板上ꎬ并在毛细管上用喷涂石膏将毛细 管进行覆盖ꎻ将主龙骨与次龙骨固定在冷板固定的框 架上ꎬ并将毛细管网辐射板吊装在龙骨上ꎬ其中冷板 框架上方为房间顶板ꎬ其材质为绝热材料ꎮ 将毛细管 辐射吊顶做了一系列简化ꎬ建立三维流固耦合稳态传 热模型ꎬ利用 Ｆｌｕｅｎｔ 软件进行了数值模拟ꎮ
毛细管中水产生的热量主要由进出口水温与水
流量决定ꎬ而在毛细管中管内水为强迫对流过程ꎬ管
内壁与外壁为导热过程ꎮ 由能量守恒有:
ＣＰｍ( ｔｇ － ｔｈ ) ＝ ＫＡ( ｔｐ － ｔｂ )
(１)
式中:ｍ 为管内冷水流量ꎬｋｇ / ｓꎻ
ＣＰ 为水的比热容ꎬ４������ １８ × １０３ Ｊ / ( ｋｇ������℃ ) ꎻ ｔｇ 为管内供水温度ꎬ℃ ꎻ ｔｈ 为回水温度ꎬ℃ ꎻ ｔｐ 为毛细管内热介质的平均水温ꎬ℃ ꎻ ｔｂ 为管外壁平均温度ꎻ Ｋ 为传热系数ꎬＷ / ( ｍ２������℃ ) ꎻ Ａ 为壁面面积ꎬｍ２ ꎮ
关键词: 毛细管辐射吊顶ꎻ 供冷能力ꎻ 数值模拟 中图分类号: ＴＵ８３ 文献标志码: Ａ 文章编号: １６７３￣７２３７(２０１８)０７￣００７７￣０４
毛细管网辐射采暖方..
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毛细管网辐射末端设计、供货及安装
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毛细管网辐射末端设计、供货及安装
本项目推荐方案说明
本项目是北京奥林春天住宅，户型建筑面积约135平米，根据该户型功能特点，推荐毛细管网超薄辐射采暖系统，详情如下：
一、热源
根据业主要求，采用德国进口博世壁挂式燃气炉，燃气炉输出功率8kw。
二、毛细管网低温辐射采暖系统
辐射末端采用普来福毛细管网，毛细管网间距4cm，各房间以地面铺设为主，满足采暖需要，对热负荷要求大的卫生间可附加部分墙面或顶棚，经初步设计，毛细管网铺设面积约103平米。
普来福公司和北京化工大学走产学研合作的道路，实现了毛细管网的国产化，申报了多项国家发明专利，通过了建设部行业成果评估并推广：“国内首创、主要性能指标国际先进”，其推广应用可能引发传统采暖制冷技术的革命。该项目获得了国家科技部、北京市科委技术创新基金的支持，获得第六届住博会“中国十大节能技术奖”，产品成功应用于国奥村等国家重点工程及一批国家“十一五”支撑计划之节能示范工程中，同济大学十一五科技支撑计划毛细管网末端辐射课题合作单位。
毛细管(辐射供冷末端)
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。
毛细管辐射空调技术
毛细管网空调技术——实现可再生能源最大程度应用的空调技术一、毛细管网空调基本原理及发展史1.人体恒温原理所有的恒温动物都有一层富含毛细血管的表皮，我们人类也是一样。
这层毛细血管帮助我们调节体内的温度，在外部环境温度发生变化时让我们的体温控制在36℃，从而使我们体内的器官不受外部环境温度影响。
周围温度高：皮肤表面血管扩张，血流增加，皮肤散热。
周围温度低：皮肤表面血管收缩，血流降低，防止体温散失。
2.毛细管网空调原理采用 3.4x0.55mm或 4.3x0.8mm的塑料材质毛细管组成间隔10mm-30mm的网栅，在网栅中和人体血管中的液体流动速度基本相同，都在0.05-0.2m/s之间。
辐射60%，对流40%的形式使得此种制冷或供暖形式等同于自然界物体间的动态热平衡规律，以及人体与周边的传热比例。
静态环境使人体感到非常舒适，体感温度比室温高2~3℃，不会产生常规空调由于需要满足制冷或制热量而采用高速送风时带来的吹风感和相应的干燥感觉。
PPR毛细管网是理想的高效换热器，这是由其结构特点和材料特点决定的。
毛细管热泵空调系统是指利用毛细管作为采集能量的前端采集器或释放能量的末端散冷散热器。
热泵空调根据需要可以采用水源热泵主机，也可以采用空气源热泵主机。
在冬季毛细管辐射供热工况，供水水温只需30℃-35℃即能达到室温20℃±2℃；夏季毛细管辐射供冷工况，辅以置换新风的除湿系统，供水水温只需18℃即能达到室温26℃±2℃。
为了区别于传统工况的空调系统，特命名为毛细管热泵空调系统。
3.国内外毛细管网空调技术发展史1985年，德国人Donald Herbs发明了毛细管网系统。
1986年，在德国柏林的一个项目中首次应用。
1994年，德国 CLINA毛细管技术有限公司在柏林成立。
在那前后，又成立了德国BEKA采暖制冷股份有限公司和德国地之气环保设计有限公司。
至2016年，上述三家制造商公司在美国、澳洲、瑞士、瑞典、荷兰、俄罗斯等西方国家已广泛推广毛细管网空调系统。
毛细管辐射空调系统介绍
毛细管网辐射空调系统一、毛细管网空调系统介绍毛细管网空调系统由冷源、分集水器、循环泵和辐射板组成，冷源采用空冷式冰蓄冷冷水机组，冷水机组的供水温度为5℃－7℃。
各供冷方式所需要的冷水温度不同，所需要的冷水温度为16℃－18℃，供应辐射供冷方式的冷水系统因所需要的冷水温度较高（16℃－18℃），需要设置板式换热器和三通调节阀进行调节。
各实验空间的流量利用流量计、流量平衡阀进行调节。
露点控制系统采用毛细管网供冷系统的配套产品，毛细管辐射空调系统是一种可代替常规中央空调的新型节能舒适空调。
系统以水作为冷媒载体，通过均匀紧密的毛细管席（一般管体3．35MM＊0．5MM，间距10MM）辐射传热。
由于该系统所需的夏季冷冻源供水温度只需17－19℃供回水温度，冬季只需32－30℃供回水温度，大大低于常规水空调夏季7－12℃和冬季45－40℃供回水所需的能耗，因而系统更节能。
二、毛细管网地板采暖系统特点1)高舒适度由于毛细管网是由间距很小的平行毛细管均匀分布构成，热辐射交换面积特别大，地表基本没有温差，脚感更好!每个房间采用单独循环结构，故通过安装在房间内的温控器可单独控制各房间温度。
2)安装灵活毛细管网轻薄、柔软、荷载小，方便与装饰层结合安装，不仅可以安装在地面，在地面遮挡率大的情况下可以考虑安装在墙面或顶棚。
A、卫生间卫生洁具多地面安装面积有限，同时一些卧室由于家具遮挡导致散热面积有限，普通地板采暖一般满足不了热负荷要求需要增加辅助采暖设施。
如果用毛细管网采暖，可以把毛细管网安装在墙面或顶棚，各种问题就可以很好解决。
B、地面装饰材质影响：采用普通地板采暖的房间地面装饰材料受到限制，如不宜安装实木地板等。
铺装毛细管网的房间不受这些条件限制。
3)节能效果好普通地暖供回水温度一般55℃-45℃;毛细管网供回水温度一般28℃-32℃,比普通地暖节能30%以上，节能显著。
特别适合同热泵配合使用，达到更节能的效果。
4)毛细管网占用建筑净空小，节省建筑空间，利于房屋设计和装修*超薄地暖系统，大大降低了建筑基础的承重负荷和造价成本，比普通地暖增加了房间净高。
毛细管设计要领
毛细管辐射空调系统是一种可代替常规中央空调的新型节能舒适空调。
系统以水作为冷媒载体，通过均匀紧密的毛细管席（一般管体4.3mm*0.8mm，间距20mm）辐射传热。
由于该系统所需的夏季冷冻源供水温度只需17-19度供回水温度，冬季只需32-30度供回水温度，大大低于常规水空调夏季7-12度和冬季45-40度供回水所需的能耗，因而系统节能。
而由于毛细管辐射空调系统是以均匀的辐射面进行辐射传热，所以该系统没有常规对流传热所产生的对流不均匀，风机噪音和室内温度梯度明显，再加上为毛细管辐射空调系统配置的新风置换系统使得系统更加舒适于常规空调。
如何使得毛细管辐射空调系统的初期投资接近常规中央空调，且该系统的运行好坏对室内装饰影响尤其明显，对毛细管辐射空调设计提出了新的要求。
以下简单谈下毛细管辐射空调系统需要注意的设计要领，仅供参考。
1，了解房屋的围护结构负荷指标首先我们要了解建筑结构对毛细管辐射空调系统的重要性。
由于毛细管辐射末端的供回水温度在夏季仅为17-19度，显而易见，毛细管辐射末端只能处理室内显热（常规空调夏季供回水7-12度为处理室内全热，产生冷凝水排走），在毛细管管壁接触面上达到16.8度的露点温度会产生冷凝水且影响吊顶面积水发霉（毛细管夏季供水温度上升到20度上，制冷效率衰减倍增）。
在毛细管辐射空调系统中，室内潜热由新风系统负责承担（如果房屋围护负荷指标大于节能设计标准，风系统还要承担毛细管处理不了的显热）。
因此，我们建议房屋的结构越保温且避免冷桥，节能优势及毛细管及配套风系统初期投资越明显（可参考我们关于“毛细管辐射空调系统对建筑围护结构的基本要求”一文）。
2，配置房屋基本新风量和送风量大小新风量和送风量是关于毛细管辐射空调系统的相对两个概念，新风量一般按照规范标准定义，我们可以按照换气次数定义（民宅和公共建筑根据功能要求的换气次数不一样），也可以根据人均新风量来定义。
送风量则是为满足除毛细管能提供的制冷量外剩余需要风系统承担的建筑物负荷（负荷越高，送风量越大；而为了减少风噪音需保证送风口数量的增加），我们由此可以看出房屋的围护结构负荷指标对毛细管辐射空调系统设计和初期投资的重要性3，确定毛细管铺设方式毛细管的铺设方式分顶面、侧墙、地面，顶面是目前最为常见的铺设方式，考虑获取毛细管足够的制冷量，我们一般也建议在侧墙和地面铺设毛细管制冷（冬季只开地面毛细管所获得的舒适性高于顶面制热）。
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毛细管网辐射采暖供冷一般设计参数
1、每平米毛细管网的散热散冷量是根据国家空调所天津五恒实测数据并考虑到损耗系数规定的，具体如下：
（1）空气中散热、冷量：q={T设计-[（T1+T2）/2] }×10 w/㎡；
发热量：q={ [（T1+T2）/2]- T设计}×10 w/㎡
(单位W/㎡，其中T1、T2为系统供、回水温度，T设计为室内设计温度)。
实际设计时可参考《供热空调设计手册》第二版。
（2）水体中换热量：q={[（T2+T1）/2]-T环境}×100w/㎡/℃；(单位W/㎡，其中T1、T2为系统供、回水温度，T环境为换热水体的温度)。
2、毛细管网夏季供冷（处理显热）时，供水温度以室内辐射面层温度不低于室内露点温度为准，一般控制在16℃-18℃，供回水3℃温差；冬季采暖供水温度根据室内热舒适度要求决定，一般控制在30-35℃。
如果用做室内局部高温（40℃以上）供热，考虑到毛细管网长期使用寿命，一般供水温度不超过65℃。
供热时供回水3-5℃温差。
3、毛细管网在温度65℃，压力0.6Mpa工况下使用寿命为50年，毛细管网长期工作压力一般不超过0.6MPa，爆破压力5.6 MPa。
4、毛细管网外径4.3mm，内径2.5mm，壁厚0.8mm, 干管为de20。
单片毛细管网标准宽度为1000mm，毛细管长度根据设计图纸而定，考虑到水力平衡等问题，一般长度不大于12m。
5、毛细管网材料为热水PPR，连接方式以热熔连接为主，特殊情况在保证不漏水的情况下可辅以快速连接管件连接。
6、当环境温度平均低于5℃时，考虑到毛细管网冷脆性问题，如不配合相关温度保障措施，应停止施工。
7、毛细管网用于辐射供冷时，应配以合理的除湿系统，如冷凝除湿、吸附除湿等。
8、毛细管网施工时，如果铺设在墙面或屋顶面，一般抹灰找平层厚度为0.5cm—1cm；如果铺设在地面用作超薄型地暖，底层需铺设保温层，兼具防止逆向传热和找平作用，保温层建议使用发泡水泥，一般厚度为2cm，毛细管网找平层厚度为1cm，中间无需铺豆石砼层，总占用层高为3cm左右。