浅谈辐射式空调系统

绿色建筑是基于人与自然持续共生原则和资源高效利用原则而设计建造的一种新型建筑模式。最显著的特征就是亲近自然。在建筑的设计、建造、使用、管理、拆除、改建等一切活动中始终做到管理自然，爱护自然，尽可能地把对自然环境的负面影响控制在最小范围内，实现建筑与环境的和谐共存。

在传统建筑中，多使用小型壁挂式空调或柜式空调。由于空调外机数量繁多，容易形成热岛效应，影响小区内的生态系统，从而对人们的生活产生不利影响，不利于人与自然的和谐相处。针对上述问题，集中式空调系统应运而生。

集中式空调系统采用单台或多台热泵机组向整栋建筑内提供冷热源。室内采用风机盘管或辐射系统来调节室内温湿度。由于风机盘管系统风速较高而且调温过程中温度波动较大、冷热分区比较明显，越来越多的建筑将辐射式空调系统作为末端空调系统优先选择。

辐射式空调是根据生物体内液体循环的原理研发而成。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维持在36℃，从而使我们核心温度不受外部环境影响。

正是利用这一原理，辐射式空调系统在建筑内的屋顶或墙壁上铺设毛细管网，向毛细管网内通入承载冷/热量的介质，通过调节介质温度来实现房间内的温度平衡。

毛细管网通常采用3.4x0.55mm或4.3x0.8mm的塑料材质毛细管组成间隔10mm-30mm的网栅，介质在网栅中和人体血液流动速度基本相同，都在0.05-0.2m/s之间。以辐射60%、对流40%的方式使得供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℃，不会产生常规空调高速送风时带来的吹风感和干燥感。

辐射空调系统使用热泵机组作为末端系统的冷热源。夏季时将室内热量转移至冷端，冬季时将热端的热量转移至室内。根据热量转移位置的不同，热泵机组分为空气源热泵和地源热泵。空气源热泵使热量在室外空气和室内空气之间进行交换，而地源热泵则将热量在土壤（或地下水）和室内空气进行交换。

热泵系统包含热泵主机、循环泵、板式换热器等设备。热泵主机负责提供冷热源，是空调系统的核心；而水泵机组则负责将承载着热量或冷量的介质运送出去；由于经主机输出的介质温度过低（或过高），不能直接用于室内系统，所以在主机和室内系统之间需要加入板换系统，将介质温度调节到能够满足室内系统需求的范围内。

在冬季供热工况下，板换系统供水温度只需30℃-35℃即能达到室温20℃±2℃；夏季供冷工况时，供水水温只需18℃即能达到室温26℃±2℃。

在辐射空调系统中供冷季节如何防止房间结露是室内空调控制的核心。供冷季，由于毛细管网中流淌的是冷水，一旦房间内湿度过高就会引起屋顶或墙壁结露，造成家具腐蚀、细菌滋生等后果。这也是辐射系统夏季禁止开窗的原因。

为了降低房间结露风险，辐射系统中引入了新风除湿设备。新风除湿机组设置压缩机回路，低温介质经过表冷器中时将新风中的水蒸气以凝结水的方式排除，从而降低新风的含湿量。机组经过室外取新风、过滤、除湿、再热等环节，向室内输送含湿量低于10g/kg的干燥、洁净空气，同时将室内多余的水蒸气带走，使室内环境保持在温度25℃，湿度55%的最佳舒适范围内。

由于辐射空调系统具有低能耗、高舒适性、环境和谐性等诸多优势，逐渐成为新型建筑空调系统的主流。随着技术的进步，辐射系统将向着更加智能、人性化的方向发展。

众森绿建国际科技股份公司

新风机事业部/边东晓 供稿