专利名称：一种户式辐射平面空调流量分配调节系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于舒适型户式辐射平面空调流量分配调节系统，具体地 说，是涉及一种用于舒适型户式辐射平面空调辐射末端换热器装置的多层次串并联的流量 分配收集及调节系统。
背景技术：
近年来辐射作为一种新型的控制显热[空调显热负荷(降温)约占总负荷的 50% 70%，而潜热负荷(排湿)约占总负荷的30% 50% ]的空调方式已经得到了一 定的应用，具有传统空调方式无法比拟的优点；冷流体(或热流体)通过辐射板将能量传递 到辐射板表面以对流和辐射，并以辐射为主的方式直接与室内环境进行换热，从而极大地 简化了能量从冷热源到终端用户直接的能量传递过程，减少了不可逆损失；由于辐射具有 “超距”作用，即可不经过空气而在表面之间直接进行换热，因此各种室内余热以短波辐射 和长波辐射的方式到达辐射表面后，转化为辐射板内能或通过辐射板导热传递给辐射末端 换热器内流动的冷热流体、被吸收并带离室内环境，这一过程减少了室内余热排出室外整 个过程的换热环节，这是辐射冷却这一温度独立控制末端装置与现有常规空调方式的最大 不同。在辐射系统中，冷热流体流量分配调节装置是用于连接辐射末端换热器供、回水 的分配、收集装置。按进回水分为流量分配器、流量收集器。流量分配器把主管道的水平均 分配到每个支路，然后供给相应的辐射末端换热器，再由流量收集器收集每个支路的回水， 因此流量分配调节装置在辐射制冷热泵系统中具有重要的作用。对于中大型辐射制冷热 泵系统，由于辐射末端换热器环路过多且各个环路阻力相差过大，比较容易造成水力失调 现象，造成部分辐射末端换热效果不佳。另外一方面，辐射末端换热器中流体流动的环路形 式有串联、并联和混联，流动状态主要为紊流，其中串联方式一般需采用较大直径的辐射末 端换热器供水管道，管内积存的空气容易排出，但管路系统不能太长，否则系统阻力损失太 大，处于系统末端的辐射换热器中将不能有效发挥辐射换热作用；并联方式一般用于较小 支管管径的辐射末端换热器，换热效率高，但设计安装中必须注意确保管内流体流速较高， 以充分排出空气，各并联管道的长度尽量一致，以保证每个并联回路有相同的流量，确保每 个并联回路的进口与出口有相同的压力。本实用新型就提出一种采用多层次流量分配收集调节装置及其串并联做为辐射 末端换热器流量分配调节系统，则可以有效地分配管路水量，调节环路中的水力平衡，保证 系统的水流量平衡，增强辐射末端换热器的换热效果，并可以发挥串并联系统的综合优势。
实用新型内容本实用新型需解决的技术问题本实用新型主要针对户式和中型辐射制冷热泵系 统，采用多层次流量分配调节技术，能够避免系统由于冷热负荷变化、环路过多且各个环路 阻力相差过大造成的水力失调现象，能够保证辐射末端换热器内流量平衡，并使辐射末端换热器内冷热流体处于紊流状态，增强辐射末端换热器的换热效果，提高系统的综合换热 效果，降低系统成本。本实用新型的工作原理本实用新型采用两级流量分配收集装置，其中一级流量 分配收集装置置于制冷热泵机房内，或与主机配置在一起，二级流量分配收集装置置于各 房间专设的墙体内。分组的辐射末端换热器环路首先接入相应的二级流量分配收集装置， 为了合理分配各房间的水量或制冷剂量，在二级流量收集器总管上也不需要加装平衡阀； 各房间的辐射末端换热器二级流量收集总管再接入机房内一级流量收集器。这就避免了环 路过多且各个环路阻力相差过大造成的水力失调现象。—般来说，大、宽房间布置的辐射末端换热器采用并联方式较多，小房间辐射末端 换热器采用串联方式的多。串联方式一般需采用较大管径的辐射末端换热器，比如普通的 毛细管网栅，且管路系统不能太长，否则系统阻力损失太大；并联方式一般用较小直径的辐 射末端换热器，也就是说可以采用新开发的吹胀式单面辐射和双面辐射吹胀式换热器，因 其吹胀管内等效直径较小，流体流速较大，就使得流体损失也会更大一些；为了克服上述不 足，本实用新型就提出一种采用串并联相结合的方式，则可以充分利用两者的优点，能够保 证管路系统水流量的平衡，取得更好的换热效果，降低系统的成本。本实用新型的技术方案本实用新型是一种多层次流量分配收集装置新技术，采 用两级流量分配收集器，其中一级流量收集器无需安装流量平衡调节阀调节，二级流量收 集器也无需安装流量平衡调节阀。该技术采用多层次流量分配收集技术，能够避免系统由于冷热负荷变化、环路过 多且各个环路阻力相差过大造成的水力失调现象，保证系统的水流量平衡，增强换热器的 换热效果。所述的一种户式辐射平面空调流量分配调节系统由制冷制热主机模块、流量分配 调节模块、辐射末端换热器模块三大模块及其连接管路和辅助装置组成。所述的制冷制热主机模块可包括冷水制冷制热模块机组、制冷剂直接循环制冷制 热模块机组、地源热泵机组，以及其他冷热源供应机组。所述的流量分配调节模块主要包括一二级流量分配收集器和一二级制冷剂流量 分配收集器模块组成。所述的辐射末端换热器模块主要包括普通的毛细管网栅辐射末端换热器、新型辐 射末端换热器以及其他类型的平面空调辐射末端组成。所述辐射末端换热器的串联连接方式为相邻立体布置或横向布置的5 10个模 块式辐射末端换热器采用串联连接，相邻横向布置或立体布置的串联辐射末端换热器之间 采用并联连接。所述立体布置的辐射末端换热器之间的水平间距可根据房间热负荷要求灵活配 置，一般采用首尾相接紧密布置。所述串联的辐射末端换热器的辐射管等效直径为4 8mm，并联的辐射末端换热 器的辐射管等效直径为2 5mm。所述的相邻横向模块化辐射末端换热器可组合成支管串联。所述的相邻立体模块化辐射末端换热器可组合成支管并联。所述的相邻横向模块化辐射末端换热器组合成支管之间的水平距离0. 2m lm。相邻立体模块化辐射末端换热器组合成支管距离0. 2m 1. 0m。所述的一级流量分配器和一级流量收集器无需安装水量平衡调节阀，二级流量分 配器和二级流量收集器无需安装水量平衡调节阀。所述的一级制冷剂流量分配器和一级制冷剂流量收集器无需安装平衡调节阀，二 级制冷剂流量分配器和二级制冷剂流量收集器无需安装平衡调节阀。所述辐射末端换热器串联与并联节数的选择方式需要根据房间冷热负荷的大小 来确定。所述辐射末端换热器串并联系统的管道中不需要布置压力和流量平衡阀，简化了 系统。本实用新型的有益效果1.本实用新型的辐射板平面空调系统可以以水为载冷剂，或者直接以制冷剂为工 作介质，在辐射末端换热器内部实现制冷剂的蒸发、冷凝，从而实现辐射制冷，或辐射制热， 进而可大大提高系统工作效率和性能指标。2.极高的室内环境热舒适性。主要通过辐射方式供冷供热，室内温度分布均勻， 无温度死角，室内无吹风感，无风机噪音，是国际上公认使室内舒适程度最高的空调末端系 统。3.高空气品质。新风系统有效改善室内空气质量，降低室内CO2浓度。4.有效控制房间湿度。通过湿度传感器自动实现冬季加湿、夏季除湿，各房间温湿 度可精确、灵活的进行调节和控制。5.节能。各组成部分的高效性能，使得整个系统的能耗显著降低。6.可以进行分室分时控制，满足个性化需求。7.无较低的复式吊顶，房间空间感好。综上所述，本实用新型是一种制冷热泵主机与辐射末端换热器之间的流量分配调 节新装置，布置新技术，具有结构简单，制造容易、成本低、可以长期运行、无需维护等优点， 可以为辐射制冷热泵的推广应用提出很好的技术支持，并达到节能的目的。
图1为本实用新型三大模块化配置示意图。图2为本实用新型的采用水循环的系统配置示意图。图3为本实用新型的采用制冷剂分置循环系统配置示意图。图4为本实用新型的分层配置辐射末端换热器的系统配置示意图。图5为本实用新型的分层串联配置辐射末端换热器的系统配置示意图。图6为本实用新型的分层串并混联配置辐射末端换热器的系统配置示意图。图7为本实用新型的采用一级节流制冷剂循环混联系统配置示意图。图8为本实用新型的采用二级节流制冷剂循环混联系统配置示意图。附图1、2、3、4、5、6、7、8中，制冷制热主机模块、2_流量分配调节模块、3_辐射 末端换热器模块、4-冷水机组主机、5-水冷式蒸发器、6-—级流量分配器、7-二级流量分配 器、8-毛细管网栅辐射末端换热器、9-新型辐射末端换热器、10- 二级流量收集器、11-一级 流量收集器、12-制冷剂气液分离储液罐、13-制冷压缩机、14-专用油气分离装置、15-冷凝器、16-干燥过滤器、17- —级节流装置、18- —级制冷剂流量分配器、19- 二级节流装置、 20- 二级制冷剂流量分配器、21- 二级制冷剂流量收集器、22- —级流量制冷剂收集器。
具体实施方式
以下结合附图，来详细说明一种户式辐射平面空调流量分配调节系统的具体实施 方式。参见图1所示，一种户式辐射平面空调流量分配调节系统由制冷制热主机模块1、 流量分配调节模块2、辐射末端换热器模块3三大模块及其连接管路和辅助装置组成。参见图2所示，一种户式辐射平面空调流量分配调节系统由冷水机组主机4、水冷 式蒸发器5、一级流量分配器6、二级流量分配器7、毛细管网栅辐射末端8、新型辐射末端换 热器9、二级流量收集器7、一级流量收集器8及其循环管道和通用配件组成，其中一级流量 分配器3和冷水机组主机1和水冷式蒸发器2 —起配置在一起；二级流量分配器4置于各 空调热泵房间合适的墙孔内；毛细管网栅辐射末端8和新型辐射末端换热器9均放置在需 要制冷制热的房间预置在地板上、墙壁内表面或天花板上，配置的数量根据房间实际负荷 确定其需要的散热面积，进而可确定主机负荷；二级流量收集器7与二级流量分配器4配置 在一起；一级流量收集器8和一级流量分配器3也配置在一起，即与主机配置在一起，各部 分之间采用管道连接，管道上还需要配置有一个的温度压力等保护调节装置。参见图3所示，一种户式辐射平面空调流量分配调节系统由制冷剂气液分离储液 罐12、制冷压缩机13、专用油气分离装置14、冷凝器15、干燥过滤器16、一级节流装置17、 一级制冷剂流量分配器18、二级节流装置19、二级制冷剂流量分配器20、二级制冷剂流量 收集器21、一级流量制冷剂收集器22及其循环管道和通用配件组成，其中一级制冷剂流量 分配器18、一级流量制冷剂收集器22和制冷剂气液分离储液罐12、制冷压缩机13、专用油 气分离装置14、冷凝器15、干燥过滤器16及其辅助装置配置和水冷式蒸发器2配置在一 起；二级制冷剂流量分配器20、二级制冷剂流量收集器21均置于各空调热泵房间合适的墙 孔内；毛细管网栅辐射末端8和新型辐射末端换热器9均放置在需要制冷制热的房间预置 在地板上、墙壁内表面或天花板上，配置的数量根据房间实际负荷确定其需要的散热面积， 进而可确定主机负荷；以上各部分之间采用管道连接，管道上还需要配置有一个的温度压 力等保护调节装置。参见图4所示，为毛细管网栅辐射末端8和新型辐射末端换热器9分别配置在一 级流量分配器6、二级流量分配器7、二级流量收集器7、一级流量收集器8的对应位置，这样 可以改变和调节系统的水力平衡，以及系统负荷的要求。参见图5所示，为毛细管网栅辐射末端8和新型辐射末端换热器9串并联混联结 构分别配置在一级流量分配器6、二级流量分配器7、二级流量收集器7、一级流量收集器8 的对应位置，也是为了改变和调节系统的水力平衡，满足多种系统配置和系统负荷的要求。参见图6所示，为毛细管网栅辐射末端8和新型辐射末端换热器9串并联混联结 构分别配置在一级流量分配器6、二级流量分配器7之后，然后均返回到二级流量收集器7， 再返回到一级流量收集器8的对应位置，这样可改变和调节系统的水力平衡，满足多种系 统配置和系统负荷的要求。参见图7所示，为采用一级节流的制冷剂直接循环制冷制热系统的毛细管网栅辐射末端8和新型辐射末端换热器9串并联混联结构配置图，在一级流量分配器6、二级流量 分配器7之后，然后均返回到二级流量收集器7，再返回到一级流量收集器8的对应位置，这 样可改变和调节系统的水力平衡，满足多种系统配置和系统负荷的要求。参见图8所示，为采用二级节流的制冷剂直接循环制冷制热系统的毛细管网栅辐 射末端8和新型辐射末端换热器9串并联混联结构配置图。以上具体的配置均需要根据房间实际负荷大小和房间数量等因素，进行系统考虑 和理论计算，再选择合适的配置方式。实施例一对于200m2的住宅，其舒适性空调热负荷一般需要配置20kW的主机，研究表明采 用制冷剂直接循环和辐射末端水循环所需要铺设的毛细管网面积大约均为M9m2，这么大 的铺设面积，就需要把辐射末端换热器分成很多组，对于普通的毛细管网栅末端辐射换热 器，一般每块散热表面积为2m2 (外形尺寸大于1. 5x2m)，对于新型辐射末端换热器每块表面 积为2m2(外形尺寸即为1x2m)，总的来说，所需要的末端辐射换热器的数量都是很多，因此， 必须采用本实用新型的流量分配调节系统来进行流量分配和平衡，采用有效地减少流动阻 力，有助于水力平衡及机组稳定运行。本实用新型的应用范围并不仅仅局限于户式辐射制冷热泵循环系统中，作为一种 辐射制冷热泵的流量分配调节装置，对于中大型辐射制冷热泵和其他类似系统，也可以采 用类似结构。
权利要求1.一种户式辐射平面空调流量分配调节系统，其特征在于由制冷制热主机模块(1)、 流量分配调节模块O)、辐射末端换热器模块( 三大模块及其连接管路和辅助装置组成。
2.根据权利要求1所述的一种户式辐射平面空调流量分配调节系统，其特征在于所 述的制冷制热主机模块可包括冷水制冷制热模块机组、制冷剂直接循环制冷制热模块机 组、地源热泵机组，以及其他冷热源供应机组。
3.根据权利要求1所述的一种户式辐射平面空调流量分配调节系统，其特征在于所 述的流量分配调节模块主要包括一二级流量分配收集器和一二级制冷剂流量分配收集器 模块组成。
4.根据权利要求1所述的一种户式辐射平面空调流量分配调节系统，其特征在于所 述的辐射末端换热器模块主要包括普通的毛细管网栅辐射末端换热器、新型辐射末端换热 器以及其他类型的平面空调辐射末端组成。
5.根据权利要求2所述的一种户式辐射平面空调流量分配调节系统，其特征在于所 述的冷水制冷制热模块机组包括冷水机组主机G)、水冷式蒸发器(5)、一级流量分配器 (6)、二级流量分配器(7)、毛细管网栅辐射末端(8)、新型辐射末端换热器(9)、二级流量收 集器(7)、一级流量收集器(8)及其循环管道和通用配件组成，其中一级流量分配器(3)和 冷水机组主机(1)和水冷式蒸发器( 一起配置在一起；二级流量分配器(4)置于各空调 热泵房间合适的墙孔内；毛细管网栅辐射末端(8)和新型辐射末端换热器(9)均放置在需 要制冷制热的房间预置在地板上、墙壁内表面或天花板上，配置的数量根据房间实际负荷 确定其需要的散热面积，进而可确定主机负荷；二级流量收集器(7)与二级流量分配器(4) 配置在一起；一级流量收集器(8)和一级流量分配器( 也配置在一起，即与主机配置在一 起，各部分之间采用管道连接，管道上还需要配置有一个的温度压力等保护调节装置。
6.根据权利要求2所述的一种户式辐射平面空调流量分配调节系统，其特征在于所 述的制冷剂直接循环制冷制热模块机组制冷剂气液分离储液罐(12)、制冷压缩机(13)、专 用油气分离装置(14)、冷凝器(15)、干燥过滤器(16)、一级节流装置(17)、一级制冷剂流 量分配器(18)、二级节流装置(19)、二级制冷剂流量分配器(20)、二级制冷剂流量收集器 (21)、一级流量制冷剂收集器0 及其循环管道和通用配件组成，其中一级制冷剂流量分 配器(18)、一级流量制冷剂收集器0 和制冷剂气液分离储液罐(1 、制冷压缩机(13)、 专用油气分离装置(14)、冷凝器(15)、干燥过滤器(16)及其辅助装置配置和水冷式蒸发器 (2)配置在一起；二级制冷剂流量分配器(20)、二级制冷剂流量收集器均置于各空调 热泵房间合适的墙孔内；毛细管网栅辐射末端(8)和新型辐射末端换热器(9)均放置在需 要制冷制热的房间预置在地板上、墙壁内表面或天花板上，配置的数量根据房间实际负荷 确定其需要的散热面积，进而可确定主机负荷；以上各部分之间采用管道连接，管道上还需 要配置有一个的温度压力等保护调节装置。
7.根据权利要求4所述的一种户式辐射平面空调流量分配调节系统，其特征在于所 述辐射末端换热器的串联连接方式为相邻立体布置或横向布置的5 10个模块式辐射末 端换热器采用串联连接，相邻横向布置或立体布置的串联辐射末端换热器之间采用并联连 接。
8.根据权利要求1所述的一种户式辐射平面空调流量分配调节系统，其特征在于所 述的相邻横向模块化辐射末端换热器可组合成支管串联，相邻立体模块化辐射末端换热器可组合成支管并联，相邻横向模块化辐射末端换热器组合成支管之间的水平距离0. 2m lm，相邻立体模块化辐射末端换热器组合成支管距离0. 2m 1. 0m。
9.根据权利要求1所述的一种户式辐射平面空调流量分配调节系统，其特征在于所 述的一级流量分配器和一级流量收集器无需安装水量平衡调节阀，二级流量分配器和二级 流量收集器无需安装水量平衡调节阀。
10.根据权利要求1所述的一种户式辐射平面空调流量分配调节系统，其特征在于所 述的一级制冷剂流量分配器和一级制冷剂流量收集器无需安装平衡调节阀，二级制冷剂流 量分配器和二级制冷剂流量收集器无需安装平衡调节阀。
专利摘要本实用新型涉及一种户式辐射平面空调流量分配调节系统，由制冷制热主机模块(1)、流量分配调节模块(2)、辐射末端换热器模块(3)三大模块及其管路和辅助装置组成，典型系统包括冷热源机组主机、水冷蒸发器、一二级流量分配收集器、一二级辐射末端换热器及其循环管道和通用配件组成，其中一级流量分配收集器和主机配置在一起；二级流量分配收集器置于各空调热泵房间合适的墙孔内；毛细管网栅辐射末端和新型辐射末端换热器均放置在需要制冷制热的房间预置在地板上、墙壁内表面或天花板上，能够避免系统由于环路过多且各个环路阻力相差过大造成的水力失调现象，保证系统的水流量平衡，增强换热器的换热效果，结构简单、运行可靠。
文档编号F24F5/00GK201866872SQ20102059053
公开日2011年6月15日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者刘益才, 方沛明, 陈丽新, 陈凯, 靳晓洋 申请人:广东力优环境系统股份有限公司