毛细管换热技术--工程应用与展望

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摘要：
本世纪由于亚洲经济崛起及世界其它国家的不断发展，世界各国的竞争体现在对能源的争夺。在此背景下, 许多与节能相关的术语, 如节能社会，节能产品，节能设计，节能工艺及节能技术，不断出现在世界媒体当中。

本世纪初，在德国兴起的毛细管网栅空调技术不仅在欧美国家受到越来越多的建筑师和暖通工程师的青睐，而且在我国建筑业正在引起越来越大关注。主要因为它有两大显著特点：第一，节能；第二，舒适。近几年来，应用毛细管网栅空调技术的节能示范工程在北京、上海等地相继出现。这说明毛细管网栅空调技术在我国已开始落地生根。事实上，毛细管技术的进一步研发和应用将不止为建筑业提供可靠的节能手段，而且为低品位能源（如太阳能、地热、海水能、工业废热等）的充分开发和利用开辟了崭新和有效的途径。

一、毛细管网栅工作原理

毛细管网栅是采用3.4×0.55 mm 或4.3×0.8 mm 的PP-R塑料毛细管组成的间隔为10 mm – 30 mm 的网栅，犹如人体中的毛细管，起到分配、输送和搜集液体的功能。在网栅中和人体毛细管中的液体流动速度基本相同，都在0.05 – 0.2 m/s之间。用毛细管制成的换热设备，其单位体积的换热面积远远大于已知的常规换热器的换热面积，因而具有超强的换热强度。

二、毛细管辐射末端换热技术

用水做热媒的毛细管弹性塑料网栅可以直接铺在房间围护结构表面的下方。这样房间的天花板、地板和墙壁就会变得非常的温暖舒适。由于网栅是由间距很小的平行毛细管均匀分布，热辐射交换面积非常大，所以室内温度非常均匀。但是，由于毛细管辐射末端本身不具备除湿功能，必须与新风处理系统联合使用，并要求有严格的运行管理机制。

三、毛细管重力循环空调技术

针对毛细管辐射末端技术的不足，由德国毛细管技术的创始企业Clina公司与中国合作伙伴开思拓空调系统技术有限公司共同研发出新一代毛细管空调技术，即毛细管重力循环空调柜专利技术（呼吸墙）。毛细管重力循环技术继承了毛细管技术的全部优点，并且弥补了毛细管辐射末端技术的不足。它的主要特点是：1）具有除湿功能，解决了毛细管辐射末端的结露问题；2）不需要额外的新风处理系统，充分发挥了毛细管技术的节能潜力；3）毛细管重力循环技术的应用不受地区限制，对高温高湿地区应用效果更为理想。

四、毛细管蓄能装置                                             

根据毛细管换热强，占地小的特点，开思拓发明了一种毛细管蓄能罐专利技术。蓄能罐主要是由毛细管、相变蓄能材料和罐体构成。在供暖季节，蓄能罐白天存储太阳能，夜晚供热。在夏季，蓄能罐白天吸收空调房间的热量，降低房间温度，夜晚对蓄能罐进行自然冷却。另外，还可以将蓄能罐制成可移动式蓄能装置，到热电厂、工厂收取废热，提取海水冷量及其他廉价能量，供空调系统使用。开辟了能源利用的新方法、新途径。

五、毛细管海水冷却器

在海滨城市，利用海水作为空调冷却水、取代冷却塔，越来越被人们重视。这不仅因为节约了空调用水，而且由于海水温度远低于空气温度、换热强度高，大大地提高了制冷机效率。但是，众所周知，海水对金属材料具有很强的腐蚀性。从而增加了金属冷却器的维护费用，降低了使用年限。尽管防腐技术不断提高，传统的金属冷却器仍然面临巨大的挑战。对此，德国Clina公司提供了毛细管能量收集器专利技术。毛细管集热器是用防腐PP-R塑料制成。因此，毛细管海水能量收集器的研制和应用，不仅解决了海水腐蚀问题，而且为海水冷却技术的发展开辟了一条新的道路。