本周关键词：集成式辐射制冷系统

集成式辐射制冷系统是将辐射系统预埋在建筑结构中，与后装修不同，由于激活并利用建筑结构蓄热来加热或制冷区域，集成式辐射系统被称作主动式能源建筑（TABS）。集成式辐射制冷可用于多种领域，包括住宅、工业场所、商用区域。那么，集成式辐射系统具体是如何运行的呢，尤其在商用区域？

■ 结构和安装：

在解释集成辐射系统如何工作之前，向大家再次重申：集成式辐射系统是在建筑结构建造时安装的，因此与已经完成的商用区域几乎看不出什么区别。同时，这个系统非常安静，在商用区域运行时感觉不到它的存在。只有业主会思考为什么工作环境会那么舒适？

■ 高蓄热集成式辐射系统：

回到集成式辐射系统是如何运行的问题。TABS是高蓄热系统，也就意味着随着时间的推移它可以储存并释放巨大的能量，这也是TABS的主要特征，可以转移高峰的能源负荷到低谷的时段。在有效地使用低电价的夜间电能的同时，还可以利用夜晚的温差被动制冷，或者地热交换。给冷媒水最小的能源输出即可提供人为活动时间段的辐射制冷。

上图为24小时周期中的能量输入，表示了我们平常所说的“削峰填谷”效应。冷水会在夜间蓄冷，而在人为活动的时间段内提供最小的能源即可完成辐射制冷。

系统被制冷到了一个温度，在人为活动时间会吸收热量逐步升温并同时对区域制冷，并在一天结束时仍提供足够的制冷。热舒适模型（PMV）是一个国际认可的热舒适指标，ASHRAE对内部区域的指导参数为0.5到-0.5。在PMV曲线的人为活动时间的前段，数值都低于0（业主会觉得比较冷），随着时间推移辐射面升温，提高了作用温度，在一天结束后PMV会略高于0。但是，PMV始终在理想区间范围之内。

上图是区域内各种介质的运行温度的时间温度曲线。热舒适模型（PMV）是一个热舒适指标，范围为3到-3（3=热，-3=冷，0=中心；右坐标）。

■高蓄热辐射系统提供制冷详述：

理解了随着时间推移整个系统如何运作的概念，接下来解释一下如何在商用区域实际对活动区域制冷。

TABS通过预埋在建筑的结构混凝土中管子（可以在墙内，天花或者更普遍的区域，地面）内的循环水，来控制混凝土本身的温度。整个建筑结构本身变为了内部区域的温度调节器。当水在混凝土中循环时，能量随着温差在水和混凝土之前进行交换，如果水温低于混凝土，热量会转移到水中，将混凝土冷却，反之亦然。对于辐射制冷，水被抽到管子中，然后经过一个制冷装置（有许多制冷的方式，例如热泵、冷却塔、地下水），水一旦冷却了就可以进行再循环，继续内部区域的热交换。值得注意的是，水温只需比室内温度低2-4℃。这意味着通过控制混凝土表面温度在露点温度以上，可以非常容易地去除结露风险。

冷却的混凝土可以调节热舒适的原理，在于两个表面在直视范围内热量会由高温转移到低温。因此，在区域中任何一个人都会和混凝土做辐射热交换，同时给居住者供冷。任何隔绝在辐射板和想要被制冷的表面间的物体都会阻碍制冷，所以商用区域的辐射制冷系统在设计时必须注意，人员与辐射面之间应该保持足够的直视范围。

此处有一个关键点是热舒适度本身。热舒适度是一个人对于他们的热环境是否感到舒适的主观性判断，们根据他们身边区域的体感温度来评价热舒适度。这个温度涵盖了所有热量获取和散失的途径，包括新陈代谢、空气温度、太阳辐射。超过50%的体感温度取决于辐射温度（MRT），这意味着在环境中辐射占据着最核心的因素。所以辐射系统不仅要测量空气温度，也要测量MRT。通过监测MRT，TABS可以进行调节，然后相对于只监测空气温度的全风系统提供更好的热舒适度。

■控制策略：

辐射制冷系统在商用区域运行的另一关键点是如何进行控制。这决定了何时需要主动制冷，在人为活动时间需要提供多少冷量。这个控制策略同时提供了差异化的区域控制功能。通常，一个建筑不同房间或区域有不同的加热/制冷需求。但最终，每个区域都有独立的传感器和控制策略。

整个建筑的控制策略一般取决于设计特性，例如建筑物外壳，热惰性，系统响应时间等等。在现代化的系统中，控制系统都是自动运行的，使用复杂的算法来达到最精确地调节。即使如此，对于每个新的应用这些策略都会有所调整。控制既可以设定流量恒定温度为变量，也可以温度恒定流量为变量。无论使用哪种，商用建筑都可以设计成每个区域独立管理来提供最合适的舒适度。

综上所述，集成式辐射制冷系统对大多数商用区域的热舒适调节来说，是一个非常理想的选择，能够高效、安静地提供可靠以及低维护的制冷！

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