一種用于太陽能空調(diào)的相變蓄冷輻射換熱板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)的相變蓄冷輻射換熱板，屬于空調(diào)輻射供冷末端領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]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(diǎn)而倍受關(guān)注。然而無論是使用吸附式制冷機(jī)還是吸收式制冷機(jī)，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(jī)的C0P。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(fēng)感和靜音等優(yōu)點(diǎn)。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(jìn)水溫度有較高的要求，一旦冷凍水進(jìn)水過低，則會發(fā)生結(jié)露的危險；且冷凍水進(jìn)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(fù)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(jī)組來供冷。
[0003]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，以及由于冷水溫度波動所造成的供冷能力波動問題。
[0004]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(yán)格控制進(jìn)水溫度的方法，在設(shè)計時就適當(dāng)?shù)奶岣吡诉M(jìn)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(jìn)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(yùn)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(diǎn)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(diǎn)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】

[0005]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(jī)產(chǎn)生的冷凍水溫度波動而可能導(dǎo)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，保證太陽能空調(diào)用輻射供冷的舒適性與節(jié)能性。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于太陽能空調(diào)的相變蓄冷輻射換熱板，包括金屬盤管、金屬箱體、加液口，所述金屬箱體具有底部和頂部，所述金屬盤管設(shè)置在所述金屬箱體的內(nèi)部并與所述底部的內(nèi)表面緊密貼合，所述加液口位于所述頂部的外表面的正中間位置，所述加液口貫穿所述頂部并延伸至所述金屬箱體的外部。
[0007]進(jìn)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。
[0008]進(jìn)一步地，所述金屬箱體的頂部的外表面覆蓋有保溫層，所述加液口穿出所述保溫層。
[0009]進(jìn)一步地，所述金屬箱體的內(nèi)部充滿相變材料，所述相變材料通過所述加液口進(jìn)入所述金屬箱體的內(nèi)部。
[0010]進(jìn)一步地，所述相變材料為有機(jī)相變材料。
[0011]此處設(shè)計的目的在于:利用相變材料的高相變潛熱起到蓄冷的作用，以緩沖由于進(jìn)水溫度的波動而造成的供冷能力的波動性。同時利用相變材料恒定的凝固/融化溫度的特性，以控制所述相變蓄冷輻射換熱板表面的溫度在相變材料的相變溫度點(diǎn)附近，并且使得整個所述相變蓄冷輻射換熱板表面的溫度是均勻的，以防止局部相變蓄冷輻射換熱板表面的溫度低于露點(diǎn)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(jī)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。
[0012]進(jìn)一步地，所述金屬箱體為扁平的箱體形狀。
[0013]進(jìn)一步地，所述加液口為帶有螺紋的圓管口。
[0014]進(jìn)一步地，所述金屬盤管以串聯(lián)的方式布滿所述底部的內(nèi)表面。
[0015]進(jìn)一步地，所述金屬盤管呈U型排列。
[0016]進(jìn)一步地，所述金屬盤管中流通來自太陽能制冷機(jī)的冷凍水。
[0017]進(jìn)一步地，所述金屬盤管具有進(jìn)口和出口，所述進(jìn)口和所述出口均從所述金屬箱體的頂部穿出并延伸至所述金屬箱體的外部。
[0018]進(jìn)一步地，所述進(jìn)口和所述出口上均設(shè)置有快速接頭。
[0019]此處設(shè)計的目的在于:采用串聯(lián)的布置使結(jié)構(gòu)簡化，且添加了所述相變材料后所述相變蓄冷輻射換熱板表面的溫度較為均勻，而并聯(lián)布置則使得結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，且所述金屬箱體的頂部與多條并聯(lián)管的密封很困難，因此無需為了達(dá)到更均勻的換熱板表面溫度而選用并聯(lián)連接。同時所述進(jìn)口和所述出口從所述金屬箱體的頂部伸出，是為了保證所述金屬箱體的四周沒有凸起，從而使多個所述相變蓄冷輻射換熱板單元能夠拼合成一個更大的換熱板。所述進(jìn)口和所述出口處連接快速接頭后可以使多個換熱板單元之間很方便連接起來，其連接方式可以是串聯(lián)或者是并聯(lián)。
[0020]進(jìn)一步地，所述加液口上還配有帶內(nèi)螺紋的封蓋，所述內(nèi)螺紋為錐管螺紋。
[0021]此處設(shè)計的目的在于:所述加液口用于方便灌裝所述相變材料，以及后期的補(bǔ)液；所述錐管螺紋可以有效的防止漏液。
[0022]本發(fā)明的用于太陽能空調(diào)的相變蓄冷輻射換熱板的工作原理為:在對空調(diào)房間供冷過程中，往金屬盤管內(nèi)通入來自太陽能制冷機(jī)的冷水，冷量一方面通過金屬盤管壁直接傳遞給緊靠金屬盤管的壁面；另一方面則傳遞給相變材料起到蓄冷的作用。當(dāng)太陽能空調(diào)供冷不足時則可以通過相變材料釋放冷量來補(bǔ)充。
[0023]從上述技術(shù)方案可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的用于太陽能空調(diào)的相變蓄冷輻射換熱板具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024]I)換熱板表面的溫度分布均勻，提高了供冷的舒適度，避免了供冷時由于局部溫度過低造成的局部結(jié)露；
[0025]2)由于相變材料的蓄冷的作用，有效地緩沖了由于冷水溫度的波動而造成的供冷或供暖能力的波動，使得輻射換熱系統(tǒng)與太陽能制冷系統(tǒng)更好的匹配；
[0026]3)由于相變材料的恒定的凝固/融化溫度，起到了對換熱板表面的控溫作用，