CN101900376A

CN101900376A - 冷热面板与风机复合式空调末端

Info

Publication number: CN101900376A
Application number: CN2009101437560A
Authority: CN
Inventors: 王庆鹏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2010-12-01

Abstract

冷热面板与风机复合式空调末端，具体内容为：至少包含的组成部分为：冷热面板1、供空调冷热媒流通的细水管2(包括毛细管)、冷热媒细水管周边有供空气流动换热的空隙风道3、和驱动空隙风道内空气流动的风机4；部分或全部细水管2与冷热面板1紧密结合，使细水管2内空调冷热媒的能量能够通过冷热面板1向空调环境6传递；风机4与空隙风道3、空调环境6相连通，当风机4运行时，细水管2与冷热面板1还能够通过风机4驱动空隙风道3内的空气流动与空调环境6进行冷热交换或释放冷热量。冷热面板与风机复合式空调末端，或者称风机细管面板式空调末端，可以形象地简称风机面板。

Description

冷热面板与风机复合式空调末端

技术领域

本发明为冷热面板与风机复合式空调末端，属于热交换和空调技术领域。

背景技术

空调末端的形式，目前有风机盘管、散热器、空气处理机组、地板采暖、辐射毛细管网栅等。其中风机盘管、散热器、空气处理机组是传统的空调采暖末端形式，风机盘管、空气处理机组通常要求65/50度供暖热水及7/12度空调冷水，散热器通常要求80度以上热水；地板采暖、辐射毛细管网栅是近些年出现的空调采暖末端形式，供暖时要求的热水温度要低得多，空调时要求的冷水温度要高得多。所以地板采暖、辐射毛细管网栅可以利用更低位的能源进行空调及供暖，有利于节能，而且是温湿度独立控制的良好形式。因此成为有发展前途的空调采暖末端形式。

地板采暖、辐射毛细管网栅，和常规的对流式空调***相比，两者区别是：前者主要是通过辐射方式进行采暖和供冷。其应用不只为建筑业提供可靠的节能手段，而且为低品位能源(如太阳能、地热、海水能、工业废热等)的充分开发和利用开辟了崭新和有效的途径。

关于毛细管网栅空调技术：毛细管具有换热面积大、壁薄导热性好、换热均匀、水力损失小的特点，决定了毛细管网是一种高效的换热器。“面大壁薄”是毛细管网用于热交换的核心优点。毛细管网栅空调技术由德国兴起，在欧美国家受到越来越多的建筑师和暖通工程师的青睐，而且在我国建筑业正在引起越来越大关注。主要因为它有两大显著特点：第一，节能；第二，舒适。近几年来，应用毛细管网栅空调技术的节能示范工程在北京、上海等地相继出现。这说明毛细管网栅空调技术在我国已开始落地生根。事实上，毛细管辐射顶板***夏季供水温度为18-20℃，冬季***供水温度为28-30℃，非常有利于低品位能源的应用。毛细管网栅末端对于温度的要求使得热泵机组的效率(COP)大大提升(可提升至6)，***节能性显著提高。

以上辐射毛细管网栅的技术特点，基本上也是地板采暖所共有：面大壁薄、辐射为主。地板采暖、辐射毛细管网栅的安装结构特点都是集分水式结构，有利于控制。另外它们在建筑上应用还有其他优势：节省吊顶空间。以上两种末端形式可以统称为细管空调末端。

尽管如此，那么传统的空调末端也是有很大优点的，要不怎么能在目前的工程中仍占主导地位。传统末端的优点：结构紧凑，覆盖面积小，对装饰影响不大；有风机，即时调控方便，负荷范围大；在空调负荷不均的空间优点明显。而这些也正好是细管空调末端的弱点：一方面占用室内围护结构表面积，对装饰效果及装饰工程影响很大；另一方面即时调控性差；第三在空调负荷不均的空间适应性差。事实上这几方面的弱点在目前的工程应用上是致命的。因而注定细管空调末端难以普遍应用。地板采暖之所以能普及，是因为其只承担采暖的功能，而且用于地面之下，对装饰影响不大，另外造价也不高；但另一方面，还存在着在窗户旁边有明显的寒冷的感觉，这是负荷不均的空间适应性差的问题。当然影响细管空调末端普及的还有造价问题，也是一个重要因素。

基于传统空调末端及细管空调末端的优缺点分析，力避传统两种空调末端的缺点，择取两者的优点，这里提出一种集两者优点于一起的空调末端：冷热面板与风机复合式空调末端，或者称风机细管面板式空调末端，可以形象地简称风机面板。

发明内容及具体实施方式

基于空调末端的现状，这里发明一种新的空调末端形式：冷热面板与风机复合式空调末端，或者称风机细管面板式空调末端，可以形象地简称风机面板。具体内容为：至少包含的组成部分为：冷热面板1、供空调冷热媒流通的细水管2(包括毛细管)、冷热媒细水管2周边有供空气流动换热的空隙风道3、和驱动空隙风道内空气流动的风机4；部分或全部细水管2与冷热面板1紧密结合，使细水管2内空调冷热媒的能量能够通过冷热面板1向空调环境6传递；风机4与空隙风道3、空调环境6相连通，当风机4运行时，细水管2与冷热面板1还能够通过风机4驱动空隙风道3内的空气流动与空调环境6进行冷热交换或释放冷热量。

而且本发明的具体实现方式包括如下内容：

1、冷热面板1直接接触空调环境6，能够与空调环境6主要通过辐射进行冷热交换。

2、冷热面板1的形式之一是：冷热面板1上具有孔洞或条缝，供空隙风道3内的空气进出。

3、冷热面板与风机复合式空调末端的安装形式之一是：冷热面板与风机复合式空调末端与空调环境6的维护结构一体化结合，冷热面板与风机复合式空调末端与空调环境6的维护结构之间设隔热材料。空调环境6的维护结构包括墙、隔断、屋顶和地面。

4、冷热面板1的材料包括：金属、高分子、水泥砂浆、混凝土、玻璃、及复合材料。

5、细水管2的材料包括：金属、高分子、及复合材料。

6、冷热面板与风机复合式空调末端，实现形式之一是风机4、冷热面板1、细水管2、空隙风道3及其他材料组装成单台整体设备；实现形式之二是采用风机4、冷热面板1、细水管2、空隙风道3及其他设备材料现场安装成该功能体。

7、空隙风道3的进出风口5实现形式之一是：空隙风道3配备单独的进出风口5，风口5与冷热面板1相分离。

8、细水管2的形式之一是：部分或全部细水管2外侧带有肋，肋包括横肋、竖肋、斜肋及其它形式的肋，肋起到散热的作用。

9、细水管2与冷热面板1的结合方式包括：细水管2埋装在冷热面板1内、细水管2附着在冷热面板1一侧、细水管2与冷热面板1为一个整体。

10、冷热面板1的一面或两面，为“V”字形状、波浪形状、或其它非平面形状。当空调冷水水温较低时，在非平面形状冷热面板1的波谷下部设置冷凝水收集和排放槽。

11、驱动空隙风道内空气流动的风机4是变频风机或者是变风量空调末端设备(VAV)。风机外侧及进出风口设置消声减振材料。

12、细水管2的公称内径在0.1-32mm范围内。

13、冷热面板与风机复合式空调末端，在不直接朝向空调环境6、不能与空调环境6进行热交换的外侧，设置隔热保温材料。

原理

风机盘管、散热器、空气处理机组等传统空调末端，缺点：利用对流的热传递形式达到采暖和供冷的目的，需要较高品位的冷热水，供暖通常需要55度以上热水，空调通常需要7/12度冷水，空调时热湿混合处理；会带来空调病、细菌滋生、冷热不均匀等缺点，通常需要占用较大的吊顶空间。优点：结构紧凑，覆盖面积小，对装饰影响不大；有风机，即时调控方便，负荷调控范围大；在空调负荷不均的空间优点明显。

地板采暖、辐射毛细管栅空调技术，主要是通过辐射方式进行采暖和供冷，需要的冷热水品味较低，供暖通常需要55度以下，甚至28-30度的热水即可，空调甚至需要18--20度的冷水即可。能够实现良好的温湿度独立控制，不会有冷凝水的存在。避免了细菌滋生、冷热不均匀等缺点，舒适性高；能够提高热泵效率，节能显著；对吊顶高度要求不高。缺点：占用室内围护结构表面积，对装饰效果及装饰工程影响很大；即时调控性差；在空调负荷不均的空间适应性差。事实上这几方面的弱点在目前的工程应用上是致命的。另外还有造价高低问题，目前辐射毛细管栅造价偏高。

冷热面板与风机复合式空调末端，一方面利用细管辐射形式达到采暖和供冷的目的，利用较低品位冷热水，能够实现细管末端的所有优点，包括冷热均匀、舒适健康、节能。而且利用细水管2与冷热面板1结合，不但增加了细水管2的辐射面积，而且克服了：细水管2直接作为空调末端装饰效果通常难以接受的弊端。辐射冷热面板1兼作装饰面板，节省装饰面与传统空调风管。完全克服了细水管末端给装饰带来的不利影响，相反节省材料。同时具备传统采暖空调末端的优点，可以做得更紧凑，增加了风机4，使末端即时控制更方便，调节性更好。且对于外窗附近、大发热量设备附近冷热负荷不均的场所增加了适用性。具备两种空调末端的优点，同时排除了两者的缺点。

事实上，空调负荷通常都是在部分负荷的情况下较多，50％--80％比例部分负荷下的时间占总负荷期的绝大多数时期。因此，如果完全使用细管空调末端，进行被动地冷却和采暖，往往需要安装很大的末端量，由于调节性差，在极端天气、以及大多数时间负荷起伏较大时，舒适性难以保证。如果采用面板辐射加风机驱动空气对流两种形式来维持室内温度恒定，一个是静态的空调形式，一个是动态的空调形式，二者结合，从空调调节原理及目前的调节技术来说，都是合理和成熟的。同时，细水管空调末端也可以只装到满负荷的50％--80％，其它负荷通过风机对流换热补偿，节省末端的初投资。

另外，冷热面板与风机复合式空调末端，这种新的空调末端形式，兼具有散热器采暖的优点，在一些特殊必须散热器的场所，可以省去了散热器。比如北方的建筑，当夜间中央空调停运时，室内有生活用水的房间，比如：厨房、水房、卫生间等，必须有采暖24小时保证室温在0度以上。或者室内有消火栓、自动喷淋等消防用水时，也必须保证室温24小时保证室温在0度以上。因此，北方建筑在安装中央空调的同时，也必须安装采暖***。如果使用冷热面板与风机复合式空调末端，则可以省去采暖***，只用空调***即可24小时保证室温在0度以上。在北方建筑其优势是明显的。

附图说明

附图标记：1-冷热面板 2-细水管 3-空隙风道 4-风机5-风口 6-空调环境

Claims

1.冷热面板与风机复合式空调末端，其特征在于：至少包含的组成部分为：冷热面板(1)、供空调冷热媒流通的细水管(2)(包括毛细管)、冷热媒细水管(2)及冷热面板(1)周边有供空气流动换热的空隙风道(3)、和驱动空隙风道(3)内空气流动的风机(4)；部分或全部细水管(2)与冷热面板(1)紧密结合，使细水管(2)内空调冷热媒的能量能够通过冷热面板(1)向空调环境(6)传递；风机(4)与空隙风道(3)、空调环境(6)相连通，当风机(4)运行时，冷热媒细水管(2)及冷热面板(1)还能够通过风机(4)驱动空隙风道(3)内的空气流动与空调环境(6)进行冷热交换或释放冷热量。

2.根据权利要求1所述的冷热面板与风机复合式空调末端，其特征还在于：冷热面板(1)直接接触空调环境(6)，能够与空调环境(6)主要通过辐射进行冷热交换；冷热面板(1)的材料包括：金属、高分子、水泥砂浆、混凝土、玻璃、及复合材料；冷热面板(1)的一面或两面，为“V”字形状、波浪形状、或其它非平面形状；当空调冷水水温较低时，在非平面形状的冷热面板波谷下部设置冷凝水收集和排放槽。

3.根据权利要求1所述的冷热面板与风机复合式空调末端，其特征还在于：冷热面板(1)的形式之一是：冷热面板(1)上具有孔洞或条缝，供空隙风道(3)内的空气进出。

4.根据权利要求1所述的冷热面板与风机复合式空调末端，其特征还在于：冷热面板与风机复合式空调末端的安装形式之一是：冷热面板与风机复合式空调末端与空调环境(6)的维护结构一体化结合，冷热面板与风机复合式空调末端与空调环境(6)的维护结构之间设隔热材料；空调环境(6)的维护结构包括墙、隔断、屋顶、地面和其它部位；冷热面板与风机复合式空调末端，在不直接朝向空调环境(6)、不能与空调环境(6)进行热交换的外侧部位，设置隔热保温材料。

5.根据权利要求1所述的冷热面板与风机复合式空调末端，其特征还在于：细水管(2)的材料包括：金属、高分子、及复合材料；细水管(2)的公称内径在0.1-32mm范围内。

6.根据权利要求1所述的冷热面板与风机复合式空调末端，其特征还在于：冷热面板与风机复合式空调末端，实现形式之一是风机(4)、冷热面板(1)、细水管(2)、空隙风道(3)及其他材料组装成单台整体设备；实现形式之二是采用风机(4)、冷热面板(1)、细水管(2)、空隙风道(3)及其他设备材料现场安装成该功能体。

7.根据权利要求1所述的冷热面板与风机复合式空调末端，其特征还在于：空隙风道(3)的进出风口(5)实现形式之一是：空隙风道(3)配备单独的进出风口(5)，风口(5)与冷热面板(1)相分离。

8.根据权利要求1所述的冷热面板与风机复合式空调末端，其特征还在于：细水管(2)的形式之一是：部分或全部细水管(2)外侧带有肋，肋包括横肋、竖肋、斜肋及其它形式的肋，肋起到散热的作用。

9.根据权利要求1所述的冷热面板与风机复合式空调末端，其特征还在于：细水管(2)与冷热面板(1)的结合方式包括：细水管(2)埋装在冷热面板(1)内、细水管(2)附着在冷热面板(1)一侧、细水管(2)与冷热面板(1)为一个整体。

10.根据权利要求1所述的冷热面板与风机复合式空调末端，其特征还在于：驱动空隙风道(3)内空气流动的风机(4)是变频风机或者是变风量空调末端设备(VAV)，风机外侧及进出风口设置消声减振材料。