新型結合放射空調システム：未来に向けた個別化温熱環境ソリューション
エネルギー転換と個別化ニーズが共存する時代において、画期的な空調ソリューションが室内温熱環境制御の概念を変えつつあります。
従来の暖房と冷房システムは現実的なジレンマに直面しています。集中型システムは高密度使用には適していますが、農村部や低入居率の住宅地、一部使用の別荘などでは大規模システムの運用コストが高く、正常に機能しないことさえあります。
一方、単一の冷房または暖房システムではエネルギー効率と快適性という二重の要求を同時に満たすことができません。
01 現在の温熱環境制御システムが抱える市場課題
現代建築の温熱環境制御分野では、調和の難しい矛盾に直面しています。大規模な集中暖房システムは経済的な運営のために高い利用者密度を必要としますが、現実には多くの農村地域や都市部の住宅地で入居率が不足しており、従来の集中暖房を効果的に提供できない状況があります。
一戸建住宅、農村部の別荘、または使用頻度の低い空間では、中央空調システムや空気源ヒートポンプシステム全体を稼動させることは非常に不経済です。
快適性の観点では、従来の空調システムにも明らかな欠点があります。従来の対流式冷却システムは強制空気循環に依存しており、明確な冷風感、不均一な温度分布、騒音問題を引き起こすだけでなく、空気中污染物質を拡散するリスクもあります。
一方、理想的な放射冷却システムはより穏やかな快適体験を提供できますが、結露リスクと冷却能力不足という技術的ボトルネックによって、特に高温多湿気候地域での適用が制限されてきました。
02 革新的ソリューションの核心原理
これらの課題に対処するため、私たちが提案する「エアコンパートナーに基づく結合放射空調システム」（ABCシステム）は画期的な解決策をもたらします。このシステムは、従来のセパレート型エアコンと放射末端を巧みに組み合わせ、独自のプロセス設計を通じて性能の飛躍的向上を実現します。
ABCシステムは、従来のセパレート型空調システム、革新的な「エアコンパートナー」補助熱交換モジュール、床下に設置されたPEパイプ放射末端システムの3つの核心コンポーネントで構成されています。
「エアコンパートナー」はシステムのインテリジェントハブとして機能し、プレート熱交換器、循環水ポンプ、精密制御システムを含み、両末端の動作を調整する役割を担います。
このシステムの最も革新的な特徴は、そのデュアルモード運転能力です：
- 冬季暖房モード：システムはA-B-C循環経路を採用し、冷媒はまずエアコンパートナーを通過して放射末端に放熱した後、室内機に入り二次熱放出を完了します。この二段階凝縮設計により、有効凝縮面積が大幅に増加し、システムの過冷却度が向上します。
- 夏季冷房モード：システムはA-C-B循環経路に切り替わり、冷媒はまず室内機を通じて熱を吸収し、次にエアコンパートナーを経由して地下PEパイプに放熱します。二回の蒸発プロセスにより、戻りガスの過熱度が高く保たれると同時に、対流冷却と放射冷却の完璧な組み合わせを実現します。
03 ABCが多様なシナリオにおける最適解である理由
規模適応性：単一房間から建物全体まで
ABCシステムの独自の利点は、その比類のない柔軟性にあります。従来のセントラル空調や集中暖房とは異なり、実際の必要に応じて、単一の部屋、特定の区域、または建物全体に温熱環境制御を提供できます。
取り残された農村世帯や低入居率のコミュニティでは、このオンデマンド起動特性によりエネルギー浪費を回避できます。
比較すると、大規模なセントラル空調システムは建物全体には適していますが、局部空間の経済的運転は実現できません。一方、普通のセパレート型エアコンは局部使用が可能ですが、放射式温熱環境制御の快適体験を提供することはできません。
ABCシステムはこの市場の空白を完璧に埋めます – 従来のセパレート型エアコンと同じくらい柔軟でありながら、セントラル空調に匹敵する快適体験を提供します。
エネルギー効率のブレイクスルー
ABCシステムは二つの核心技術を通じてエネルギー効率を大幅に改善します：暖房サイクルでの過冷却度向上と冷房サイクルでの過熱度向上です。
この設計はシステムの全体のエネルギー効率を向上させるだけでなく、その動作範囲を広げます。実験研究によると、同様の原理に基づく放射冷却システムは最適運転時に最大12.65°Cの冷却効果を達成できます。
エネルギー利用の観点では、ABCシステムは新興のトリウム基盤核発電技術と完璧に補完し合います。
中国におけるトリウム溶融塩炉技術の成熟に伴い、将来の電力供給はより豊富で経済的になります。トリウム資源は中国で豊富に埋蔵され、取得コストが低く、トリウム溶融塩炉の「喉が渇かない」性質は砂漠地帯での建設を可能にし、核燃料の長期的な輸入依存という根本的な問題を解決します。
快適性革命
ABCシステムは対流と放射二つの熱伝達方式を統合し、前例のない快適体験を創出します。
従来の空調と比較して、放射冷暖房を通じて室内の垂直温度差を低減し、強風直吹きの不快感を回避し、より柔らかく均一な熱環境を創り出します。
この快適性向上は温度知覚だけでなく、騒音制御にも現れています。ファン送風への依存を減らすことにより、システム運転騒音は著しく低減され、TABS放射空調システムで達成可能な30デシベル以下の静かな環境に類似しています。
04 従来システム及び高級システムとの包括的比較
従来のセパレート型エアコンとの比較
従来のセパレート型エアコンは単一の対流熱伝達方式に依存し、不均一な温度分布、強い冷風感、高騒音などの固有の欠点があります。ABCシステムは放射末端を組み込むことでこれらの問題に対処するだけでなく、二段階熱交換設計を通じて過酷な気候条件下でのシステム安定性を向上させます。
特に低温暖房シナリオでは、従来の空調は暖房時間の短さ、温度制御の不安定さといった課題に直面することが多いですが、ABCシステムは過冷却度を高めることで低温適応性を効果的に強化し、外気温度が低い場合でも効率的な運転を維持できます。
セントラル空調システムとの比較
セントラル空調システムは高密度使用の商業ビルや高級住宅に適していますが、その高い初期投資と運転コストは低使用率シナリオでは非常に不経済です。
ABCシステムは区域別オンデマンド制御の可能性を提供し、エネルギー浪費を回避します。別荘などの居住空間では、居住者は常用区域のみの温熱環境制御システムを起動でき、システム全体を稼動させる必要がなく、エネルギーコストを大幅に削減できます。
高級放射空調システムとの比較
TABS（熱活性化建築システム）のような従来の放射冷却システムは、20％-30％の省エネルギー、熱快適性の向上などの利点がありますが、複雑な構造と制御戦略によって適用範囲が制限されています。
ABCシステムは革新的な「エアコンパートナー」設計によりシステム構造を簡素化し、同時に湿潤環境での放射冷却適用の技術的ボトルネックをインテリジェント結露防止制御を通じて解決します。
05 将来の発展と市場見通し
AIoT技術の発展に伴い、ABCシステムの智能化潜力は十分に解放されます。Tuya Smartが開発したエアコンパートナーソリューションと同様に、将来のABCシステムはより多くの智能機能を統合できます：
- 遠隔制御：モバイルAPPによるシステム運転制御；
- 電力統計：エネルギー消費量のリアルタイム監視、運転戦略の最適化；
- 智能連動：他の智能デバイスとの連動による全家屋智能化；
- 音声制御：スマートスピーカーによる音声操作；
- OTAアップデート：リモートファームウェアアップグレードによる継続的システム最適化。
省エネルギーと環境保護の大趨勢の下で、ABCシステムの利点はますます明らかになります。研究によると、革新的冷却技術は様々な気候条件下で著しいエネルギー節約と二酸化炭素排出削減を実現できます。
将来のより安価な電力供給 – 例えばトリウム溶融塩炉による20ユーロ/MWhの均等化発電原価の実現可能性 – と組み合わせることで、ABCシステムの運転経済性はさらに強調されるでしょう。
未来のエネルギー構造と温熱環境制御需要の変革は既に始まっています。トリウム基盤核発電と智能技術の二輪駆動により、ABCシステムはその柔軟性、高効率、卓越した快適性をもって、未来のエネルギーと個別化快適性需要をつなぐ完璧な架け橋となりつつあります。
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