電子技術論文發(fā)表毛細管平面輻射空調系統(tǒng)應用

　　摘要：探尋了毛細管平面輻射空系統(tǒng)的發(fā)明過程，綜述了該系統(tǒng)在歐美和國內的發(fā)展史，總結了具有代表性的國內外實際工程的實例。

　　關鍵詞：毛細管平面輻射空調系統(tǒng),發(fā)展史,工程實例

　　毛細管平面輻射空調系統(tǒng)誕生在德國不是偶然的，這與歐洲(特別是西北歐)的氣候特點，以及當?shù)亻L期形成的建筑傳統(tǒng)及空氣調節(jié)的設計理念有密切的關系。進入新千年后，該系統(tǒng)逐漸傳入我國，并在科研和工程領域均引起了不小的關注。在輻射空冷技術席卷全球的大背景下，以毛細管型末端為特點的供冷技術在舒適度、節(jié)能潛力和施工的易操作度方面均顯示出不同程度的優(yōu)勢。

　　一.毛細管平面輻射空調系統(tǒng)的產生

　　如果總結現(xiàn)代建筑史，那么1987的柏林國際建筑展(Internationale Bauausstellung Berlin，簡稱IBA)將會是最值得回味的標志性事件之一。為舉辦這次柏林建筑展，原西柏林市政當局從1978年開始就舉行了多次國際建筑設計競賽。正是在IBA主持的一項節(jié)能建筑設計展上，一種全新的空氣調節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)在世人的眼前，這就是毛細管平面輻射空調系統(tǒng)。其發(fā)明者德國人多納蒂-赫博斯特(Donald Herbst)將其命名為“Kapillarrohr System”。

　　“Kapillarrohr” 一詞為德語，其含義就是指“毛細管”。但事實上，這種壁厚約0.9 ，直徑約3.5～5.0 的無規(guī)共聚聚丙烯管在工作狀態(tài)下并不依賴嚴格意義上的“毛細作用”，這與在冰箱制冷循環(huán)中起節(jié)流作用的毛細管是完全不同的概念。同時，這種輻射供冷/供暖用的毛細管與醫(yī)學意義上的毛細管，在外形尺寸上也遠不在同一數(shù)量級上。因此，“Kapillarrohr” 所謂的“毛細管”僅在工程尺度上有意義。但這并不能抹煞 “Kapillarrohr System” 的仿生學意義。于是，在后期的商業(yè)宣傳中，具有“毛細管”含義的 “Kapillarrohr”這個詞被換成了一個英文專有名詞 “Katube”。這個詞本身并不存在，而是“Kapillarrohr”和“Tube”的合成體。此后，由于多納蒂·赫博斯特的公司(Herbst AG)為毛細管系統(tǒng)所注冊品牌名稱為“KARO”，因此在實際商業(yè)推廣中也使用“Karo Mat”一詞。

　　此后不久，毛細管系統(tǒng)在柏林科技大學接受了嚴格的熱物性測試。并于1986年首次在實際工程中得到了應用，工程地點就設在Herbst AG公司總部。在該項目中，1100㎡的毛細管系統(tǒng)以吊頂敷設的方式被用來供冷。此后的20多年里，該系統(tǒng)被陸續(xù)應用于歐洲眾多高端商業(yè)建筑、政府大樓、別墅和醫(yī)療建筑中。部分標志性工程見下表1.1。在上述項目中，承擔除濕任務的往往是在歐洲較廣的置換通風系統(tǒng)。

　　2008年1月1日，商標“Karo”正式被“Bake”(中文譯名為：貝卡)取代，相應的企業(yè)名稱改為“BEKA·Heiz-und Kuehlmatten”，即“BEKA Germany”。目前，我國國內企業(yè)代理銷售的進口毛細管產品大部分來自該品牌。此后不久，貝卡在北美建立了兄弟企業(yè)——“BEKA USA”。后者很快實現(xiàn)了全套系統(tǒng)的本土化生產，并與在北美使用較廣的獨立新風系統(tǒng)組合使用，分別承擔室內的顯熱負荷于潛熱負荷。

　　另外值得注意的是，德國還有2家從事毛細管制造和工程設計的公司，分別是CLINA Heiz und Klelement GmbH(被譯為科利拿換熱元有限公司)和S&L Kühldecken und Heizungssysteme GmbH & Co. KG(簡稱S&L公司)。其中，原Clina公司執(zhí)行董事Dr. Axel Jahn博士(現(xiàn)作為昆山開思妥德方董事長)，也被認為是德國毛細管產品的最早發(fā)明者之一。而下圖1.2分別為S&L公司為歐盟駐Georgian大使館安裝的毛細管系統(tǒng)的中央輸送站，和為柏林Maschari中心安裝的毛細管系統(tǒng)的分配站。S&L的工作人員正在對毛細管系統(tǒng)進行打壓實驗。

　　二.毛細管平面輻射空調系統(tǒng)在我國的工程現(xiàn)狀

　　毛細管系統(tǒng)傳入我國是在本世紀初。雖然學術界對其優(yōu)點與缺點均提出了不同的見解，但對其前景普遍看好[1]~ [14]。目前，我國使用的毛細管系統(tǒng)的來源有3類：

　　1、通過我國代理企業(yè)進口原裝的德國或美國的全套毛細管系統(tǒng)(個別閥組在中國或別國采購)。比如，德國貝卡(即前文中的BEKA Germany)的大中華區(qū)總代理為際高制冷空調設備有限公司，后者是際高集團(際高建業(yè)有限公司)的子公司。

　　2、某些國內企業(yè)購買了德國的毛細管的生產線和相關技術，從而為國內市場提供與國外毛細管技術參數(shù)近似的產品。比如，圖博節(jié)能科技(上海)有限公司作為外商獨資企業(yè)，從德國引進全自動毛細管生產流水線，并因此成為當時世界上第三家可以大規(guī)模批量生產無規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)毛細管網柵的廠商。另外，上海開思拓節(jié)能技術有限公司(下設：昆山開思拓空調技術有限公司;蘇州開思拓空調有限公司;北京開思拓維節(jié)能技術研究所及各地辦事處等)也從德國引進了包括毛細管型換熱末端設備在內的相關節(jié)技術。其中的昆山開思拓公司(KUNSHAN KLIMASYSTEMTECHNIK CO.,LTD.)與德國科利拿換熱元有限公司(CLINAHeiz-undK lelement GmbH)合作，為我國建筑提供毛細管方面的技術服務以及相關新型毛細管產品。

　　3、我國企業(yè)自主研發(fā)的毛細管系統(tǒng)。比如，北京普來福環(huán)境技術有限公司自主研發(fā)的毛細管產品已經在國內市場中占有相當比例的份額。

　　目前，我國比較有代表性的使用毛細管平面輻射空調系統(tǒng)的工程有以下幾處。

　　三.小結

　　雖然輻射供冷技術由來已久，但毛以毛細管系統(tǒng)為代表的新一代民用輻射制冷空調系統(tǒng)的產生和傳播卻是近二十年的事。隨著毛細管末端的國產化，該系統(tǒng)將在高端住宅建筑和公共建筑的空調系統(tǒng)中占有一席之地。

　　參考文獻

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　　[12] 張毅. 平面輻射空調系統(tǒng)在建筑節(jié)能中的應用[J]. 中國建設信息供熱制冷，2008，(3)：31

　　[13] 楊少丹. 毛細管輻射式供熱供冷系統(tǒng)的推廣面臨五大障礙[J]. 中國建設信息供熱制冷，2008，(3)：18

　　[14] 宋孝春. 輻射供冷系統(tǒng)不宜廣泛推廣[J]. 中國建設信息供熱制冷，2008，(3)：18

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