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| 【空調(diào)】毛細管熱泵空調(diào)系統(tǒng)成為暖通空調(diào)技術發(fā)展趨勢 |
| （時間:2010-4-1 10:44:43） |
2009年9月22日，國家主席胡錦濤在聯(lián)合國氣候變化峰會開幕式上發(fā)表題為《攜手應對氣候變化挑戰(zhàn)》的重要講話，鄭重承諾今后中國將進一步把應對氣候變化納入經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃，并繼續(xù)采取強有力的措施：一是加強節(jié)能、提高能效工作；二是大力發(fā)展可再生能源和核能；三是大力增加森林碳匯；四是大力發(fā)展綠色經(jīng)濟，積極發(fā)展低碳經(jīng)濟和循環(huán)經(jīng)濟，研發(fā)和推廣氣候友好技術。 毛細管熱泵空調(diào)系統(tǒng)正是代表暖通空調(diào)技術發(fā)展趨勢的環(huán)保節(jié)能、氣候友好的可再生能源利用技術。
何為毛細管熱泵空調(diào)系統(tǒng)？
PPR毛細管網(wǎng)是理想的高效換熱器，這是由其結(jié)構(gòu)特點和材料特點決定的。毛細管熱泵空調(diào)系統(tǒng)是指利用毛細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，也可以采用空氣源熱泵主機。在冬季毛細管輻射供熱工況，供水水溫只需30℃-35℃即能達到室溫20℃±2℃；夏季毛細管輻射供冷工況，輔以置換新風的除濕系統(tǒng)，供水水溫只需18℃即能達到室溫26℃±2℃。為了區(qū)別于傳統(tǒng)工況的空調(diào)系統(tǒng)，特命名為毛細管熱泵空調(diào)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)包括三個獨立系統(tǒng)：
1、低品位能量采集系統(tǒng)：毛細管網(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)打深孔技術受地質(zhì)條件影響大和效率低的問題。這樣，從初投資和運行管理費用上都會大大節(jié)省。
2、熱泵主機能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)：水源熱泵主機從低溫水源中提取能量，向室內(nèi)毛細管輻射末端系統(tǒng)供冷供暖，夏季運行時能能效比可達1：10，冬季供暖運行時可達1：8，遠遠高于傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)。如果沒有適用的水源，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)的運行效率也會大大提高。
3、室內(nèi)毛細管能量釋放系統(tǒng)：如果僅用于供暖，超薄的毛細管網(wǎng)也可以當散熱器，不占空間，不占層高，可以在地面、墻面和頂棚因地制宜安裝，熱反應時間10-30分鐘，舒適性很強。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)地暖的綜合造價相當。毛細管網(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)采用毛細管網(wǎng)恒溫輻射+置換新風方案，實現(xiàn)高舒適低能耗達到最高健康環(huán)保要求，稱為毛細管網(wǎng)生態(tài)空調(diào)系統(tǒng)，造價與傳統(tǒng)中央空調(diào)+地板采暖相當，但是節(jié)省了空間和能耗，實現(xiàn)的舒適度則是傳統(tǒng)空調(diào)技術無法比擬的。
優(yōu)勢對比分析
毛細管熱泵空調(diào)系統(tǒng)與常規(guī)供冷、供暖系統(tǒng)相比有以下優(yōu)點：
優(yōu)勢1：環(huán)保無污染省去了鍋爐系統(tǒng)，沒有燃燒過程，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。
優(yōu)勢2：高效節(jié)能無論冬季還是夏季，每投入1KW電能均可得到8KW左右的熱能或冷能，能源利用效率遠高于其他形式的供熱或供冷空調(diào)系統(tǒng)。
優(yōu)勢3：應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、加熱等領域，從而節(jié)約了大量采暖、供熱、供冷能量。
優(yōu)勢4：運行穩(wěn)定安全毛細管熱泵空調(diào)系統(tǒng)從溫度相對恒定的低溫水源中提取能量，相當于汽車以經(jīng)濟時速在高速公路上行駛，平穩(wěn)而安全，故障率較低。
優(yōu)勢5：節(jié)省運行費用本系統(tǒng)最大特點是節(jié)能減排，利用可再生能源。無論冬季還是夏季，運行成本只有傳統(tǒng)供冷供暖方式的1/2—1/3。
優(yōu)勢6：不占任何空間超薄的毛細管網(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7：創(chuàng)造高品質(zhì)的室內(nèi)環(huán)境由于毛細管系統(tǒng)無送風裝置，因此室內(nèi)無吹風感，無噪聲影響；均勻布置的毛細管系統(tǒng)降低了室內(nèi)空間的溫度梯度，使房間的溫度均勻一致，人體感覺更加舒適。
毛細管網(wǎng)應用：從德國進入中國
毛細管網(wǎng)在歐洲已經(jīng)應用20多年，德國柏林TreptowerAllainz保險公司、維也納雙子大廈、德國柏林stolpchensee別墅區(qū)、比利時布魯塞爾UCB藥廠、德國勒沃庫森足球體育館、德國HANNOVER2000展覽會展館、德國柏林動物園企鵝館等項目都采用毛細管網(wǎng)。
2005年毛細管網(wǎng)進入中國以來，也在很多項目上應用。清華大學節(jié)能示范樓、清華大學環(huán)境樓、北京科委辦公樓、北京僑福芳草地、南京鋒尚、南京朗詩所有項目樣板間、深圳招商地產(chǎn)總部辦公樓、天津富水一方、綠地能源大廈、山東日照港務局培訓中心、西藏華能水電站基地、重慶錳都大酒店水源熱泵系統(tǒng)改造一期二期等項目中都應用了毛細管網(wǎng)。毛細管網(wǎng)不僅只用于空調(diào)系統(tǒng)末端，也開始應用于前端，應用形式靈活多樣，毛細管網(wǎng)設計和安裝技術已經(jīng)成熟。2010年，新國家標準《民用建筑采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》即將頒布，毛細管網(wǎng)的設計使用是主要一項增編內(nèi)容。關于毛細管網(wǎng)施工的技術規(guī)程和驗收規(guī)范由同濟大學牽頭正在制定國家標準，國家十一五科技支撐計劃中有多個課題與毛細管網(wǎng)有關。
此前，毛細管網(wǎng)的應用曾經(jīng)是德國技術的標榜、科技地產(chǎn)的標榜和高端項目的標榜，毛細管網(wǎng)制造技術為德國企業(yè)壟斷幾十年。北京普來福環(huán)境技術有限公司和北京化工大學走產(chǎn)學研合作的道路實現(xiàn)了毛細管網(wǎng)的國產(chǎn)化，大大降低了使用成本，為這項先進技術在我國廣泛推廣應用提供了條件。目前，國產(chǎn)化的毛細管網(wǎng)通過了國家權威部門各項檢測，通過了住房與城鄉(xiāng)建設部的科技成果評估與推廣，并且被部分城市建設管理部門列入本地優(yōu)先推薦的節(jié)能產(chǎn)品目錄，在政府投資項目中引導使用。
毛細管網(wǎng)技術真正進入供冷供暖領域
為了使毛細管網(wǎng)技術真正進入供冷供暖領域，2009年年初，新加坡獨資企業(yè)——鄭州中南科萊空調(diào)設備有限公司，聯(lián)合北京普來福環(huán)境技術有限公司共同開發(fā)適用于毛細管網(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CLINA總裁Chahed先生到普來福公司訪問，看完我國自行研制的毛細管網(wǎng)后，深情地說：“二十年前，我在德國養(yǎng)了一個兒子；二十年后，中國人養(yǎng)了一個一模一樣的兒子�！钡聡松钪瑸镻PR原料的毛細管網(wǎng)，德國產(chǎn)品和中國產(chǎn)品是不會有差距的。物理常識告訴我們，管道耐壓能力與直徑的平方成反比，因此毛細管更耐高壓。另外，毛細管網(wǎng)的焊接都是工廠預制，每一片網(wǎng)出廠前都要經(jīng)過嚴格檢驗，因此質(zhì)量有保證。國產(chǎn)毛細管網(wǎng)和進口毛細管網(wǎng)的耐壓能力都會遠遠超過正常使用要求，在普通使用條件下沒有差別。國家化學建材檢測中心對國產(chǎn)毛細管網(wǎng)測試爆破壓力56公斤（kg/cm），正常使用不會超過10公斤。國產(chǎn)毛細管網(wǎng)還通過了8760H測試，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管熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應用范圍。
全國暖通空調(diào)與凈化設備標準化技術委員會黃維秘書長說，暖通空調(diào)技術的發(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，目前國外散熱器系統(tǒng)的設計也采用低溫輻射方式。毛細管熱泵空調(diào)目前較多應用于低溫輻射采暖，因為這樣更能體現(xiàn)出投資費用低、運行效果舒適、采暖費用低廉的顯著優(yōu)勢。
毛細管網(wǎng)呼吸式空調(diào)是毛細管熱泵空調(diào)的靈活應用。把毛細管網(wǎng)置于墻體內(nèi)腔中，墻表面上下開風口，不需要風機動力。毛細管網(wǎng)內(nèi)介質(zhì)的流動制冷或加熱腔體內(nèi)空氣，溫度差產(chǎn)生重力差讓空氣自然循環(huán)，一側(cè)風口排氣另側(cè)風口吸氣，呼吸室內(nèi)空氣進行處理，風速柔和無噪聲。呼吸式空調(diào)靠毛細管網(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)比較簡單，不必考慮毛細管網(wǎng)冷輻射墻面凝露及配套除濕系統(tǒng)的設計。
毛細管熱泵空調(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，更適合于對溫濕度要求較高的廠房、酒窖等工業(yè)場所。
業(yè)內(nèi)點評：低碳經(jīng)濟鼓勵可再生能源的開發(fā)利用，毛細管熱泵空調(diào)系統(tǒng)正是以高效利用低品位能源見長，同時實現(xiàn)了高舒適和低能耗，既符合國家節(jié)能減排降耗及住宅產(chǎn)業(yè)化政策，又滿足人民群眾對舒適健康生活的需求，推廣應用前景巨大。
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