一种壁挂式双金属辐射板的一拖多空气源双末端系统的制作方法

本发明涉及空气源热泵空调系统，具体地说，涉及一种以壁挂双金属双金属辐射板作为供暖装置、以家用空调室内机作为供冷装置的一拖多空气源双末端系统。

背景技术：

冬季燃煤锅炉采暖被认为是大气污染“祸首”之一，尤其是针对不进行集中采暖的地区，百姓分散燃烧的化石能源质量更是参差不齐。为标本兼治，改善空气质量，减少烟尘排放，国家针对北方非集中供热区域，提出了采用电采暖设备逐渐替代原有化石能源分散燃烧的方案，以减少因散煤燃烧造成的环境污染问题。在已有电供暖设施中，采用电驱动的空气源热泵从空气中取热，将低品位热能转化为高品位热能进行供暖，是最节能、最易行的供暖设施。

传统空气源热泵制冷和供暖均使用空调室内机作为换热末端，而夏季采用空调室内机制冷效果较好，但冬天采用室内机采暖易造成室内高处的温度场较高，人活动范围内温度较低的分布不均匀的情况，且由于送风温度较高容易产生较为强烈的吹风感，严重影响人的热舒适。为解决该问题，提高舒适性，空气源热泵热水系统应运而生，以热辐射的形式进行冬季室内供暖，但该系统需要将制冷剂与水进行二次换热，这样会造成一定的热量损失，既浪费能源设备也比较复杂，初投资和运行费用都较高，因此不适用于一般的民用住宅，而且也无法兼顾夏季对室内进行制冷的需求。另外，在室外温度较低，相对湿度较高的地区，以上两种系统还会造成空气源热泵蒸发器表面结霜降低系统运行效率的问题。

技术实现要素：

为解决以上问题，提高系统的运行效率，保证夏季制冷和冬季供暖均有较高的热舒适性，本发明针对夏季使用壁挂双金属辐射板供暖装置，设计了一种一拖多空气源冬夏双末端系统。冬季直接将空气源热泵压缩机排出的高温制冷剂经过冷凝器制冷剂管道通至室内，采用两片金属辐射板将管道包裹起来，既增加了冷凝器管道的传热效果，又起到了保护管道的作用。将金属板直接挂在墙壁上，既减少了对既有建筑的改造施工成本，又可以保留传统辐射供暖方式使室内的温度场分布均匀的优点，使热泵的冷凝温度进一步降低，提高空气源热泵的cop，实现节能减排。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种壁挂式双金属辐射板的一拖多空气源双末端系统，包括与热泵室外机相连的控制器、分别布置在多个房间内的多台空调室内机，每个房间内均设有壁挂式双金属辐射板；所述壁挂式双金属辐射板包括双金属辐射板和制冷剂供热管道，所述双金属辐射板直接包裹在制冷剂供热管道上，所述双金属辐射板之间、在没有制冷剂供热管道的区域是直接的紧密贴合的，所述双金属辐射板的外表面涂覆有红外辐射陶瓷涂层；所述热泵室外机的制冷剂a接口的管路上设有第一调节控制阀和第一分歧器，所述第一分歧器的多口端分别连接至第二分歧器和第三分歧器；所述第二分歧器的多口端连接至各壁挂式双金属辐射板的制冷剂供热管道的进口，所述壁挂式双金属辐射板的制冷剂供热管道的出口均连接至第四分歧器的多口端，从而使各壁挂式双金属辐射板并联，在每个壁挂式双金属辐射板的制冷剂供热管道的进口和出口处均设有调节控制阀；所述第三分歧器的多口端分别连接至各空调室内机的制冷剂出口，各空调室内机的制冷剂进口均连接至第五分歧器的多口端，从而使得各室内机空调机并联；在每个空调室内机的制冷剂进口和出口处均设有调节控制阀；所述第四分歧器和第五分歧器的单口端连接至第六分歧器的多口端后通过第二调节控制阀连接至所述热泵室外机的制冷剂b接口。

进一步讲，所述第一分歧器、第二分歧器、第三分歧器、第四分歧器、第五分歧器中的一个或多个为多联机分歧器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明是一种双末端空调系统，冬夏季切换运行，兼顾夏季空调供冷与冬季供热需求。

(2)本发明中的供暖是以电能驱动的空气源热泵代替传统燃料燃烧进行供暖，提高能源利用率的同时减少环境污染，且无有害、有毒、易燃易爆气体泄漏危险，具有更高的安全性。

(3)本发明中系统的制冷剂直接进入双金属辐射板中的制冷剂供热管中，无二次换热，减少输送能耗和能量损失，降低冷凝温度，提高系统运行能效。

(4)本发明中双金属辐射板是通过发出红外线的方式向空间放热，采暖温度低。采用壁挂式安装可以使墙壁和地板被加热后，向室内进行二次散热。

(5)由于辐射板制冷剂管道直径较小，而且是采用厚度薄的双金属辐射板进行包裹，整个壁挂式双金属辐射板体积小，可以大大节省室内空间。另外，相比于传统空调制热和散热器供暖模式，辐射供暖室内空气流速低，不会引起灰尘飞扬，无运动部件系统运行安静无噪声。

(6)本发明中的壁挂式双金属辐射板的构造简单，方便进行设备的模块化生产，大大减少了施工难度和工程量，降低改造成本。

(7)本发明中，在双金属辐射板的外表面涂覆一层陶瓷辐射涂料，可以提高室内辐射换热效率。

附图说明

图1为本发明壁挂式双金属辐射板的一拖多空气源双末端系统结构示意简图；

图2-1是本发明中壁挂式双金属辐射板的剖视结构示意图；

图2-2是图2-1中壁挂式双金属辐射板的局部结构放大图。

其中，1-热泵室外机，2-控制器，31-第二调节控制阀，32-第一调节控制阀，33、34、35、36、37、38、39、310-均为调节控制阀，41、42、43、44、45、46-均为分歧器，分别记为第一分歧器、第二分歧器、第三分歧器、第四分歧器、第五分歧器和第六分歧器，51、52-壁挂式双金属辐射板，61、62-室内机，7-辐射金属板端盖，8-双金属辐射板，9-制冷剂供热管道，10-壁挂固定支架，11-红外辐射陶瓷涂层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。

如图1所示，本发明提出的一种壁挂式双金属辐射板的一拖多空气源双末端系统，包括与热泵室外机1相连的控制器2、分别布置在多个房间内的多台空调室内机，每个房间内均设有壁挂式双金属辐射板。所述控制器2用于综合调控整个系统中各部分的温度及运行状态，可采用自动控制方式或手动控制的方式。

本发明中的壁挂式双金属辐射板供暖管道布置示意图如图1所示，图2-1和图2-2示出了壁挂式双金属辐射板的结构，所述壁挂式双金属辐射板包括辐射金属板端盖7、双金属辐射板8、制冷剂供热管道9和壁挂固定支架10等。双金属辐射板8带有半圆形波纹，可将制冷剂供热管道9直接包裹在其中，而在所述双金属辐射板8之间没有制冷剂供热管道9的区域是直接的紧密贴合的，所述双金属辐射板8的外表面涂覆有红外辐射陶瓷涂层11。供暖工况下，由制冷剂供热管道9释放的热量，传递给双金属辐射板8，金属板被加热均匀后通过红外辐射陶瓷涂层11将热量以热辐射的形式供给室内空气和墙壁；除霜工况下，墙壁和室内空气的热量传递给双金属辐射板8，进而传递给制冷剂管道9，热量被制冷剂带到室外机进行融霜。

本发明壁挂式双金属辐射板的一拖多空气源双末端系统的连接结构是，如图1所示，所述热泵室外机1的制冷剂a接口的管路上设有第一调节控制阀32和第一分歧器41，所述第一分歧器41的多口端分别连接至第二分歧器42和第三分歧器43。

所述第二分歧器42的多口端连接至各壁挂式双金属辐射板的制冷剂供热管道9的进口，所述壁挂式双金属辐射板的制冷剂供热管道9的出口均连接至第四分歧器44的多口端，从而使各壁挂式双金属辐射板并联，在每个壁挂式双金属辐射板的制冷剂供热管道9的进口和出口处均设有调节控制阀，第四分歧器44连接至第六分歧器46的多口端。

所述第三分歧器43的多口端分别连接至各空调室内机的制冷剂出口，各空调室内机的制冷剂进口均连接至第五分歧器45的多口端，从而使得各空调室内机并联；在每个空调室内机61的制冷剂进口和出口处均设有调节控制阀，第五分歧器45连接至第六分歧器46的多口端。

每个壁挂式双金属辐射板的制冷剂供热管道9的出口通过所述第四分歧器44、第六分歧器46和第二调节控制阀31后连接至所述热泵室外机1的制冷剂a接口。同理，每个空调室内机61的制冷剂出口通过第一分歧器41、第三分歧器43和第一调节控制阀32后连接至所述热泵室外机1的制冷剂a接口。

根据一拖多的具体连接结构，所述第一分歧器41、第二分歧器42、第三分歧器43、第四分歧器44、第五分歧器45和第六分歧器46中的一个或多个为多联机分歧器。

本发明壁挂式双金属辐射板的一拖多空气源双末端系统，如图1所示，其工作过程如下：

夏季制冷工况时，控制器2动作，将空气源热泵室外机1切换至制冷状态，热泵室外机1的制冷剂a接口处的第一调节控制阀32和室外机1的制冷剂b接口处第二调节控制阀31及两个空调室内机61和62两端的调节控制阀33、34、35、36开启，同时，两个壁挂式双金属辐射板61和62两端的调节控制阀37、38、39、310关闭；低温低压液态制冷剂经过第二调节控制阀31、第六分歧器46和第五分歧器45、调节控制阀33和35分别进入空调室内机61和62，与室内空气进行换热，吸热后蒸发成为气体，制冷剂气体经调节控制阀34和36、第三分歧器43和第一分歧器41流至室外，通过第一调节控制阀32后进入热泵室外机1与室外空气进行换热。若只对房间1进行制冷，则在上述情形下，将房间2内空调室内机62两端的调节控制阀35、36关闭，其他设置不变。相应地，若只对房间2进行制冷，则在上述情形下，将房间1内空调室内机61两端的调节控制阀33、34关闭，其他设置不变。

冬季供热工况时，控制器2动作，将空气源热泵室外机1切换至供热状态，热泵室外机1制冷剂a接口处的第一调节控制阀32和制冷剂b接口处第二调节控制阀31及两个壁挂式双金属辐射板61和62两端的调节控制阀37、38、39、310开启，两个空调室内机61和62两端的调节控制阀33、34、35、36关闭；制冷剂的流向如图1中箭头所示，由热泵室外机1制出的高温高压气态制冷剂经过第一调节控制阀32、第一分歧器41和第二分歧器42，调节控制阀38、39分别进入壁挂式双金属辐射板51和52进行放热，放热后冷凝成为液体，液态制冷剂经调节控制阀37和310，第四分歧器44和第六分歧器46、及第二调节控制阀31经制冷剂液体口返回热泵室外机1，与室外空气进行换热。若只对房间1进行供暖，则在上述情形下，将房间2内壁挂式双金属辐射板52两端的调节控制阀39、310关闭，其他设置不变。相应地，若只对房间2进行供暖，则在上述情形下，将房间1内壁挂式双金属辐射板51两端的调节控制阀37、38关闭，其他设置不变。

冬季除霜工况时，控制器2动作，将空气源热泵室外机1切换至制冷状态，热泵室外机1制冷剂a接口处的第一调节控制阀32和制冷剂b接口处第二调节控制阀31及两个壁挂式双金属辐射板61和62两端的调节控制阀37、38、39、310开启，两个空调室内机61和62两端的调节控制阀33、34、35、36关闭；由热泵室外机1制出的低温低压液态制冷剂经过第二调节控制阀31、第六分歧器46和第四分歧器44，调节控制阀37、310分别进入室内壁挂式双金属辐射板51和52进行吸热，吸热后蒸发成为气体，经调节控制阀38和39，第二分歧器42和第一分歧器41、第一调节控制阀32经制冷剂a接口返回热泵室外机1，对室外换热器进行融霜。

本发明可通过自动或手动方式综合调控整个系统中各部分的温度及运行状态，针对不同房间使用功能对系统运行进行智能优化控制，满足室内热舒适的同时降低系统能耗。

冬季将空气源热泵与双金属辐射板供暖系统进行匹配衔接，以制冷剂作为热媒直接向室内供暖，降低冷凝温度，利用清洁能源，无污染物排放，无二次换热，减少系统能量损失与运输能耗；对于冬季室内散热器，采用双金属板直接包裹冷凝器制冷剂管道的形式，使辐射板向室内辐射更为均匀，同时由于制冷剂管道直径较小，双金属板也起到了保护管道的作用。涂覆在双金属板外表面的红外辐射陶瓷涂料可以进一步提高室内换热效率。另外，由于金属板的导热性能良好、辐射均匀，因此可以迅速使室内升温，降低冬季时热泵的冷凝温度，提高空气源热泵能效比；对需要进行分区控制的不同功能房间和有频繁启停供热要求的场所，本发明中采用的壁挂式双金属辐射板在供暖方面有很大优势，可以满足各种房间的负荷需求；双金属辐射板的构造简单，方便进行设备的模块化生产，而且可以根据不同房间的类型及其负荷需求，进行选型和现场安装，也可以在原有传统散热器的基础上进行改造，大大减少了施工难度和工程量，降低改造成本。

尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。