[发明专利]一种高效换热水管以及热管辐射采暖/制冷系统

说明书

技术领域

本发明涉及辐射采暖以及辐射制冷技术，特别是一种高效换热水管以及采用该高效换热水管的热管辐射采暖或制冷的系统。

背景技术

利用辐射采暖技术和辐射制冷技术分别进行室内采暖和制冷，有利于低碳经济和节能，并且具有辐射热量舒适、运行安全可靠，不产生对人体有害的影响因素等优点，从而得到广泛的应用。现有的辐射采暖/制冷系统通常是采用一定管径的水管通过热水或者冷水实现供热或供冷，即将水管辐射采暖/制冷系统安装在地板、墙面或天花板内，通过与水管管路的连通，使得管路的表面形成热/冷辐射面，管路为主要传热装置，依靠辐射面与周围环境的辐射热交换进行供暖或制冷。一种方案即较传统及安全的方式是采用蛇形盘管，通过集/分水器连接主水管，好处是不会出现中途泄露，相对安全可靠，缺点是管径大时换热效率很低，管径小时温差大及流动阻力大。为提高换热效率及减少阻力，近些年国内采用细管辐射采暖/制冷技术，即采用多根并联设置的内径很细的塑料管，即所谓毛细管(准确说与毛细没有任何关系)，各塑料细管的一端均熔焊连通一个水管管路，各塑料细管的另一端均熔焊连通另一水管管路，塑料细管与水管管路熔焊会导致辐射采暖/制冷系统容易发生泄露、老化，而且工艺复杂、效果差、风险极大。

由此可见，现有的辐射采暖/制冷系统不是效率低，就是可靠性很差，且一套系统很难同时实现采暖、制冷以及除湿功能。而且，现有的辐射采暖/制冷系统所采用的水管管路通常为截面为圆形且是单一腔体的水管管路，也有矩形或其它类似形状的单一腔体的水管管路，现有水管管路内的水源与管壁壁面的换热面积比较小，传热热阻较大，其换热效率乃至采暖/制冷效率也不够高。

发明内容

本发明针对现有的单一腔体的水管管路存在换热效率不高和现有的细管辐射采暖/制冷技术存在的易泄露、老化、工艺复杂、成本高、风险大以及效率低等问题，提出一种高效换热水管，用于根据平板热管的特性相互配合实现热交换，具有换热效率高的优点。本发明还涉及一种采用该高效换热水管的热管辐射采暖或制冷的系统，利用热管辐射技术完成室内采暖或制冷，同时还可实现除湿，具有工艺简单、运行安全、效率高的优点。此外，由于该系统采用的平板热管不需要动力驱动，还可实现较传统辐射采暖/制冷系统节省泵功的节能效果。

本发明的技术方案如下：

一种高效换热水管，用于与平板热管交叉设置以进行热交换，其特征在于，所述高效换热水管为金属材料经挤压或冲压成型的、其内具有两个及两个以上沿水管长度方向并排排列的小口径管阵列结构，所述高效换热水管具有与平板热管贴合的平板面，所述小口径管的管侧壁互连，所述小口径管的内部等效直径为1mm～15mm，所述高效换热水管的端头具有与外界水源连通的接口，所述小口径管通过所述接口与水源连通。

所述小口径管内壁上带有挤压成型的具有若干强化对流换热的微翅片或带有一定弧度的微槽，相邻两个微翅片的距离为0.1mm-3mm，微翅片的高度为0.2mm-4mm，所述微翅片的大小和结构适合于与小口径管内壁形成沿小口径管长度方向走向的毛细微槽。

所述各小口径管的通道横截面的长宽比在0.3至3.5之间，小口径管的管壁厚度1.2mm～4mm，小口径管的最小管壁与各小口径管等效直径的比值均大于等于0.3，小口径管的内部承压能力不小于10～20个大气压。

所述高效换热水管的两端各有一个带有圆形连接管的长方形端盖，所述端盖与所述高效换热水管两端密封连接，且所述高效换热水管内各小口径管在所述端盖内连通，所述连接管与端盖连通，所述连接管上设置有与外界水源连通的接口，所述连接管与端盖的连接位置分别在两端盖的侧面，或所述高效换热水管两端的连接管与端盖的连接位置分别位于两端盖的顶部和底部，当连接位置在端盖的侧面时，所述高效换热水管两端的连接管呈对角设置。

一种热管辐射采暖/制冷系统，用于室内采暖或制冷，其特征在于，包括导热基板、一根或多根并排设置的平板热管、以及一根或多根水管，所述水管采用上述的高效换热水管，所述平板热管铺设在导热基板上方，所述水管铺设在平板热管上方，所述水管与平板热管交叉设置，所述采暖系统中的水管通过液体媒介连通热源，所述水管的平板面贴合于所述平板热管的蒸发段，所述平板热管的冷凝段与导热基板热交换；所述制冷系统中的水管通过液体媒介连通冷源，所述水管的平板面贴合于所述平板热管的冷凝段，所述平板热管的蒸发段与导热基板热交换。