[發(fā)明專利]用于太陽能空調(diào)的蓄冷供冷一體化的輻射換熱板

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410821020.5
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104534592A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟曉強;朱備;程熙文;張曉林
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于太陽能空調(diào)的輻射換熱板，尤其涉及一種用于太陽能空調(diào)的蓄冷供冷一體化輻射換熱板，屬于空調(diào)輻射供冷末端領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)代建筑空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能、環(huán)保及舒適性方面都有著較高的要求，太陽能空調(diào)因其節(jié)能環(huán)保和季節(jié)適應(yīng)性好等優(yōu)點而倍受關(guān)注。然而無論是使用吸附式制冷機還是吸收式制冷機，太陽能空調(diào)系統(tǒng)的COP都很低。為此太陽能空調(diào)經(jīng)常被用于高溫供冷系統(tǒng)，以此來提高制冷機的COP。在高溫供冷系統(tǒng)中，輻射換熱系統(tǒng)具有熱舒適性好、高效節(jié)能、無吹風感和靜音等優(yōu)點。因此將太陽能空調(diào)與輻射供冷末端相結(jié)合能夠很好的滿足現(xiàn)代建筑對空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能、環(huán)保及舒適性方面的要求。然而由于太陽能的間斷性，太陽能空調(diào)系統(tǒng)存在著產(chǎn)冷不穩(wěn)定的問題。而輻射供冷系統(tǒng)又對冷凍水進水溫度有較高的要求，一旦冷凍水進水過低，則會發(fā)生結(jié)露的危險；且冷凍水進水溫度的波動也使輻射供冷的舒適性降低；這些對太陽能空調(diào)系統(tǒng)與輻射供冷末端的結(jié)合構(gòu)成了挑戰(zhàn)。同時由于太陽能的周期性，太陽能空調(diào)系統(tǒng)也存在產(chǎn)冷與建筑的冷負荷不匹配的問題，而一般的輻射供冷末端的熱慣性又較低，因此在供需不匹配時，還需額外的制冷機組來供冷。

專利號為CN?202630324?U的中國專利“供冷供暖用金屬輻射換熱板”公開了一種金屬輻射換熱板，它主要解決了一般輻射板存在的噪聲污染及外形不美觀的缺陷，同時在一定程度上使得輻射板的表面溫度更為均勻。然而它并不能有效解決一般輻射板存在的容易結(jié)露的問題，以及由于冷凍水溫度波動所造成的供冷能力波動問題。

在現(xiàn)有技術(shù)中，針對輻射板容易結(jié)露的問題，業(yè)界一般采用嚴格控制進水溫的方法，在設(shè)計時就適當?shù)奶岣吡诉M水溫度以防止結(jié)露的產(chǎn)生。但上述方法對系統(tǒng)的控制要求高，且較高的進水溫度意味著供冷能力的下降，因此限制了輻射供冷系統(tǒng)的推廣使用。針對太陽能空調(diào)產(chǎn)冷不穩(wěn)定及供需不匹配的問題，一種有效的解決方法就是運用蓄冷，特別是相變蓄冷。利用相變材料的高相變潛熱和恒定的凝固/融化溫度的特性，若選取較為合理的相變溫度點的相變材料來蓄存太陽能空調(diào)的產(chǎn)冷，并將其集成到輻射換熱系統(tǒng)中，則一方面可以保證輻射末端的表面溫度始終高于露點溫度，另一方面也可以有效的解決太陽能空調(diào)系統(tǒng)供冷的不穩(wěn)定性及供需的不匹配問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是開發(fā)一種結(jié)合了相變材料的輻射換熱板，以解決太陽能空調(diào)用輻射供冷末端因太陽能制冷機產(chǎn)生的冷凍水溫度波動而可能導致的結(jié)露問題，同時也解決太陽能空調(diào)系統(tǒng)供冷的不穩(wěn)定性及供需的不匹配問題，以起到蓄冷及供冷的作用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于太陽能空調(diào)的蓄冷供冷一體化的輻射換熱板，包括金屬箱體、金屬盤管、加液口和相變材料；所述金屬箱體具有頂部和底部，所述金屬盤管設(shè)置在所述頂部的外表面并與所述頂部的外表面緊密接觸，所述加液口位于所述頂部的外表面的正中間的位置，所述加液口貫穿所述頂部并延伸至所述金屬箱體的外部；所述相變材料設(shè)置在所述金屬箱體的內(nèi)部。

進一步地，所述金屬箱體的所述底部的外表面涂有輻射涂層材料。

進一步地，所述頂部的外表面及所述金屬盤管的表面覆蓋有保溫層，所述加液口穿出所述保溫層。

進一步地，所述相變材料充滿所述金屬箱體的內(nèi)部。

進一步地，所述相變材料通過所述加液口注滿所述金屬箱體的內(nèi)部。

進一步地，所述相變材料為有機相變材料。

此處設(shè)計的目的在于：利用所述相變材料的高相變潛熱起到蓄冷的作用，以緩沖由于太陽能制冷機產(chǎn)生冷凍水溫度的波動而造成的供冷能力的波動性。同時利用所述相變材料恒定的凝固/融化溫度的特性，以控制輻射換熱板表面的溫度在所述相變材料的相變溫度點附近，并且使得整個輻射換熱板表面的溫度是均勻的，以防止局部輻射換熱板表面的溫度低于露點溫度而發(fā)生結(jié)露，并且提高換熱的均勻性。所加的相變材料為有機相變材料，應(yīng)滿足對金屬材料無腐蝕，自身無毒，無異味，不易燃易爆等要求。

進一步地，所述金屬箱體為扁平的箱體形狀。

進一步地，所述金屬盤管中流通來自太陽能制冷機的冷凍水。

進一步地，所述金屬盤管為串聯(lián)或并聯(lián)布置。

進一步地，所述金屬盤管呈U型整齊的排列，并布滿所述金屬箱體的所述頂部的外表面。

進一步地，所述金屬盤管具有進口和出口，所述進口和所述出口上均連接有快速接頭。