辐射供冷与空调结合节能新模式
2025-10-19

近年来,随着全球能源消耗的持续增长和环境问题的日益突出,建筑领域的节能技术成为研究与应用的重点方向。在众多建筑能耗中,空调系统占据相当大的比例,尤其是在夏季制冷需求旺盛的地区。传统的空调系统多采用全空气或风机盘管加新风的方式,虽然技术成熟,但存在能耗高、热湿耦合处理效率低、室内舒适性受限等问题。在此背景下,辐射供冷与空调结合的节能新模式应运而生,成为提升建筑能效、改善室内环境质量的重要技术路径。

辐射供冷系统利用低温水在天花板、墙体或地板中的辐射板内循环,通过辐射换热方式吸收室内热量,实现降温效果。与传统对流式空调不同,辐射供冷主要依靠表面与人体及物体之间的长波辐射进行热交换,避免了空气强制流动带来的吹风感和噪音,显著提升了热舒适性。同时,由于辐射系统承担了大部分显热负荷,空调系统仅需处理潜热负荷(如人员呼吸、烹饪等产生的湿气)和少量剩余显热,从而大幅降低了送风量和风机能耗。

将辐射供冷与空调系统有机结合,形成“辐射+新风”复合系统,是当前高效节能建筑中广泛应用的技术模式。在这种模式下,新风系统独立承担除湿任务,通常通过冷却除湿或转轮除湿等方式将室外空气处理至低含湿状态后送入室内,确保室内湿度控制在舒适范围内(一般为40%~60%)。而辐射系统则专注于温度调控,维持室内温度在24~26℃之间。这种热湿独立处理的方式,突破了传统空调系统必须同时处理温湿度的局限,提高了系统的运行灵活性和能效比。

从节能角度看,该模式的优势尤为明显。首先,辐射系统使用的冷水温度通常在16~18℃之间,远高于传统空调所需的7℃冷冻水,这意味着制冷机组可以在更高的蒸发温度下运行,显著提升其COP(性能系数),降低制冷能耗。其次,由于新风系统风量减少(通常仅为传统系统的30%~50%),风机功率大幅下降,进一步节约电能。此外,辐射系统具有较大的蓄热能力,可在夜间利用低谷电价进行预冷,实现“削峰填谷”,优化电力资源配置。

在实际工程应用中,该系统已在我国多个绿色建筑项目中成功实施。例如,在一些高标准办公建筑和数据中心中,采用顶棚辐射板结合溶液除湿新风系统的组合,不仅实现了全年舒适环境,还使空调系统能耗较常规方案降低30%以上。特别是在夏热冬冷地区,该系统冬季还可切换为辐射供暖模式,实现一机多用,提高设备利用率。

当然,辐射供冷系统在推广过程中也面临一些挑战。最典型的是结露风险控制问题。由于辐射板表面温度接近露点,若室内湿度控制不当,极易产生冷凝水,影响建筑安全和使用体验。因此,必须配备精准的湿度监测与调控系统,并确保新风除湿能力稳定可靠。此外,系统初投资相对较高,设计与施工要求更为精细,需要多专业协同配合,这对设计单位和施工团队提出了更高要求。

未来,随着智能控制技术的发展,辐射供冷与空调结合系统将进一步向智能化、集成化方向演进。通过引入物联网传感器、人工智能算法和楼宇自控平台,可实现对室温、湿度、人员活动等参数的实时感知与动态调节,优化系统运行策略,最大限度挖掘节能潜力。同时,结合太阳能光伏、地源热泵等可再生能源技术,有望构建近零能耗甚至产能建筑,推动建筑领域碳达峰、碳中和目标的实现。

综上所述,辐射供冷与空调结合的节能新模式,以其高效能、高舒适性和可持续性,正在重塑现代建筑环境控制系统的技术格局。它不仅代表了暖通空调技术的进步方向,更是实现绿色低碳发展的重要支撑手段。随着政策支持、技术进步和市场认知的不断提升,这一模式必将在未来的建筑节能领域发挥更加广泛而深远的作用。

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