首先，本人非常糾結(jié)于“輻射空調(diào)”這個(gè)概念，橫豎覺(jué)得這種叫法不妥，可是又無(wú)法發(fā)明個(gè)新詞讓大家都明白。如果說(shuō)空調(diào)肯定是空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的意思，可輻射調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境大家又覺(jué)得生僻，但輻射本身又和空氣沒(méi)什么關(guān)系，輻射系統(tǒng)里又存在著大量對(duì)流換熱……有點(diǎn)亂！可是科學(xué)本身就是復(fù)雜多元的體系，把復(fù)雜的東西簡(jiǎn)單明了、清晰地介紹給使用者安全穩(wěn)定應(yīng)用，也許就是我輩存在的價(jià)值！
1、關(guān)于熱舒適說(shuō)到輻射式空調(diào)不得不從熱舒適聊起。100 多年前，美國(guó)人卡約爾博士（國(guó)內(nèi)把他翻譯成開利博士）發(fā)明了空調(diào)，從而在人類文明的歷史進(jìn)程里又多了一項(xiàng)偉大的發(fā)明，讓我們即使是在炎熱的夏天室內(nèi)環(huán)境仍然可以舒適宜人。所以空調(diào)的本質(zhì)就是為了解決人體熱舒適而誕生的�？墒侨梭w怎樣才能舒適呢，丹麥工業(yè)大學(xué)的Fanger 教授給出了一個(gè)研究成果，他從空氣溫度、濕度、人體輻射量、風(fēng)速、人體穿衣多少、人的活動(dòng)量6個(gè)方面給出一個(gè)綜合的計(jì)算方法。其實(shí)人體是一個(gè)需要保持恒溫的物體，即使是1 ～ 2℃的體溫波動(dòng)人也受不了。所以人體需要一個(gè)熱平衡，對(duì)于人體永遠(yuǎn)在釋放熱量，人周圍的環(huán)境一定要給一個(gè)熱量平衡人才能舒適，同時(shí)人體有著極強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力來(lái)保持這種平衡。
歐洲的一些學(xué)者近些年有了新的研究，在Fanger理論的基礎(chǔ)上更加細(xì)化。人體為了自身的熱平衡主要通過(guò)3個(gè)途徑來(lái)解決：一是與空氣的對(duì)流換熱，包括空氣的溫度和空氣的流速；二是和環(huán)境的輻射換熱，主要是人體的表面溫度和環(huán)境壁面溫度之間的輻射傳熱；三是人體皮膚的蒸發(fā)換熱，這個(gè)又分為自然蒸發(fā)和強(qiáng)制蒸發(fā)，強(qiáng)制蒸發(fā)就是我們通常說(shuō)的出汗。前兩個(gè)作用決定第三個(gè)的情況，也就是說(shuō)第三個(gè)狀態(tài)決定人是否舒適！
通過(guò)以上的研究我們就可以找到為什么輻射式空調(diào)比傳統(tǒng)空調(diào)更舒適、更節(jié)能的理論依據(jù)�？s爾博士發(fā)明空調(diào)并給出的計(jì)算方法，忽略了一個(gè)重要的問(wèn)題：在一個(gè)有空調(diào)的房間內(nèi)，空氣的溫度和環(huán)境的壁面溫度有一個(gè)不小的溫差，大概有3 ～ 4 ℃，也就是說(shuō)壁面溫度比空氣溫度高3 ～ 4 ℃，此時(shí)人體同環(huán)境的輻射傳熱同對(duì)流換熱相比是一個(gè)較小的值，為了達(dá)到熱平衡必須加大對(duì)流換熱也就是降低空氣溫度，同時(shí)降低相對(duì)濕度，這樣帶來(lái)了人體蒸發(fā)量的加大，人即使達(dá)到了熱平衡也并不舒適。而在輻射系統(tǒng)中，由于輻射的原因環(huán)境壁面的溫度被降低并低于空氣的溫度，此時(shí)輻射傳熱被大大提高，同時(shí)對(duì)流換熱被降低，人體的蒸發(fā)量也降低，人感覺(jué)變得非常舒適。更值得注意的是，兩種工況下空氣溫度有較大的差值，帶來(lái)了較大的節(jié)能空間！
2、 什么是輻射式空調(diào)
末端以輻射的形式進(jìn)行供暖供冷的系統(tǒng)我們稱為輻射式空調(diào)。輻射式空調(diào)絕不是只有輻射傳熱沒(méi)有對(duì)流傳熱，而且對(duì)流傳熱有時(shí)量還不小, 把輻射方式分別由天棚、墻面和地面來(lái)供暖和供冷，理論上輻射換熱應(yīng)該是沒(méi)有太大的區(qū)別，實(shí)際上的區(qū)別就是由不同位置產(chǎn)生的對(duì)流量的不同而帶來(lái)散熱量的差異。曾經(jīng)有位同仁很認(rèn)真地和我說(shuō)，他實(shí)測(cè)的墻面供冷的冷量大于天棚供冷的冷量，理論上是不可能的，但實(shí)際上也許可能會(huì)發(fā)生，值得注意的是輻射板對(duì)面是否有高溫壁面，比如窗子，這個(gè)時(shí)候墻面供冷量由于輻射角的原因可能會(huì)高于頂棚供冷的冷量，至于他們?nèi)叩年P(guān)系請(qǐng)?jiān)斠奅N 15337 的計(jì)算方法。
輻射式空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，前段時(shí)間，本人參加了江億老師倡導(dǎo)的溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)技術(shù)高峰論壇，體會(huì)頗深，很多專家到會(huì)，也許輻射空調(diào)的春天要來(lái)了�？墒墙Y(jié)露問(wèn)題是輻射供冷的難點(diǎn)和重點(diǎn)，會(huì)上有些專家提出輻射供冷只能解決常規(guī)供冷的40%。就目前的水平來(lái)看，我完全贊成這樣的觀點(diǎn)，因?yàn)樗疁亟o輻射表面18 ℃、溫差3 ℃時(shí)，供水平均溫度為19.5 ℃，表面平均溫度會(huì)在21 ～ 22 ℃之間，如果此時(shí)室內(nèi)空氣溫度在25 ℃時(shí)，冷量會(huì)在35～40 W/m2，按我們常規(guī)的系統(tǒng)負(fù)荷在90～100 W 左右計(jì)算剛好是40%。
問(wèn)題是我們的水溫真的只能給到18 ℃嗎？國(guó)外的資料和我們的輻射供冷新的規(guī)范顯示，輻射表面的最低溫度和室內(nèi)露點(diǎn)溫度差值在2.5～3 ℃是安全的，基于此我們來(lái)作一些判斷：如果室溫25 ℃，相對(duì)濕度50%。此時(shí)露點(diǎn)溫度大約14 ℃左右，也就是說(shuō)輻射源最低溫度在16.5～17 ℃是安全的，如果輻射表面平均溫度在18 ～ 19 ℃是非�？赡艿�，此時(shí)如果室溫為25 ℃，那么供冷量可以達(dá)到80 ～ 90 W/m2 是完全可能的。所以從理論上來(lái)講，輻射空調(diào)達(dá)到我們所說(shuō)的住宅常規(guī)負(fù)荷是完全可能的，可為什么就連18 ℃供水在實(shí)際使用中都會(huì)很危險(xiǎn)呢？是哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題讓我們的理論和實(shí)踐有如此大的差距呢？我認(rèn)為是控制環(huán)節(jié)和末端產(chǎn)品出了問(wèn)題。
從控制的角度來(lái)說(shuō)，目前我們流行的控制大部分還停留在露點(diǎn)探測(cè)上，這是一種非常被動(dòng)防御的方式，是歐洲10 年前就已經(jīng)淘汰的技術(shù)，目前露點(diǎn)的控制和變水溫的控制是主流，更先進(jìn)的方式是表面溫度修訂的控制方法。從末端形式來(lái)看，我們還在應(yīng)用毛細(xì)管這種已經(jīng)落后的技術(shù)，不止一位歐洲工程師和我說(shuō)，毛細(xì)管是“很久很久以前的事了”，目前歐洲的市場(chǎng)各種優(yōu)秀的輻射板層出不窮�；谶@兩個(gè)方面的大幅度提高，目前歐洲的同行60 ～70 W/m2 已經(jīng)是常規(guī)產(chǎn)品了，優(yōu)秀的可以達(dá)到90 ～100 W/m2。
3、 輻射末端的一些思考
江億老師在第2屆溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)技術(shù)高峰論壇的總結(jié)發(fā)言中給出了一個(gè)重要的結(jié)論：溫濕度獨(dú)立控制重點(diǎn)在末端。我輩同大師的差距就在于見山是山、見山不是山、見山還是山的境界之間的差距。讓我們來(lái)看看我們目前流行的輻射末端毛細(xì)管的情況如何吧。在這里我們不提安裝滲漏的問(wèn)題、滲氧的問(wèn)題、堵塞的問(wèn)題、裝飾配合的問(wèn)題、流量穩(wěn)定分配的問(wèn)題，我們僅從輻射理論上進(jìn)行分析。優(yōu)秀的輻射末端一定有兩個(gè)特征：一是穩(wěn)定的單向傳熱；二是表面溫度的均勻。通常毛細(xì)管沒(méi)有保溫，無(wú)法做到穩(wěn)定的單向傳熱，這個(gè)很好理解；第二點(diǎn)很多人立刻反駁：不對(duì)呀，毛細(xì)管那么細(xì)，表面肯定均勻。真的嗎？表面均勻包括兩個(gè)方面：散熱源和表面材料的熱阻。
沒(méi)錯(cuò)，毛細(xì)管表面由于很細(xì)，是很均勻，可是干管怎么處理呢，管徑要大3 ～ 4倍，表面人工抹灰的熱阻穩(wěn)定性更是無(wú)從談起。有一次遇見一個(gè)做毛細(xì)管的朋友，他說(shuō)我同意你的說(shuō)法，如果我把毛細(xì)管也按你說(shuō)的加上保溫，做成穩(wěn)態(tài)的輻射板又如何？我反問(wèn)他：“你做成這樣了，為什么還要用毛細(xì)管呢？不能為了做毛細(xì)管而做毛細(xì)管吧……”輻射式空調(diào)就是輻射式空調(diào)，盡管這個(gè)叫法并不完全科學(xué)，但叫毛細(xì)管空調(diào)未免就偷換概念了。因?yàn)榍熬Y是德國(guó)的，所以就什么都是優(yōu)秀的嗎？上世紀(jì)90 年代德國(guó)有一款車叫捷達(dá)，讓大部分國(guó)人知道什么是坐轎車的感覺(jué)，20 年過(guò)去了，德國(guó)人不解為什么還有中國(guó)人在買捷達(dá)，有人買當(dāng)然就不會(huì)停產(chǎn)，你可以把他稱為懷舊，我愿意稱之為保守而僵化的思想！
4 、新風(fēng)的一些思考
新風(fēng)是個(gè)本人很想多聊幾句的話題，可問(wèn)題太復(fù)雜，又怕聊不明白。我們說(shuō)的新風(fēng)要加上幾個(gè)后綴：新風(fēng)換氣、新風(fēng)除濕、新風(fēng)熱交換。先說(shuō)新風(fēng)換氣，我曾經(jīng)問(wèn)過(guò)幾位住在京城某著名地產(chǎn)商開發(fā)的使用輻射空調(diào)小區(qū)的朋友，當(dāng)然個(gè)人觀點(diǎn)覺(jué)得他們輻射空調(diào)系統(tǒng)很差，于是我問(wèn)這些朋友：“你們?yōu)槭裁催x擇買這房子，住得怎樣，舒適、節(jié)能嗎？”他們回答的幾乎一樣：“并不怎么舒適，更不在乎節(jié)不節(jié)能，但我喜歡他們的新風(fēng)�！蔽液荏@訝人們對(duì)新風(fēng)的重視，也很理解目前惡劣的氣候已經(jīng)讓人忍無(wú)可忍�？墒钦嬲齼�(yōu)秀的新風(fēng)換氣系統(tǒng)只能出現(xiàn)在輻射空調(diào)系統(tǒng)里（如果你肯花錢，全空氣也不錯(cuò)），因?yàn)橹挥休椛湎到y(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)真正的置換送風(fēng)，或者叫純新風(fēng)。對(duì)于這樣的方式，F(xiàn)anger 教授給出的名言是：或許你不得不與別人共享空間，可你不必與人共享空氣！說(shuō)道新風(fēng)除濕又得從溫濕度獨(dú)立控制說(shuō)起。輻射式空調(diào)是這一理論的典型應(yīng)用之一，溫濕度獨(dú)立控制可以起到既提高舒適度又節(jié)能的效果，但輻射式空調(diào)的舒適與節(jié)能更多來(lái)自于輻射的形式。對(duì)于溶液除濕，我本人是贊同的，送入室內(nèi)的新風(fēng)等焓的同時(shí)又等溫，不再承擔(dān)顯熱的負(fù)荷，顯然這是正確的，問(wèn)題是冷凍的方法也能達(dá)到同樣的效果，又可以避免衛(wèi)生性的爭(zhēng)議。目前我們使用的歐洲除濕機(jī)大部分都是等溫送風(fēng)的，而且COP有的可以達(dá)到6 ～ 7 的效率。新風(fēng)熱交換是個(gè)重要的話題，我本人不喜歡紙纖維的交換器，歐洲目前流行塑料材質(zhì)的、最為先進(jìn)的膜技術(shù)的，其潛熱可交換60%，數(shù)據(jù)很驚人。
5、 輻射式空調(diào)的應(yīng)用
輻射空調(diào)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在歐洲，醫(yī)院和高檔小區(qū)應(yīng)用最為廣泛。很多國(guó)內(nèi)的專家說(shuō)歐洲氣候和我們不一樣，在歐洲能用未必中國(guó)也能用，我很同意這樣的說(shuō)法，并且把這樣的說(shuō)法說(shuō)給歐洲的工程師，他打開電腦讓我看幾個(gè)正在工作的系統(tǒng)（遠(yuǎn)程控制），數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)工作的不錯(cuò)，并告訴我這幾個(gè)住宅位置在迪拜。輻射式空調(diào)由于使用了置換式新風(fēng)，在醫(yī)院的應(yīng)用使環(huán)境得到了很大的改善，并且節(jié)能潛力巨大。就在寫此文的前幾個(gè)小時(shí)，本人在意大利參觀了一家醫(yī)院，該醫(yī)院新樓使用的是輻射式空調(diào)，老樓使用的是傳統(tǒng)空調(diào)，醫(yī)院的人介紹，他們得到的電費(fèi)收據(jù)顯示，新系統(tǒng)節(jié)能60% 以上，令人驚訝。當(dāng)然我沒(méi)有更加細(xì)致地分析其原因，就當(dāng)故事聽吧!
