輻射系統(tǒng)在環(huán)境行業(yè)的應用中,其與可再生能源的耦合技術成為建筑碳中和的關鍵路徑。以土壤源熱泵為例,地下100米深處的土壤溫度常年穩(wěn)定在10-20℃,通過垂直埋管與熱泵機組換熱,夏季可為輻射供冷系統(tǒng)提供16℃冷水,冬季提供45℃熱水。北京某近零能耗建筑示范項目數(shù)據(jù)顯示,該系統(tǒng)年運行能耗只為傳統(tǒng)空調的58%,二氧化碳排放量減少42%。此外,結合光伏發(fā)電的直流電驅動輻射末端技術,進一步降低了電網(wǎng)依賴。2025年《中國綠色建筑發(fā)展規(guī)劃》明確要求,到2030年新建建筑中輻射供熱制冷系統(tǒng)滲透率需達50%,推動行業(yè)向低碳化轉型。輻射末端換熱能力與表面材料發(fā)射率相關。仿生輻射制冷輻射系統(tǒng)均勻度
在家裝裝修材料的選擇上,輻射制冷或制熱功能可與新型材料相結合。例如,具有輻射制冷特性的涂料可直接涂刷在墻面或屋頂,起到降溫隔熱的作用;含有輻射制熱元件的地板材料,可在鋪設后直接實現(xiàn)地面輻射供暖。這些新型材料不只具備功能性,還具有良好的裝飾效果。《新型建筑材料與節(jié)能技術》2023 年的研究指出,采用輻射制冷涂料的墻面,夏季室內溫度可降低 2-3℃,同時涂料的色彩和質感可滿足不同家裝風格的需求;而輻射制熱地板材料,其升溫速度快,15-20 分鐘即可達到設定溫度,為家裝提供了更高效、便捷的解決方案。仿生輻射制冷輻射系統(tǒng)均勻度輻射系統(tǒng)調試需進行逐回路水力平衡調節(jié)。
在家裝空調領域,輻射空調系統(tǒng)(RadiantCooling/HeatingSystem)正以其創(chuàng)新性的舒適性與節(jié)能潛力重塑高級居住環(huán)境。該系統(tǒng)摒棄了傳統(tǒng)強制對流方式,轉而通過預埋在吊頂、地板或墻壁內的毛細管網(wǎng)或金屬輻射板,以低溫差(制冷工況供水通常為16-18°C,供熱為35-45°C)向室內環(huán)境輻射傳遞冷熱量。這一物理過程主要作用于圍護結構表面及人體/物體,明顯減少了無益的空氣擾動與溫度分層,營造出均勻穩(wěn)定、無風感、無噪音的“恒溫層”體感環(huán)境。相較于傳統(tǒng)風機盤管系統(tǒng),輻射空調在熱舒適性上實現(xiàn)了質的飛躍。人體約50%的熱交換通過輻射完成,該系統(tǒng)精細契合這一生理機制,消除了強制送風帶來的干燥感與噪音困擾(運行噪音低于25dB(A))。其節(jié)能優(yōu)勢尤為突出:輻射傳熱效率高,冷水機組可運行于更高蒸發(fā)溫度(提升COP),空氣處理機組只需承擔潛熱負荷(新風除濕),大幅降低輸送能耗。實測數(shù)據(jù)表明,在同等舒適度下,輻射系統(tǒng)較傳統(tǒng)空調可節(jié)能20%-35%。
在人體健康行業(yè),輻射制熱系統(tǒng)的溫和加熱方式更有利于人體健康。人體通過輻射與周圍環(huán)境進行熱量交換,當環(huán)境溫度較低時,人體會向周圍輻射熱量導致熱量散失。輻射制熱系統(tǒng)通過提高周圍物體表面溫度,以輻射的方式向人體傳遞熱量,減少人體熱量散失,維持身體熱平衡。《人體生理學與環(huán)境交互》2024 年的研究指出,在輻射制熱環(huán)境下,人體皮膚溫度更均勻,血管收縮程度減輕,血液循環(huán)更加順暢,有助于緩解關節(jié)疼痛和提高睡眠質量。相較于傳統(tǒng)高溫對流采暖,輻射制熱不會使室內空氣過度干燥,減少呼吸道疾病的發(fā)生幾率,為人們營造更健康的生活環(huán)境。輻射系統(tǒng)可減少空氣對流引起的揚塵。
輻射系統(tǒng)在空調行業(yè)的革新中,溫濕度單獨控制(THIC)技術成為主流解決方案。傳統(tǒng)空調通過低溫冷水(7℃)同時處理顯熱與潛熱,導致能耗浪費。而輻射供冷系統(tǒng)只承擔顯熱負荷(50-60W/㎡),潛熱由單獨除濕系統(tǒng)(如溶液除濕機)處理。杭州某商業(yè)綜合體改造項目顯示,采用雙冷源除濕機與輻射地板的組合系統(tǒng),新風含濕量從14g/kg降至9g/kg,室內相對濕度穩(wěn)定在50%-60%,霉菌滋生率下降76%。此外,輻射末端無機械運動部件,噪聲低于25dB(A),滿足五星級酒店對靜音環(huán)境的要求。輻射末端安裝需避開大型吊燈遮擋區(qū)域。全天候輻射制冷輻射系統(tǒng)溫控器
輻射系統(tǒng)與置換通風結合可優(yōu)化空氣品質。仿生輻射制冷輻射系統(tǒng)均勻度
在空調行業(yè),輻射制冷技術正成為節(jié)能減耗的新方向。傳統(tǒng)空調主要通過機械壓縮制冷循環(huán),消耗大量電能,而輻射制冷是基于熱輻射原理,通過特殊涂層或結構,使物體表面向低溫的宇宙空間發(fā)射長波紅外輻射,實現(xiàn)熱量散失從而降溫。根據(jù)《建筑環(huán)境與能源》期刊 2023 年的研究,采用輻射制冷的空調系統(tǒng),相較于傳統(tǒng)空調,在夏季可降低 30%-40% 的能耗。其原理在于,輻射制冷不依賴空氣對流,直接將熱量以輻射形式傳遞,減少了風機等部件的能耗。在實際應用中,輻射制冷板可安裝于室內天花板或墻面,通過低溫表面與室內物體和人體進行輻射換熱,實現(xiàn)舒適降溫,避免傳統(tǒng)空調直吹帶來的不適感,為用戶提供更健康、舒適的室內環(huán)境。仿生輻射制冷輻射系統(tǒng)均勻度