建筑能耗约占社会总能耗的40%，其中近一半是由建筑消耗的。因此，发展节能建筑是未来的一大趋势。毛细管辐射空调系统的突出优点是可以有效利用低品位能源，特别是可再生能源(如太阳能，以及土壤、地下水、空气、污水、地表水、电厂废水等所含的能源)。)，还可以提高空调系统的能效，实现节能、减排、环保和提高建筑质量。与常规空调相比，毛细管辐射空调系统具有明显的优势。

常规空调技术存在的问题常规空调的技术问题:能源浪费常规空调的技术问题:难以适应热湿比的变化常规空调的技术问题:导致室内空气质量下降常规空调的技术问题:传统室内终端设备的局限性常规空调的技术问题:输配电能耗

从人体的热舒适和健康出发，要求全面控制室内温度和湿度。夏季舒适区为25℃，相对湿度为60%，露点温度为16.6℃。空调排热排湿的任务可以看作是在露点温度为16.6℃时，从25℃的环境向外界排热和从外界排湿。目前，空调方式下的除热湿是通过空气冷却器对空气进行冷却、冷凝和除湿，然后将冷却干燥后的空气送入室内，实现除热湿的目的。温湿度混合处理的常规空调方式存在以下问题:

一套系统用于同时制冷和除湿。为了通过冷凝法消除室内残留湿度，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度。考虑到传热和介质输送的温差，16.6℃的露点温度需要在7℃左右的冷源温度，这也是现有空调系统采用5 ~ 7℃的冷冻水，而房间空调中直接蒸发器的制冷剂蒸发温度也大多为5℃的原因。在空调系统中，占总负荷一半以上的显热负荷，可以用高温冷源和除湿共用的5 ~ 7℃低温冷源来处理，造成能源利用品位的浪费。此外，尽管冷凝和除湿后空气的湿度(水分含量)满足要求，但温度太低，有时需要重新加热，导致进一步浪费和能量损失。

空气通过冷凝进行冷却和除湿，显热与吸收的潜热之比只能在一定范围内变化，而建筑物实际需要的热湿之比在较大范围内变化。一般来说，湿度的控制被牺牲了，室内相对湿度过高或过低，仅仅满足室内温度的要求。过高的结果是不舒适，因此降低了室温设定点，通过降低室温来提高热舒适性，导致不必要的能耗增加；由于与室外空气的焓差增加，相对湿度低也会导致室外新鲜空气处理的能耗增加。

大多数空调依靠空气通过冷表面对空气进行冷却和除湿，这导致冷表面变成潮湿的表面，甚至产生积水。空调关闭后，这种潮湿的表面成为霉菌繁殖的理想场所。空调系统中霉菌的繁殖和传播是空调可能导致健康问题的主要原因。此外，我国大多数城市的主要污染物仍然是可吸入颗粒物，因此有效过滤空调系统引入的室外空气是保持室内环境健康的重要问题。然而，过滤器必须是灰尘聚集的地方。如果一些冷凝水再次溅出，它也将成为各种微生物繁殖的理想场所。频繁清洗过滤器既不现实，也不是根本的解决办法。

为了消除足够的余热和湿气而不使送风温度过低，需要大的循环通风量。例如，如果每平方米建筑面积需要消除80W/m2显热，房间设定温度为25℃，当送风温度为15℃时，所需的循环风量为24 m3/hr/m2，这往往会导致房间内空气流量大，使住户对送风感到不舒服。为了减少这种情况

为了完成室内环境控制的任务，需要有一个传输和分配系统来带走废热、残留水分、CO2、气味等。在中央空调系统中，风机和水泵消耗整个空调系统能耗的40% ~ 70%。在传统的中央空调系统中，主要使用全空气系统。所有的冷能都是通过空气传递的，导致了低的传输和分配效率。相比之下，1m3水传递的热量相当于3840m3空气传递的热量。

此外，随着能源问题的日益严重，使用低品位热能作为夏季空调的动力已迫在眉睫。目前，北方地区大量热电联产集中供热系统由于无热负荷而无法在夏季运行，这使得热电联产发电设施在夏季电力负荷高峰时关闭，或者按照纯发电模式运行效率低下。如果这部分热量可以用来驱动空调，不仅可以节约空调的耗电量，还可以使热电联产电厂正常运行，增加发电量。这样可以缓解夏季的供电压力，提高能源利用率，这是热电联产系统持续发展的关键。由于空调负荷在一天内变化很大，与热电厂提供的热能不太匹配。如何实现有效的储能来协调两者之间的矛盾，也是热能利用中的一个问题。

总而言之，对空调的广泛需求、对健康生活环境的需求以及对平衡能源系统的需求对当前的空调方法提出了挑战。新型空调应具有以下特点:减少室内送风量，最终实现高效热交换，使用低品位能源，建立冷热储能系统。从以上要求出发，一般认为温湿度独立控制空调技术可能是一种有效的解决方案。

_ueditor_page_break_tag_ 毛细管辐射空调系统的优点

空调系统负责去除室内余热、残余湿度、二氧化碳和异味。研究表明，消除室内残留水分、CO2和异味所需的新风量符合变化趋势，即新风能同时满足消除残留水分、CO2和异味的要求，而消除室内余热的任务由其他系统(独立温控系统)实现。由于不需要承担除湿任务，因此可以通过使用温度较高的冷源来实现去除废热的任务。

在独立温湿度控制空调系统中，采用两个独立的温湿度空调控制系统分别控制和调节室内温度和湿度，避免了常规空调系统中热湿联合处理带来的损失。由于温湿度由独立系统控制，可以满足同一区域不同区域、不同房间的热湿比变化要求，克服了传统空调系统同时满足温湿度参数要求的困难，避免了室内湿度过高(或过低)的现象。

独立温湿度控制空调系统的基本组成是:显热处理系统和潜热处理系统。这两个系统分别独立调节和控制室内温度和湿度(见图1)。显热处理系统包括高温冷源和余热排出端装置，采用水作为输送介质。由于除湿任务由处理潜热的系统承担，显热系统的冷水供应温度不再是常规冷凝除湿空调系统的7℃，而是提高到18℃左右，从而为使用自然冷源提供了条件。即使采用机械制冷，冰箱的性能系数也大大提高。余热排出终端装置可以采用多种形式，如毛细管网换热器、辐射板、干式风机盘管等。由于供水温度高于室内空气的露点温度，因此没有冷凝的危险。一个系统

室内显热被另一个系统消除(或补充)。由于此时只需要去除显热，因此可以通过辐射、对流和其他使用较高温度冷源的方法来实现。当室内设定温度为25℃时，采用屋顶或立面辐射方式，即使平均冷水温度为20℃，每平方米辐射面仍可消除显热40W/m2，基本满足了大多数类型建筑对围护结构和室内设备排热的要求。由于水温总是高于室内露点温度，因此没有冷凝的危险，也不需要排放冷凝水。

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温湿度独立控制空调系统实现了室内温湿度的独立控制。特别是实现了新风量随人数的同步增减，避免了冬季变风量系统中新风量随人数的增加和热负荷的减少而减少的问题。与目前风机盘管加新风的方法相比，取消了冷凝锅和冷凝水排除系统，彻底消除了实际工程中常见问题的隐患。同时，由于没有潮湿的表面，杜绝了霉菌滋生的温床，可以有效改善室内空气质量。由于室内相对湿度可以保持在60%以下，较高的室温(26℃)可以满足热舒适的要求。这避免了由于高相对湿度而必须降低室温(甚至降低到20℃)以保持舒适要求的问题。不仅降低了运行能耗，还减少了室内外温差过大造成的热冲击对健康的危害。

图2毛细网络辐射

高温冷源的准备

由于潜热由单独的新鲜空气处理系统承担，在温度控制(废热去除)系统中，通过使用大约18℃而不是7℃的冷水可以满足冷却和除湿要求。该温度所需的冷水为许多天然冷源的使用提供了条件，例如深井水、通过土壤源热交换器获得的冷水等。深井回灌与土壤源换热器冷水出口温度和使用场所年平均温度密切相关。中国许多地区可以直接用这种方法提供18℃的冷水。在一些干旱地区(如新疆等。)，18℃的冷水通过直接蒸发或间接蒸发获得。

即使采用机械制冷，冰箱的理想制冷系数也会大大提高，因为所需的压缩比非常小，并且可以根据制冷卡诺循环获得。如果将常规制冷机的蒸发温度从2 ~ 3℃提高到14 ~ 16℃，当冷凝温度恒定在40℃时，卡诺制冷机的制冷系数将从7.2 ~ 7.5提高到11.0 ~ 12.0。对于现有的压缩式冰箱和吸收式冰箱，如何改进其结构形式，使其在低压缩比下获得更高的效率，是冰箱制造商面临的新课题。图3是微型离心式高温冷水机组的工作原理。离心式压缩机叶轮和轴承采用“两级压缩节能器”的制冷循环形式和传热性能优良的高效传热管进行优化设计，不仅突破了离心式冷水机组难以小型化的误区，而且具有很高的性能系数COP。微型离心式冷水机组制备高温冷水时的性能计算值。从图中可以看出，当冷冻水进出口温度为21/18℃，冷却水进出口温度为37/32℃时，其COP=7.1，在部分负荷条件下或冷却水温度降低时，其性能更好。

图3微型离心式高温制冷机

适应室内热湿比的变化。温湿度独立控制系统分别控制房间的温度和湿度，能够适应建筑热湿比随时间和用途的变化，全面控制房间内部环境。并根据室内人员数量调节新风量，从而获得更好的室内环境控制效果和空气质量。

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毛细管辐射空调系统是典型的温湿度独立控制空调系统，也是未来绿色建筑节能技术的有力武器。舒适100网络倡导节能舒适的建筑环境。与国内领先的塑料毛细管热交换品牌Kastor合作，致力于促进毛细管辐射空调系统的节能，为绿色建筑提供一整套解决方案。

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