在空調(diào)行業(yè),輻射制冷技術(shù)正成為節(jié)能減耗的新方向。傳統(tǒng)空調(diào)主要通過機(jī)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(jié)構(gòu),使物體表面向低溫的宇宙空間發(fā)射長波紅外輻射,實(shí)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(diào)系統(tǒng),相較于傳統(tǒng)空調(diào),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(duì)流,直接將熱量以輻射形式傳遞,減少了風(fēng)機(jī)等部件的能耗。在實(shí)際應(yīng)用中,輻射制冷板可安裝于室內(nèi)天花板或墻面,通過低溫表面與室內(nèi)物體和人體進(jìn)行輻射換熱,實(shí)現(xiàn)舒適降溫,避免傳統(tǒng)空調(diào)直吹帶來的不適感,為用戶提供更健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境。輻射系統(tǒng)需通過專業(yè)熱工計(jì)算確定容量。冷鏈物流輻射制冷輻射系統(tǒng)材料
在環(huán)境治理方面,輻射制熱技術(shù)可用于土壤修復(fù)。受污染的土壤在低溫環(huán)境下,污染物的遷移和降解速度較慢。通過輻射制熱技術(shù),將熱量以輻射方式傳遞到土壤中,提高土壤溫度,可加速污染物的揮發(fā)和微生物的降解作用。中國環(huán)境科學(xué)研究院 2022 年的研究表明,在采用輻射制熱進(jìn)行土壤修復(fù)的實(shí)驗(yàn)中,土壤中有機(jī)污染物的降解率在 3 個(gè)月內(nèi)提高了 20%-30%。這種技術(shù)無需大規(guī)模開挖土壤,減少了對(duì)環(huán)境的二次破壞,且能實(shí)現(xiàn)精細(xì)加熱,對(duì)周邊環(huán)境影響較小,為土壤污染治理提供了一種高效、環(huán)保的新途徑。冷鏈物流輻射制冷輻射系統(tǒng)醫(yī)療艙輻射板表面發(fā)射率影響輻射換熱效率。
輻射制冷技術(shù)與裝飾材料的創(chuàng)新融合,為現(xiàn)代家裝設(shè)計(jì)開辟了功能美學(xué)兼具的新路徑。意大利克萊門特公司研發(fā)的石墨烯輻射板,以納米級(jí)復(fù)合工藝將石墨烯涂層與輕質(zhì)基材結(jié)合,厚度只 8mm,可像裝飾面板般直接嵌入吊頂輕鋼龍骨或墻面造型基層中。其導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá) 530W/(m?K),較傳統(tǒng)金屬輻射板提升 40%,是銅材料的 1.3 倍(Clemente, 2023),能在 15 分鐘內(nèi)快速均勻降溫。尤為關(guān)鍵的是,系統(tǒng)運(yùn)行噪音低于 25dB,較傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管降低 12dB,完全滿足高級(jí)住宅對(duì) “靜音制冷” 的嚴(yán)苛需求。這種將制冷設(shè)備與裝修主材一體化的設(shè)計(jì),既避免了傳統(tǒng)空調(diào)風(fēng)口對(duì)墻面完整性的破壞,又通過石墨烯的遠(yuǎn)紅外輻射特性,實(shí)現(xiàn)無吹風(fēng)感的舒適降溫,成為大平層、別墅等空間打造 “隱形舒適系統(tǒng)” 的主流方案。
從人體健康角度來看,輻射制熱與空氣品質(zhì)的協(xié)同作用不容忽視。傳統(tǒng)采暖方式可能會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)空氣干燥、灰塵飛揚(yáng),影響空氣質(zhì)量和人體健康。而輻射制熱系統(tǒng)由于不依賴空氣對(duì)流,不會(huì)引起空氣擾動(dòng),能有效減少灰塵和細(xì)菌的傳播。同時(shí),結(jié)合新風(fēng)系統(tǒng),可在保持室內(nèi)溫暖的同時(shí),引入新鮮、濕潤的空氣,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量?!妒覂?nèi)空氣品質(zhì)與健康建筑》2024 年的研究顯示,在采用輻射制熱與新風(fēng)結(jié)合的室內(nèi)環(huán)境中,空氣中 PM2.5 濃度降低 15%-20%,細(xì)菌總數(shù)減少 10%-15%,為人們創(chuàng)造了更健康、清新的居住和工作環(huán)境。輻射系統(tǒng)節(jié)能性體現(xiàn)在高COP運(yùn)行工況。
輻射系統(tǒng)在采暖行業(yè)的升級(jí)中,低溫?zé)崴椛涔┡夹g(shù)已占據(jù)主導(dǎo)地位。該技術(shù)通過40-50℃熱水循環(huán),使地板表面溫度維持在24-28℃,熱量以輻射和對(duì)流形式傳遞。德國弗勞恩霍夫研究所實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,輻射供暖房間垂直溫差小于2℃,而散熱器供暖可達(dá)5℃以上。在哈爾濱某住宅項(xiàng)目中,采用聚乙烯(PE-RT)管材與30mm厚擠塑聚苯板(XPS)隔熱層,熱損失較傳統(tǒng)暖氣片降低41%。2025年《中國輻射供熱制冷系統(tǒng)行業(yè)報(bào)告》預(yù)測,隨著“煤改電”政策推進(jìn),水地暖市場規(guī)模將以年均8%的速度增長,2030年突破1200億元。輻射系統(tǒng)更適合低溫差連續(xù)運(yùn)行的場景。冷鏈物流輻射制冷輻射系統(tǒng)醫(yī)療艙
金屬輻射板系統(tǒng)熱響應(yīng)時(shí)間通常在30分鐘內(nèi)。冷鏈物流輻射制冷輻射系統(tǒng)材料
輻射系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)溫室中的應(yīng)用正在拓展其邊界。荷蘭瓦赫寧根大學(xué)研發(fā)的輻射制冷薄膜,通過在聚乙烯(PE)基材中嵌入硫酸鋇(BaSO?)納米顆粒,實(shí)現(xiàn)95%以上的太陽反射率與85%的中紅外發(fā)射率。在西班牙阿爾梅里亞溫室試驗(yàn)中,該薄膜使夜間棚內(nèi)溫度比外界低3-5℃,有效抑制了番茄晚疫病的發(fā)生。同時(shí),結(jié)合地埋管輻射供熱系統(tǒng),冬季可維持根系區(qū)溫度在18-20℃,使番茄產(chǎn)量提高22%。這種“被動(dòng)降溫+主動(dòng)供熱”的組合模式,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)能提供了創(chuàng)新方案。冷鏈物流輻射制冷輻射系統(tǒng)材料