모세관 매트

캐피럴리 튜브 매트는 분배 튜브와 컬렉터 튜브가 있는 얇은 튜브( 모세혈관)의 평평한 복합 구조이다.주요 용도에는 냉각 천장(방사성 냉각)과 바닥 난방 등이 있습니다.

테크놀로지

아이디어

모세관 매트의 구축은 생물의 피부(표면) 아래를 흐르는 자연이 만들어내는 미세한 정맥의 네트워크를 모델로 하고 있어 생물에게 영양분을 공급할 뿐만 아니라 몸의 열 조절에도 도움이 된다.열 조절 기능은 실내 온도를 조절하기 위해 실내 주변 영역의 표면 아래에 모세관 매트를 배치하고 이를 통해 온수 또는 냉수를 운반하는 영감을 제공했습니다.체내 피부 밑의 정맥과 마찬가지로 많은 모세혈관을 통해 항상 평행하게 액체가 흐르기 때문에 환경과의 열교환이 매우 격렬하고 동시에 에너지적으로 효과적이다.

표면 열교환기로 모세관 매트를 사용하여 온도를 제어하는 실내에서는 원하는 실내 온도에서 몇 도만 떨어져 있으면 난방 또는 냉방을 위한 유동 온도가 필요합니다.동시에 병렬 캐피럴리관이 많기 때문에 사행형(일반적으로 바닥 난방관의 설치)인 '단관식'에 비해 유량 유지에 필요한 구동 에너지가 상대적으로 낮다.캐피럴리 튜브와 실내 영역의 표면과의 거리가 작기 때문에 시스템은 매우 빠르게 반응합니다.냉난방 매체의 온도는 모세관 수가 많기 때문에 환경에 매우 균일하고 빠르게 방출됩니다.이러한 두 가지 특성(열 전달이 매우 우수하고 저압 손실)은 에너지 절약 측면에서 이점을 제공합니다.본 기술용어의 넓은 정의에서 캐피럴리 튜브 매트는 표면 열교환기이며 두 매체 간의 열전달에 사용할 수 있다.

특징들

일반적인 모세관 매트는 외경이 5mm 미만인 모세관이 있습니다.이는 구조를 매우 유연하게 만들고 "매트"의 특성을 강조합니다.개별 모세혈관은 10 ~ 최대 50 mm 간격으로 격자 모양으로 배열되어 있습니다.

캐피럴리 튜브 매트는 일반적으로 파이프라인 및 환기 및 에어컨 장비에 자주 사용되는 폴리프로필렌과 같은 플라스틱으로 만들어집니다.이 재료와 작은 치수는 그리드의 유연성을 만들고 그에 따라 매트의 특성을 만듭니다.다른 냉각 천장 파이프와 같이 구리나 강철 대신 플라스틱을 사용하여 모세관 매트를 제조하면 비용을 크게 절감할 수 있습니다.모세관은 매우 얇은 벽이기 때문에 금속에 비해 플라스틱의 열전도율이 낮으면 열전달에 악영향을 미치지 않습니다.폴리프로필렌은 많은 화학 물질(DIN 8078)에 대한 내성이 높기 때문에 내구성이 매우 높습니다.폴리프로필렌은 또한 재활용이 매우 쉽다.폴리프로필렌은 산소 확산에 노출되어 있습니다.이 특성 때문에 캐피럴리 튜브 매트는 항상 부식 방지 파이프 시스템에서만 작동해야 합니다.이 조치는 시스템의 안정적인 기능을 보장하며, 부식 손상(부식 및 부식 방지)에 대한 적절한 보호를 제공합니다.

캐피럴리 튜브 매트는 압출, 열 플라스틱 용접 및 사출 성형과 같은 표준 플라스틱 가공 기술을 통해 생산됩니다.

역사

모세관 매트의 발명은 1981년 베를린 엔지니어 디플로 거슬러 올라간다.ing. Donald Herbst는 이 기술에 대한 첫 특허를 출원하였습니다(DE 31 24 048, 등록일 15.06.1981, "바닥 또는 벽의 온수 표면 난방을 위한 배관망").캐피럴리 튜브 매트 기술에 대한 그의 오랜 연구 기간 동안, 이것은 많은 추가 발명/특허를 뒤따랐고, 이는 캐피럴리 튜브 매트의 제조 공정과 응용의 지속적인 발전에 기여했습니다.초기에 모세관 매트는 "KaRo"(모세관을 뜻하는 독일어 "KapillarRohr")라는 브랜드로 판매되었다.

1984년 베를린에서 열린 국제건축전시회에서 이 상은 "게르칸, 마르그 앤드 파트너"의 건축가들에 의해 만들어진 에너지 절약 주택의 초안에게 돌아갔다.이곳에서는 1,200m² 규모의 주거용 건물에서 모세관 매트가 복합 시스템 최초로 사용되었습니다.

교수님의 광범위한 과학적 연구.Mathias Fra ( 박사(1991년 이후) 및 이후 교수.베른트 글뤽 박사(1994년 이후)는 모세관 매트의 적용에서 이론의 필수 기본 원칙을 만들었다.오늘날 모세관 매트는 전 세계에 설치되어 있다.연간 생산량은 400,000m²(2010년) 이상으로 추정된다.

중요도 및 적용

캐피럴리 튜브 매트는 주로 복사 냉각에 사용됩니다.모든 유형의 냉각 천장은 모세관 매트로 작동할 수 있습니다.15mm 미만의 석고층이 필요한 모세관 매트가 있는 석고 냉각 천장과 더불어 금속 카세트 천장과 석고 보드 천장에 모세관 매트가 설치되어 있습니다.다른 버전의 전송 냉각 성능은 평균 미디어 온도와 실온 사이의 10 K 온도 차이에서 65 ~90 W/m입니다².실내에 자유롭게 매달린 캐피럴리 튜브 매트는 100 W/m² 이상의 냉각 성능을 달성합니다.

냉각 천장으로서 모세관 매트가 있는 금속 카세트 천장
모세관 매트를 붙인 석고 냉각 천장

모세관 매트는 열 건물 구성요소 활성화에도 사용됩니다.기존 콘크리트 코어 활성화와 달리 열 건물 구성요소 활성화에 사용되는 모세관은 천장 표면 아래에 약 5mm 가까이 있습니다.이 배치는 최대² 90 W/m(10 K 온도차에서, 위 참조)의 고속 반응과 높은 전송 성능을 보장하며, 콘크리트 질량을 축열재로 사용한다.캐피럴리 튜브 매트는 바닥 밑 또는 벽 난방과 같이 매우 얇게 구축된 난방 표면을 시공하는 데 사용될 수 있습니다.15mm 미만의 층 두께는 상당히 실현 가능합니다.모세관 매트는 히트 펌프 공장의 지열 에너지 개발을 위한 소형 수집기로도 사용됩니다.추출기 표면은 모세관 매트를 사용하여 크기를 줄일 수 있습니다.가공·제조업에서는 이미 캐피럴리 튜브 매트가 산욕 등의 온도 조절에 사용되고 있다.

대규모 프로젝트

캐나다 밴쿠버 올림픽 선수촌
오스트리아 빈, 트윈 타워
오스트리아 빈 유니카 타워
알리안츠 트렙타워 베를린, 독일
프랑스 마르네 라발레 호피탈 드 라니
중국 베이징 진마오궁

레퍼런스

^ "Olympic Village Vancouver, Canada". Archived from the original on 2012-09-19. Retrieved 2013-07-16.
^ 오스트리아 빈, 트윈 타워

Fra,, Mathias:운터수춘겐 주 카필라로르 데켄퀼시스템엔Tl.1. Kann die Stabtheory für die Berechnung von Kühldecken Eingesetztwerden?입력: Heizung Lüftung/Klima Haustechnik.HLH 44(1993) Nr.10, S.603-610
Fra,, Mathias; Herbst, Donald:Constaltische Untersuchungen an Kapillarrohr-Deckenkühlsystemen.Tl.2. Prüfstand ermittelten Kennwerte die auf dem Prüfstand? der Praxis?입력: Heizung Lüftung/Klima Haustechnik.HLH 44(1993) Nr.11, S.673-677

[1] "Olympic Village Vancouver, Canada". Archived from the original on 2012-09-19. Retrieved 2013-07-16.

[2] 오스트리아 빈, 트윈 타워

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