毛細(xì)管換熱技術(shù)--工程應(yīng)用與展望

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摘要：
本世紀(jì)由于亞洲經(jīng)濟(jì)崛起及世界其它國家的不斷發(fā)展，世界各國的競爭體現(xiàn)在對能源的爭奪。在此背景下, 許多與節(jié)能相關(guān)的術(shù)語, 如節(jié)能社會(huì)，節(jié)能產(chǎn)品，節(jié)能設(shè)計(jì)，節(jié)能工藝及節(jié)能技術(shù)，不斷出現(xiàn)在世界媒體當(dāng)中。

本世紀(jì)初，在德國興起的毛細(xì)管網(wǎng)柵空調(diào)技術(shù)不僅在歐美國家受到越來越多的建筑師和暖通工程師的青睞，而且在我國建筑業(yè)正在引起越來越大關(guān)注。主要因?yàn)樗袃纱箫@著特點(diǎn)：第一，節(jié)能；第二，舒適。近幾年來，應(yīng)用毛細(xì)管網(wǎng)柵空調(diào)技術(shù)的節(jié)能示范工程在北京、上海等地相繼出現(xiàn)。這說明毛細(xì)管網(wǎng)柵空調(diào)技術(shù)在我國已開始落地生根。事實(shí)上，毛細(xì)管技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)和應(yīng)用將不止為建筑業(yè)提供可靠的節(jié)能手段，而且為低品位能源（如太陽能、地?zé)帷⒑Ｋ?、工業(yè)廢熱等）的充分開發(fā)和利用開辟了嶄新和有效的途徑。

一、毛細(xì)管網(wǎng)柵工作原理

毛細(xì)管網(wǎng)柵是采用3.4×0.55 mm 或4.3×0.8 mm 的PP-R塑料毛細(xì)管組成的間隔為10 mm – 30 mm 的網(wǎng)柵，猶如人體中的毛細(xì)管，起到分配、輸送和搜集液體的功能。在網(wǎng)柵中和人體毛細(xì)管中的液體流動(dòng)速度基本相同，都在0.05 – 0.2 m/s之間。用毛細(xì)管制成的換熱設(shè)備，其單位體積的換熱面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于已知的常規(guī)換熱器的換熱面積，因而具有超強(qiáng)的換熱強(qiáng)度。

二、毛細(xì)管輻射末端換熱技術(shù)

用水做熱媒的毛細(xì)管彈性塑料網(wǎng)柵可以直接鋪在房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的下方。這樣房間的天花板、地板和墻壁就會(huì)變得非常的溫暖舒適。由于網(wǎng)柵是由間距很小的平行毛細(xì)管均勻分布，熱輻射交換面積非常大，所以室內(nèi)溫度非常均勻。但是，由于毛細(xì)管輻射末端本身不具備除濕功能，必須與新風(fēng)處理系統(tǒng)聯(lián)合使用，并要求有嚴(yán)格的運(yùn)行管理機(jī)制。

三、毛細(xì)管重力循環(huán)空調(diào)技術(shù)

針對毛細(xì)管輻射末端技術(shù)的不足，由德國毛細(xì)管技術(shù)的創(chuàng)始企業(yè)Clina公司與中國合作伙伴開思拓空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)有限公司共同研發(fā)出新一代毛細(xì)管空調(diào)技術(shù)，即毛細(xì)管重力循環(huán)空調(diào)柜專利技術(shù)（呼吸墻）。毛細(xì)管重力循環(huán)技術(shù)繼承了毛細(xì)管技術(shù)的全部優(yōu)點(diǎn)，并且彌補(bǔ)了毛細(xì)管輻射末端技術(shù)的不足。它的主要特點(diǎn)是：1）具有除濕功能，解決了毛細(xì)管輻射末端的結(jié)露問題；2）不需要額外的新風(fēng)處理系統(tǒng)，充分發(fā)揮了毛細(xì)管技術(shù)的節(jié)能潛力；3）毛細(xì)管重力循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用不受地區(qū)限制，對高溫高濕地區(qū)應(yīng)用效果更為理想。

四、毛細(xì)管蓄能裝置                                             

根據(jù)毛細(xì)管換熱強(qiáng)，占地小的特點(diǎn)，開思拓發(fā)明了一種毛細(xì)管蓄能罐專利技術(shù)。蓄能罐主要是由毛細(xì)管、相變蓄能材料和罐體構(gòu)成。在供暖季節(jié)，蓄能罐白天存儲(chǔ)太陽能，夜晚供熱。在夏季，蓄能罐白天吸收空調(diào)房間的熱量，降低房間溫度，夜晚對蓄能罐進(jìn)行自然冷卻。另外，還可以將蓄能罐制成可移動(dòng)式蓄能裝置，到熱電廠、工廠收取廢熱，提取海水冷量及其他廉價(jià)能量，供空調(diào)系統(tǒng)使用。開辟了能源利用的新方法、新途徑。

五、毛細(xì)管海水冷卻器

在海濱城市，利用海水作為空調(diào)冷卻水、取代冷卻塔，越來越被人們重視。這不僅因?yàn)楣?jié)約了空調(diào)用水，而且由于海水溫度遠(yuǎn)低于空氣溫度、換熱強(qiáng)度高，大大地提高了制冷機(jī)效率。但是，眾所周知，海水對金屬材料具有很強(qiáng)的腐蝕性。從而增加了金屬冷卻器的維護(hù)費(fèi)用，降低了使用年限。盡管防腐技術(shù)不斷提高，傳統(tǒng)的金屬冷卻器仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)。對此，德國Clina公司提供了毛細(xì)管能量收集器專利技術(shù)。毛細(xì)管集熱器是用防腐PP-R塑料制成。因此，毛細(xì)管海水能量收集器的研制和應(yīng)用，不僅解決了海水腐蝕問題，而且為海水冷卻技術(shù)的發(fā)展開辟了一條新的道路。