[发明专利]快速起效和负荷可变的辐射冷暖一体化空调

说明书

技术领域

本发明涉及采暖及空调技术，具体指一种主要通过辐射传热和自然对流传热具有采暖和制冷功能的空调装置。

背景技术

随着物质生活水平的提高，人们对建筑室内舒适性的要求也越来越高，室内环境的舒适程度又受很多因素所左右，如室内的热环境、声环境、光环境和空气品质等生理性因素以及不同个体的主观感受等，在不同程度上影响着人们的舒适感。毛细管辐射空调技术于上世纪80年代末诞生在德国，经过多年发展后，欧美地区及日韩等发达国家已有较多工程实践应用和系统研究。这种新型空调系统以其优良的热舒适性、无室内噪声影响、高效节能、使用周期长、维护少、安全卫生、隐形美观等特点和长处受到消费者的青睐。我国在20世纪90年代也开始了毛细管辐射空调系统的研究工作，进入21世纪后，毛细管辐射空调系统在一些实际工程中开始得到应用和推广。

但毛细管辐射空调系统在单门独户中使用时，不像小区集中空调24h有连续供应的冷热水源。出于减少能耗的考虑，人们通常在回家后才开启而无人在家时关闭系统，这就会带来室内达到舒适温度用时较长的问题，在采暖季耗时一般在2h以上，夏季制冷时通常也超过1.5h，将大大降低使用者的舒适满意度。此外，毛细管辐射空调系统因其负荷容量较小，以及毛细管辐射面较大的热惰性，对于建筑热负荷的快速改变难以及时调整，比如有多位客人到访时其舒适性将大打折扣。上述因素限制了毛细管辐射空调系统的进一步推广应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有毛细管辐射空调系统间歇使用时不能快速见效以及负荷相对固定的不足，提供一种系统简单、高舒适性、能快速起效和负荷可变的辐射冷暖一体化空调装置。

本发明主要由冷热源、分集水器、水泵、阀门、室内机、室内机供回水管组成，其特征是：建筑的空调负荷由室内机和毛细管辐射面共同承担时，毛细管辐射面可设置于室内地面、墙面、顶棚或吊顶内，室内机和毛细管与各自的分集水器相连，且室内机的供水温度与毛细管的供水温度不同，夏季制冷时供给室内机的水温要低于供给毛细管的水温，冬季采暖时供给室内机的水温要高于供给毛细管的水温；建筑的空调负荷均由室内机承担时，其室内机具有较大表面积的表冷器，在未开启风机状态下，主要通过辐射和自然对流的传热形式在夏季即能将室内温度调节到22至28℃之间，冬季能将室温调节到16至24℃之间，在开启风机状况下，能通过控制风量大小来适应室内空调负荷的变化。

本发明采取室内机单独承担空调负荷的技术方案，与毛细管辐射空调相比省去了毛细管辐射面及相关部件，构成的空调系统虽然在温度分布均匀度和热舒适程度上有微弱差距，但与采用风机盘管的传统中央空调相比，在关闭室内机风机的情况下仍保留了毛细管辐射空调安静、温差较小、无风感、隐形美观等优点，同时较大程度的降低造价、减少了安装施工难度和工程量，具有实施的现实价值。

采取室内机和毛细管辐射面共同承担负荷的技术方案，本发明与现有的毛细管辐射空调系统技术方案相比，虽然增加了室内机这一装置，水路构成也复杂些，但因为室内机的风机停止运转时也具备较大的热交换容量，当风机开启时其通风流量大小可以调节，风量越大室内机的换热功率也越大，因此室内机具有较大的负荷调整范围，可变负荷的室内机与承担相对固定负荷的毛细管辐射面组合起来的系统就可以适应较大的空调负荷变动。由于夏季流经室内机的水温较低、冬季的水温较高，室内机的表冷器和毛细管辐射面相比前者与室内空气的温差更大，其换热效率也更高，很少数量的室内机即可获得与大面积毛细管辐射面相同的换热效果。本发明在多数条件下只需地面的毛细管辐射面和室内机配合即能满足房间负荷，就能实现室内温度快速调节到设定值的目的，少数房间受条件限制或为获得更均匀的室内温度分布、更高的舒适性可在局部墙体或顶棚上铺设毛细管，这使得整个毛细管铺装的湿作业工作量大为减少，空调系统室内工程的安装更为简单快捷。墙体顶棚处毛细管辐射面数量的减少有利于避免安装灯具、悬挂字画等行为对毛细管的潜在破坏，也使得室内装潢更为自由。

本发明的毛细管辐射面指在楼地面、墙体、吊顶或顶棚等建筑维护结构中铺设有毛细管的成型表面，一体化毛细管辐射面主要由毛细管、结合层、抗裂层、找平层及面层组成，组装式毛细管辐射面主要由毛细管、金属吊顶、冷凝水集水器和冷凝水管组成。

为降低能耗和追求更高的室内环境质量，本发明可以补充新风系统和热回收装置，以及通过在室内机中加装除尘装置、有毒有害气体吸附装置、加湿装置等，既保留传统辐射空调系统安静、热舒适程度高、节能、隐形美观等特点外，又具有起效迅速、负荷可调整、空气清新、湿度适宜、除尘灭菌、安全卫生等有益效果。