第2章 毛细管空调系统
2.1 毛细管空调系统的发展简史
如果总结现代建筑史，那么1987年的柏林国际建筑展（Internationale Bauausstellung Berlin，简称IBA）将会是最值得回味的标志性事件之一。为举办这次柏林建筑展，原西柏林市政当局从1978年开始就举行了多次国际建筑设计竞赛。正是在IBA主持的一项节能建筑设计展上，一种全新的空气调节系统出现在世人的眼前，这就是毛细管平面辐射空调系统。其发明者德国人多纳蒂·赫博斯特（Donald Herbst）将其命名为“Kapillarrohr System”（见图2.1）。
图2.1 毛细管发明者及毛细管微观效果图
“Kapillarrohr” 一词为德语，其含义就是指“毛细管”。但事实上，这种壁厚约0.9mm，直径约3.5～5.0mm的无规共聚聚丙烯管在工作状态下并不依赖严格意义上的“毛细作用”，这与在冰箱制冷循环中起节流作用的毛细管是完全不同的概念。同时，这种辐射供冷/供暖用的毛细管与医学意义上的毛细管，在外形尺寸上也远不在同一数量级上。因此，“Kapillarrohr” 所谓的“毛细管”仅在工程尺度上有意义。但这并不能抹杀 “Kapillarrohr System”的仿生学意义。于是，在后期的商业宣传中，具有“毛细管”含义的 “Kapillarrohr”这个词被换成了一个英文专有名词“Katube”。这个词本身并不存在，而是“Kapillarrohr”和“Tube”的合成体。此后，由于多纳蒂·赫博斯特的公司（Herbst AG）为毛细管系统所注册品牌名称为“KARO”，因此在实际商业推广中也使用“Karo Mat”一词。
此后不久，毛细管系统在柏林科技大学接受了严格的热物性测试，并于1986年首次在实际工程中得到了应用，工程地点就设在Herbst AG公司总部。在该项目中，11840ft2的毛细管系统以吊顶敷设的方式被用来供冷。此后的20多年里，该系统被陆续应用于欧洲众多高端商业建筑、政府大楼、别墅和医疗建筑中。部分标志性工程见表2.1。在上述项目中，承担除湿任务的往往是在欧洲应用较广的置换通风系统。
表2.1 欧洲毛细管空调系统典型工程
2008年1月1日，商标“Karo”正式被“Bake”（中文译名为：贝卡）取代，相应的企业名称改为“BEKA·Heiz-und Kuehlmatten”，即“BEKA Germany”。目前，我国国内企业代理销售的进口毛细管产品大部分来自该品牌。此后不久，贝卡在北美建立了兄弟企业——“BEKA USA”。后者很快实现了全套系统的本土化生产，并与在北美使用较广的独立新风系统组合使用，分别承担室内的显热负荷与潜热负荷。
另外值得注意的是，德国还有两家从事毛细管制造和工程设计的公司，分别是CLINA Heiz und Klelement GmbH（被译为科利拿换热元有限公司）和S&L Kühldecken und Heizungssysteme GmbH & Co.KG（简称S&L公司）。其中，原Clina公司执行董事Dr.Axel Jahn博士（现作为昆山开思妥德方董事长），也被认为是德国毛细管产品的最早发明者之一。图2.2分别为S&L公司为欧盟驻Georgian大使馆安装的毛细管系统的中央输送站和柏林Maschari中心安装的毛细管系统的分配站。S&L的工作人员正在对毛细管系统进行打压实验。
图2.2 S&L公司在欧洲的毛细管工程的水系统
毛细管系统传入我国是在21世纪初。虽然学术界对其优点与缺点均提出了不同的见解，但对其前景普遍看好。目前，我国使用的毛细管系统的来源有3类。
① 通过我国代理企业进口原装的德国或美国的全套毛细管系统（个别阀组在中国或别国采购）。比如，德国贝卡（即前文中的BEKA Germany）的大中华区总代理为际高制冷空调设备有限公司，后者是际高集团（际高建业有限公司）的子公司。
② 某些国内企业购买了德国的毛细管的生产线和相关技术，从而为国内市场提供与国外毛细管技术参数近似的产品。比如，图博节能科技（上海）有限公司作为外商独资企业，从德国引进全自动毛细管生产流水线，并因此成为当时世界上第三家可以大规模批量生产无规共聚聚丙烯（PP-R）毛细管网栅的厂商。另外，上海开思拓节能技术有限公司（下设：昆山开思拓空调技术有限公司；苏州开思拓空调有限公司；北京开思拓维节能技术研究所及各地办事处等）也从德国引进了包括毛细管型换热末端设备在内的相关技术。其中的昆山开思拓公司（KUNSHAN KLIMASYSTEMTECHNIK CO.，LTD.）与德国科利拿换热元有限公司（CLINAHeiz-undK lelement GmbH）合作，为我国建筑提供毛细管方面的技术服务以及相关新型毛细管产品。
③ 我国企业自主研发的毛细管系统。比如，北京普来福环境技术有限公司自主研发的毛细管产品已经在国内市场中占有相当比例的份额。
表2.2列出了比较有代表性的使用毛细管空调系统的典型工程。
表2.2 毛细管空调系统典型工程
