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初創研輻射代對流 慳中央空調電費

【明報專訊】冷氣佔本地商用能源使用量24%,為最大的能源開支。提高空調系統能源效益,一直是很多公司努力研究的目標。有本地初創公司提出,中央冷氣系統改用輻射降溫,代替傳統倚靠大量空氣對流帶走室內熱量的設計,好處是省電兼寧靜,亦可以縮小新建商廈假天花的厚度。

明報記者 薛偉傑

攝影 李紹昌

萬有概念工作室(M Concept Studio)董事長陳炎昌、助理經理汪俊亨表示,將輻射原理應用於調節室溫,在美國和歐洲已有30至40年。不過以往一直主要應用在暖氣系統,直至近8至10年,才開始應用在冷氣系統。以往是在天花板安裝暖板,提高室內溫度;近年是在天花板安裝冷凍板,來降低室內溫度。

這種中央冷氣系統主要利用輻射原理帶走室內熱量;與傳統的中央冷氣系統相比,這種設計的主要優點是較為省電,以及更寧靜(因為抽入室內的空氣量較小)。至於這種中央冷氣系統的製冷部分的設計,和傳統的中央冷氣系統沒有分別,同樣需要利用壓縮機對雪種減壓和加壓,以及利用雪種由液態變成氣態時吸熱、由氣態變回液態時放熱。

港夏天炎熱潮濕 不能照搬歐美技術

不過,根據該公司的研究,若直接將歐美的這類輻射降溫方案拿來香港使用,可能並不足夠和適合。因為歐美國家通常沒有香港這麼炎熱潮濕,它們這類系統的冷凍板的溫度都比較高,大約是攝氏21至22度。但香港夏季的氣溫幾乎每日都達到攝氏30多度,而且非常潮濕,若冷凍板的溫度只是21至22度,並不足以令室內的人感到涼快和乾爽。

根據萬有概念工作室研究,在香港夏季時,這些冷凍板溫度要低至15至18度(流入它的冷水管的冷水是6至7度),才可以令室內氣溫維持在21至22度,以及令室內人士的皮膚溫度大約維持在32度,而濕度又比較低。但冷凍板的溫度愈低,其表面愈容易出現冷凝水,所以冷凍板的設計有一定難度。

因此,該公司在2020年開始研發自家產品,用了兩年多,累積投資近500萬元,包括在觀塘設立實驗室和申請專利等,才研發出比較滿意的版本,分別在去年安裝在石硤尾白田邨一家安老院的部分地方,以及在今年初安裝在科學園5E大樓3樓的部分地方(面積約2000方呎)。

估計平均可省電50%

兩人表示,現時該公司的冷凍板乃採用5層物料設計,其中3層由鋁製造,一層由石墨和織物製成,另有一層由其他絕緣體製成。以科學園5E大樓3樓那部分過去大半年數據來說,估計平均可以節省約50%電力,數據令人鼓舞。該公司的冷凍板卻只需覆蓋那部分約50%的天花面積。以記者採訪當日所見,那部分的室溫約維持在22度,濕度約是55%至56%,算相當涼快和乾爽。同時,由於空氣流動較少,亦確實較寧靜。

縮減假天花厚度 提供經濟誘因

此外,該公司的冷凍板厚60至80mm,再加上冷水管,厚度在150mm以內。相比之下,傳統中央空調系統因為需要大量的空氣流動來帶走熱量,必須使用大型風管,假天花厚度往往達500至800mm。換句話說,對於全新設計的商業大廈來說,若在中央冷氣系統採用該公司的輻射降溫方案,每層樓假天花的厚度將可以顯著減少,從而省下建築成本;又或者可增加整體樓層數目,提供經濟誘因。

不過,兩人承認,輻射降溫方案的其中一個主要缺點是,其空氣流動沒有一般中央空調系統那麼大,部分人初期可能會不太習慣,有商業用戶對於採用輻射降溫方案或會存疑。但以記者當日所見,科學園5E大樓3樓那部分的空氣的二氧化碳濃度在700ppm以內,屬於良好級數,未看到空氣因為流動較少而令二氧化碳濃度升高。

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