在家裝行業(yè)的建筑節(jié)能改造中,輻射制冷或制熱系統(tǒng)是提升建筑能效的有效手段。老舊建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能差,導(dǎo)致冬季熱量散失、夏季熱量傳入,能耗較高。通過(guò)安裝輻射制冷或制熱系統(tǒng),結(jié)合墻體保溫、門窗密封等措施,可明顯提高建筑的節(jié)能效果。《建筑節(jié)能改造技術(shù)與案例》2023 年的研究表明,對(duì)既有建筑進(jìn)行輻射制冷或制熱系統(tǒng)改造后,冬季采暖能耗降低 25%-35%,夏季空調(diào)能耗降低 20%-30%。同時(shí),改善了室內(nèi)熱環(huán)境,提高了居住舒適度,實(shí)現(xiàn)了建筑節(jié)能與居住品質(zhì)提升的雙重目標(biāo)。輻射傳熱占人體熱交換總量的50%左右。地暖輻射采暖輻射系統(tǒng)工業(yè)廠房
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(guò)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(yáng)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。地暖輻射采暖輻射系統(tǒng)工業(yè)廠房輻射表面溫度與室溫溫差宜控制在5℃內(nèi)。
輻射制冷技術(shù)對(duì)睡眠質(zhì)量的正向影響已獲得醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)驗(yàn)證。上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院 2022 年發(fā)布的睡眠醫(yī)學(xué)研究(納入 300 名不同年齡段受試者,持續(xù)監(jiān)測(cè) 8 周)顯示,在采用輻射制冷的臥室環(huán)境中(溫度精細(xì)控制在 24℃±0.5℃、相對(duì)濕度 50%±5%、空氣流速 0.1m/s 以下),受試者的深睡眠階段(N3 期)時(shí)長(zhǎng)平均增加 22%,入睡潛伏期從傳統(tǒng)空調(diào)環(huán)境的 28 分鐘縮短至 15 分鐘。這種改善源于輻射制冷獨(dú)特的無(wú)對(duì)流散熱模式。該技術(shù)通過(guò)墻面或吊頂?shù)牡蜏剌椛浒澹ū砻鏈囟?20-22℃)以熱輻射方式吸收人體熱量,避免了傳統(tǒng)空調(diào)送風(fēng)導(dǎo)致的體表溫度驟變與肌肉緊張。同時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行噪音≤25dB(相當(dāng)于輕聲耳語(yǔ)),較傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管降低 10-15dB,消除了設(shè)備噪音對(duì)睡眠周期的干擾。在針對(duì) 50 名入睡困難患者和 80 名老年受試者的專項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,輻射制冷環(huán)境使入睡后覺(jué)醒次數(shù)減少 37%,睡眠效率(睡眠時(shí)間 / 臥床時(shí)間)提升至 85% 以上。醫(yī)學(xué)研究者分析,這種無(wú)吹風(fēng)感、低噪音的恒溫環(huán)境,能更好地維持自主神經(jīng)系統(tǒng)平衡,促進(jìn)褪黑素分泌,為入睡困難人群和對(duì)環(huán)境敏感的老年群體提供了科學(xué)的睡眠改善方案。
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(kāi)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(guò)石墨烯的遠(yuǎn)紅外輻射特性,實(shí)現(xiàn)無(wú)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。輻射末端換熱能力與表面材料發(fā)射率相關(guān)。
在空調(diào)制造領(lǐng)域,輻射制冷技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展推動(dòng)了產(chǎn)品的升級(jí)換代。新型輻射制冷材料的研發(fā),如納米光子涂層、多孔介質(zhì)材料等,大幅提高了輻射制冷效率。麻省理工學(xué)院 2023 年的研究成果顯示,采用新型納米光子涂層的輻射制冷設(shè)備,在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下,單位面積制冷功率可達(dá) 100 W/m2 以上,較傳統(tǒng)材料提升了 50%。這些新技術(shù)的應(yīng)用,使得空調(diào)產(chǎn)品體積更小、重量更輕,安裝和維護(hù)更加便捷。同時(shí),智能化控制系統(tǒng)的引入,可根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)輻射制冷強(qiáng)度,進(jìn)一步提升空調(diào)的節(jié)能效果和使用便利性,滿足市場(chǎng)對(duì)高效、智能空調(diào)產(chǎn)品的需求。金屬輻射板表面發(fā)射率宜保持在0.9以上。地暖輻射采暖輻射系統(tǒng)工業(yè)廠房
輻射系統(tǒng)設(shè)計(jì)需計(jì)算夏季結(jié)露臨界曲線。地暖輻射采暖輻射系統(tǒng)工業(yè)廠房
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(guò)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(guó)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(guó)輻射供熱制冷系統(tǒng)行業(yè)報(bào)告》預(yù)測(cè),隨著“煤改電”政策推進(jìn),水地暖市場(chǎng)規(guī)模將以年均8%的速度增長(zhǎng),2030年突破1200億元。地暖輻射采暖輻射系統(tǒng)工業(yè)廠房