專利名稱：一種輻射供冷暖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及輻射供冷暖系統(tǒng)，尤其涉及一種通過換熱機(jī)組作為末端供水溫度轉(zhuǎn)換裝 置的輻射供冷暖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著人民生活水平的不斷提高使得人們對(duì)室內(nèi)居住環(huán)境的舒適性要求日益上漲；
全球性能源危機(jī)的日益加劇使得"節(jié)能"成了全世界普遍關(guān)注的問題。于是，具有舒適性和 節(jié)能性的輻射供冷暖系統(tǒng)末端裝置應(yīng)運(yùn)而生，逐漸蔓延至整個(gè)中國的各大中小樓宇中，并將 陸續(xù)取代傳統(tǒng)空調(diào)末端設(shè)備一一風(fēng)機(jī)盤管，成為新一代空調(diào)供冷暖末端裝置。
然而，輻射供冷暖末端裝置需要的是供冷季節(jié)提供<60匸的低溫?zé)崴┡竟?jié)提供〉 室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度的高溫冷水；而冷熱水機(jī)組、鍋爐等傳統(tǒng)冷熱源所提供的多為低溫冷水(7 'C左右)和高溫?zé)崴?>60°C)，并不能滿足輻射供冷暖末端設(shè)備的供水要求。倘若為輻射 供冷暖空調(diào)末端設(shè)備再增設(shè)一套冷熱源系統(tǒng)，則初投資將大大增加，并且原有的那些大型、 昂貴、使用年限長的傳統(tǒng)冷熱源卻遭到了閑置與浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)性更差。
太陽能是一種取之不盡、用之不竭、清潔而又可再生的能源，是未來的主要能源之一。 我國對(duì)太陽能利用技術(shù)的研究與開發(fā)一直被列為科技攻關(guān)項(xiàng)目，并己取得許多成果。而目前 尚未有一套將太陽能集熱設(shè)備與輻射供冷暖裝置完美結(jié)合起乘的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠?qū)⒗錈崴畽C(jī)組、鍋爐'等傳統(tǒng)冷熱源所提供的高溫?zé)崴?和低溫冷水轉(zhuǎn)換為輻射供冷暖末端裝置能夠使用的低溫?zé)崴透邷乩渌膿Q熱機(jī)組作為末 端供水溫度轉(zhuǎn)換裝置，利用太陽能集熱環(huán)路對(duì)末端供水進(jìn)行頃熱處理的輻射供冷暖系統(tǒng)。
為達(dá)到本實(shí)用新型的目的，提供這樣一種輻射供冷暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)由太陽能集熱器、外 側(cè)儲(chǔ)熱水箱、外側(cè)循環(huán)水泵、水一水換熱器、集氣罐、內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵、分水器、集水器、供 水管、回水管、輻射盤管、調(diào)節(jié)閥、盤通管、盤通閥、補(bǔ)水譽(yù)、其內(nèi)有循環(huán)水的循環(huán)管路等 構(gòu)成。本實(shí)用新型的水一水換熱器入口連接端與外側(cè)儲(chǔ)熱水琯的右側(cè)出口通過帶有調(diào)節(jié)閥的 管段相串聯(lián)，水一水換熱器出口連接端與內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵入口,聯(lián)在供水管上。本實(shí)用新型的集氣罐入口連接在水一水換熱器出口連接端與內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵入口所連接的供水管段上，水一 水換熱器、內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵、集氣罐等構(gòu)成一個(gè)換熱機(jī)組。內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵出口與分水器入口通 過帶有調(diào)節(jié)閥的管段相連接，輻射盤管分別連接于分水器、集水器的各一端，集水器出口與 外側(cè)儲(chǔ)熱水箱右側(cè)入口通過帶有調(diào)節(jié)閥的回水管相串聯(lián)。本實(shí)用新型的外側(cè)儲(chǔ)熱水箱右側(cè)出 口與水一水換熱器入口連接端相連接的管路和集水器出口與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱右側(cè)入口相連接 的管路之間連接有帶盤通閥的盤通管。本實(shí)用新型的外側(cè)循環(huán)水泵入口與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱的左 側(cè)出口相連接，外側(cè)循環(huán)水泵的出口與太陽能集熱器入口相連接，太陽能集熱器出口與外側(cè) 儲(chǔ)熱水箱左側(cè)入口相連接，太陽能集熱器、外側(cè)循環(huán)水泵、外側(cè)儲(chǔ)熱水箱等構(gòu)成一個(gè)太陽能 集熱環(huán)路。帶有調(diào)節(jié)閥的補(bǔ)水管分別布置在循環(huán)管路最低處和太陽能集熱環(huán)路的最低管路位 置處。
本實(shí)用新型的工作流程如下
夏季供冷模式。首先關(guān)閉外側(cè)儲(chǔ)熱水箱右側(cè)出口到水一水換熱器入口連接端的管段上的 調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉集熱器出口到外側(cè)儲(chǔ)熱水箱右側(cè)人口端的管段上的調(diào)節(jié)閥，打開盤通管上的盤 通閥，使開啟內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵、外側(cè)循環(huán)水泵。使水一水換熱器、集氣罐、內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵、水 器、集水器、輻射盤管、盤通管、盤通閥等共同構(gòu)成一個(gè)循環(huán)回路，而太陽能集熱器、外側(cè) 儲(chǔ)熱水箱、外側(cè)循環(huán)水泵共同構(gòu)成一個(gè)太陽能集熱環(huán)路。讓冷水機(jī)組等傳統(tǒng)冷源所提供的低 溫冷水通過水一水換熱器的入口管接口進(jìn)入水一水換熱器，并使低溫冷水在水一水換熱器的 管外流動(dòng)，然后通過出口管接口流回冷水機(jī)組等傳統(tǒng)冷源，使循環(huán)水在水一水換熱器的管內(nèi) 與輻射供冷末端裝置間流動(dòng)，最后達(dá)到本實(shí)用新型與現(xiàn)有的輻射供冷系統(tǒng)一樣，通過埋設(shè)在 室內(nèi)的輻射盤管對(duì)室內(nèi)進(jìn)行供冷的目的。太陽能集熱環(huán)路則吸收太陽能加熱太陽能集熱器中 的水，由經(jīng)布置在外側(cè)儲(chǔ)熱水箱中的帶有調(diào)節(jié)閥的出水管為人們提供生活熱水。
冬季供暖模式。首先打開外側(cè)儲(chǔ)熱水箱右側(cè)出口到水一水換熱機(jī)器入口連接端的管段上 的調(diào)節(jié)閥，打開集熱器出口到外側(cè)儲(chǔ)熱水箱右側(cè)入口的管段上的調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉盤通管上的盤 通閥，開啟內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵、外側(cè)循環(huán)水泵。讓熱水機(jī)組、鍋爐等傳統(tǒng)熱源所提供的高溫?zé)崴?通過水—水換熱器入口管接口進(jìn)入水一水換熱器，并使高溫?zé)崴谒凰畵Q熱器的管外流 動(dòng)，然后通過出口管接口流回?zé)崴畽C(jī)組、鍋爐等傳統(tǒng)熱源，循環(huán)水先通過太陽能集熱環(huán)路， 在太陽能集熱器中經(jīng)太陽能加熱后存儲(chǔ)于外側(cè)儲(chǔ)熱水箱中，再進(jìn)入換熱機(jī)組中的水一水換熱 器入口連接端，使循環(huán)水在太陽能集熱環(huán)路與換熱機(jī)組以及輻射供暖末端裝置間循環(huán)流動(dòng)， 最后達(dá)到本實(shí)用新型與現(xiàn)有的輻射供暖系統(tǒng)一樣，通過埋設(shè)在室內(nèi)的輻射盤管對(duì)室內(nèi)進(jìn)行供 暖的目的。
本實(shí)用新型的優(yōu)越性如下
本實(shí)用新型不但冬季能夠?yàn)槭覂?nèi)供暖，還能夠在夏季為室內(nèi)供冷，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上利 用溫度控制策略，還能對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制。從而實(shí)現(xiàn)了冬、夏共用一套輻射供冷暖 系統(tǒng)。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了將冷熱水機(jī)組、鍋爐等傳統(tǒng)冷熱源與輻射供冷暖末端的靈活完美連接。
冷熱水機(jī)組、鍋爐等傳統(tǒng)的冷熱源的出水溫度一般為低溫冷水(7'C左右)、高溫?zé)崴?>60 °C)，而輻射供冷暖系統(tǒng)末端需要提供的卻為高溫冷水O室內(nèi)空氣露點(diǎn)溫度)、低溫?zé)崴?<
6crc)。本實(shí)用新型將冷熱水機(jī)組、鍋爐等傳統(tǒng)冷熱源所提供的低溫冷水、高溫?zé)崴?jīng)過換 熱機(jī)組分別轉(zhuǎn)換為滿足輻射供冷暖末端設(shè)備供水要求的高溫冷水、低溫?zé)崴炔挥迷鲈O(shè)一 套輻射供冷暖末端設(shè)備的冷熱源系統(tǒng)，又可以使價(jià)格昂貴的冷熱水機(jī)組、鍋爐等傳統(tǒng)冷熱源 得到綜合利用。
與傳統(tǒng)的空調(diào)形式相比，本實(shí)用新型采用了輻射供冷暖末端裝置，由于大部分的熱量通 過輻射方式傳播，室內(nèi)舒適性就遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于以對(duì)流換熱為主的傳統(tǒng)空調(diào)形式。
在供暖季節(jié)里，本實(shí)用新型采用了太陽能集熱環(huán)路，充分利用了大自然中的可再生能源 一太陽能對(duì)循環(huán)水進(jìn)行預(yù)熱處理，從而大大減少了水一水換熱器中的熱水機(jī)組、鍋爐等傳統(tǒng) 熱源的供水量，也就減少了傳統(tǒng)熱源的開機(jī)時(shí)間，降低了電耗及一次能源消耗，最終達(dá)到減 少整個(gè)供暖系統(tǒng)能耗的目的。
在供冷季節(jié)里，由太陽能集熱器、外側(cè)儲(chǔ)熱水箱以及外側(cè)循環(huán)水泵等構(gòu)成的太陽能集熱 環(huán)路充分利用太陽能，向人們提供生活熱水，從而減少電熱水器、燃?xì)鉄崴骰蚱渌问綗?水器的開啟時(shí)間，節(jié)約了電耗或其他能源消耗。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。


圖1一一本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2—一 -種本實(shí)用新型中的換熱機(jī)組中的水一水換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖3------種本實(shí)用新型中的換熱機(jī)組中的水一水換熱器I 一 I剖面圖4------種本實(shí)用新型中的換熱機(jī)組中的水一水換熱器的左視圖5——種本實(shí)用新型中的換熱機(jī)組中的水一水換熱器的俯視具體實(shí)施方式
一種輻射供冷暖系統(tǒng)(參考圖1)。該系統(tǒng)由太陽能集熱器l、外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4、外側(cè)循 環(huán)水泵7、水一水換熱器IO、集氣罐ll、內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵7、分水器13、集水器16、供水管 14、回水管17、輻射盤管15、調(diào)節(jié)閥5、盤通管8、盤通閥9、補(bǔ)水管3、其內(nèi)有循環(huán)水的 循環(huán)管路等構(gòu)成，其特征在于，水—水換熱器入口連接端10-2與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4的右側(cè)出口 通過帶有調(diào)節(jié)閥5的管段相串聯(lián)，水一水換熱器出口連接端10-4與內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵7入口串聯(lián) 在供水管14上；集氣罐11入口連接在水一水換熱器出口連接端10-4與內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵7入口 所連接的管段上；水一水換熱器10、內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵7、集氣罐11等構(gòu)成一個(gè)換熱機(jī)組；內(nèi) 側(cè)循環(huán)水泵7出口與分水器13入口通過帶有調(diào)節(jié)閥5的管段相連接；輻射盤管15分別連接 于分水器13、集水器16的各一端；集水器16出口與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4右側(cè)入口通過帶有調(diào)節(jié) 閥5的回水管17相串聯(lián)；外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4右側(cè)出口與水一水換熱器入口連接端10-2相連接 的管路和集水器17出1-J與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4右側(cè)入口相連接的管路之間連接有帶盤通閥9的 盤通管8;夕卜偵,環(huán)水泵7入口與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4的左側(cè)出口相連接，外側(cè)循環(huán)水泵7的出 口與太陽能集熱器1入口相連接，太陽能集熱器1出口與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4左側(cè)入口相連接， 太陽能集熱器1、外側(cè)循環(huán)水泵7、外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4等構(gòu)成一個(gè)太陽能集熱環(huán)路；帶有調(diào)節(jié) 閥5的補(bǔ)水管3分別布置在循環(huán)管路最低處和太陽能集熱環(huán)路的最低管路位置處。
水一水換熱器IO (參考圖2、 3、 4、 5)具有入口管接口 IO-I和出口管接口 10-3、入口 連接端10-2和出口連接端10-4、排氣管10-7、排污管10-6、殼體10-8、 U形管10-5，其中 兩連接端分別在水一水換熱器10的異側(cè)，并且不位于同一水平面上，而是一上一下，入口 連接端10-2水平高度低于出口連接端10-4;兩管接口分別在水一水換熱器10的異側(cè)，并位 于不同的豎直平面上，一左一右，入口管接口 10-1在水—水換熱器上部、左側(cè)，出口管接口 10-3在水一水換熱器下部、右側(cè)；其入口管接口 10-1與出口管接口 10-3分別連接于冷熱水 機(jī)組、鍋爐等傳統(tǒng)冷熱源的供回水管；入口連接端10-3為循環(huán)水進(jìn)入水-水換熱器10的入 口管段，出口連接端川-4則為輻射空調(diào)循環(huán)水流出水一水換熱器10的出口管段。水—水換 熱器10是把一組串聯(lián)在所述管路中的盤管安裝在多個(gè)殼體中的管殼式換熱器；水一水換熱 器10中的管程、殼程、管排數(shù)以及各排管子數(shù)目可根據(jù)具體的換熱容量大小的需求而具有 多種變化、組合的形式。
集氣罐ll為循環(huán)管路中的排氣設(shè)備，以防止氣塞，影響管路正常循環(huán)，可以為立式集氣
罐，也可以為臥式集氣罐，集氣罐11頂部連接有放氣管12。外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4右側(cè)出口到水 --水換熱器入口連接端10-2的管段上、分水器15、集水器18、外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4底部、太陽 能集熱器l出口到外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4左側(cè)入口的連接管段上都設(shè)置有溫度傳感器2。外側(cè)儲(chǔ)熱
水箱4下部布置有帶有調(diào)節(jié)閥5的出水管6。供水管14與輻射盤管15之間通過一個(gè)分水器 13連接，該輻射盤管15與回水管17之間通過一個(gè)集水器16連接；該分水器B和集水器 16各有數(shù)量相同的二至六個(gè)可分別與不同的輻射盤管15連接的、且均帶有調(diào)節(jié)閥5的分水 口和集水口。也就是說，或者根據(jù)條件、或者根據(jù)需要，在輻射供冷暖末端設(shè)備中可以串聯(lián) 上二到六組相互之間沒有直接聯(lián)通的輻射盤管15;通過調(diào)節(jié)閥5，還能夠調(diào)節(jié)各個(gè)不同輻射 盤管15中的循環(huán)水的流通量。輻射盤管15的環(huán)繞形式可以是現(xiàn)有技術(shù)中所采用的任意---種。 供冷季節(jié)運(yùn)行方式下，打開盤通管9的盤通閥10，關(guān)閉外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4右側(cè)入口與集水 器16出口之間的回水管段上的調(diào)節(jié)閥5，關(guān)閉外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4右側(cè)出口與水一水換熱器入口 連接端10-2之間管段上的調(diào)節(jié)闊5，使水一水換熱器IO、內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵7、集氣罐ll、分水 器13、輻射盤管15、集水器16、供水管14、回水管17、盤通管8、盤通閥9重新組合成一 套閉合循環(huán)管路。其中該閉合循環(huán)水路設(shè)置有通向其管路最低位置處的帶調(diào)節(jié)閥5的補(bǔ)水管 3c
供暖季節(jié)運(yùn)行模式下，盤通管9的盤通閥10的開度、外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4右側(cè)入口與集水 器16出口之間管段上的調(diào)節(jié)閥5的開度以及外側(cè)儲(chǔ)熱水箱4右側(cè)出口與水一水換熱器入口 連接端10-2之間管段上的調(diào)節(jié)閥5的開度通過溫控裝置來自動(dòng)控制。
顯然，本實(shí)用新型還應(yīng)當(dāng)有必要的溫度調(diào)節(jié)與控制裝置一一鑒于該溫度調(diào)節(jié)與控制裝置 可以選用現(xiàn)有的、或者結(jié)合本實(shí)用新型的操作要求采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)設(shè)計(jì)來完 成，并且又不是本實(shí)用新型需要保護(hù)的主題。因此，在本說明書中省略了所述溫度調(diào)節(jié)與控 制裝置的介紹。
權(quán)利要求1、一種輻射供冷暖系統(tǒng)，該系統(tǒng)由太陽能集熱器(1)、外側(cè)儲(chǔ)熱水箱(4)、外側(cè)循環(huán)水泵(7)、水-水換熱器(10)、集氣罐(11)、內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵(7)、分水器(13)、集水器(16)、供水管(14)、回水管(17)、輻射盤管(15)、調(diào)節(jié)閥(5)、盤通管(8)、盤通閥(9)、補(bǔ)水管(3)、其內(nèi)有循環(huán)水的循環(huán)管路等構(gòu)成，其特征在于，所述的水-水換熱器入口連接端(10-2)與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱(4)的右側(cè)出口通過帶有調(diào)節(jié)閥(5)的管段相串聯(lián)，水-水換熱器出口連接端(10-4)與內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵(7)入口串聯(lián)在供水管(14)上；所述的集氣罐(11)入口連接在水-水換熱器出口連接端(10-4)與內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵(7)入口所連接的供水管(14)上；所述的水-水換熱器(10)、內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵(7)、集氣罐(11)等構(gòu)成一個(gè)換熱機(jī)組；所述的內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵(7)出口與分水器(13)入口通過帶有調(diào)節(jié)閥(5)的供水管段相連接；所述的輻射盤管(15)分別連接于分水器(13)、集水器(16)的各一端；所述的集水器(16)出口與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱(4)右側(cè)入口通過帶有調(diào)節(jié)閥(5)的回水管(17)相串聯(lián)；所述的外側(cè)儲(chǔ)熱水箱(4)右側(cè)出口與水-水換熱器入口連接端(10-2)相連接的管路和集水器(17)出口與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱(4)右側(cè)入口相連接的管路之間連接有帶盤通閥(9)的盤通管(8)；所述的外側(cè)循環(huán)水泵(7)入口與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱(4)的左側(cè)出口相連接，外側(cè)循環(huán)水泵(7)的出口與太陽能集熱器(1)入口相連接，太陽能集熱器(1)出口與外側(cè)儲(chǔ)熱水箱(4)左側(cè)入口相連接，太陽能集熱器(1)、外側(cè)循環(huán)水泵(7)、外側(cè)儲(chǔ)熱水箱(4)等構(gòu)成一個(gè)太陽能集熱環(huán)路；所述的帶有調(diào)節(jié)閥(5)的補(bǔ)水管(3)分別布置在循環(huán)管路最低處和太陽能集熱環(huán)路的最低管路位置處。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射供冷暖系統(tǒng)，其特征在于，所述的水一水換熱器(10) 具有入口管接口 (10-2)和出口管接口 (10-4)、入口連接端(10-2)和出口連接端(10-4)、 排氣管(10-7)、排污管(10-6)、殼體(10-8)、 U形管(10-5)，其中兩連接端分別在水一水 換熱器(10)的異側(cè)，并且不位于同一水平面上，而是一上一下，入口連接端(10-2)水平 高度低于出口連接端(10-4);兩管接口分別在水一水換熱器(10)的異側(cè)，并位P不同的豎 直平面上，-一左一右，入口管接口 (10-2)在水一水換熱器(10)上部、左側(cè)，出口管接口(10-4)在水一水換熱器(10)下部、右側(cè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射供冷暖系統(tǒng)，其特征在于，所述集氣罐(11)上布置有 放氣管(12)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射供冷暖系統(tǒng)，其特征在于，所述的外側(cè)儲(chǔ)熱水箱(4)右 側(cè)出口到水一水換熱器入口連接端(10-2)的管段上、太陽能集熱器(1)出口到外側(cè)儲(chǔ)熱水 箱(4)的左側(cè)入口的連接管段上、外側(cè)儲(chǔ)熱水箱(4)底部、分水器(13)、集水器(16) 上都設(shè)置有溫度傳感器(2)。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射供冷暖系統(tǒng)，其特征在于，所述的外側(cè)儲(chǔ)熱水箱(4)下 部布置有帶調(diào)節(jié)閥(5)的出水管(6)。
專利摘要一種輻射供冷暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)由太陽能集熱器、外側(cè)儲(chǔ)熱水箱、外側(cè)循環(huán)水泵、水—水換熱器、集氣罐、內(nèi)側(cè)循環(huán)水泵、分水器、集水器、供水管、回水管、輻射盤管等構(gòu)成。本實(shí)用新型將冷熱水機(jī)組、鍋爐等傳統(tǒng)冷熱源與室內(nèi)輻射盤管末端通過換熱機(jī)組靈活地聯(lián)合在一起，既實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)供冷暖的舒適性又使傳統(tǒng)冷熱源得到了充分利用而不被閑置與浪費(fèi)。同時(shí)，本實(shí)用新型采用了太陽能集熱環(huán)路對(duì)循環(huán)水進(jìn)行預(yù)熱處理，使整個(gè)采暖季節(jié)的采暖系統(tǒng)更加節(jié)能。
文檔編號(hào)F24D17/00GK201000129SQ200620112080
公開日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者軍 盧, 靜 陳, 陳金花 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)