一种水蓄热融霜型冷凝式辐射板供暖装置的制作方法

本实用新型涉及一种壁挂于墙壁的采暖装置，具体地说，涉及一种用于冬夏双末端空气源热泵系统冬季室内采暖的新型高效的水蓄热融霜型冷凝式辐射板装置。

背景技术：

现如今能源危机已经逐渐成为遏制我国经济社会发展的突出问题，而使用化石燃料所造成的污染物污染问题又严重影响了人类的生存环境，国家“十三五”规划提出“强化建筑节能”，“推进利用太阳能、浅层地热能、空气热能、工业余热等解决建筑用能需要”。其中，空气源热泵系统由于其能量利用效率较高，安装便捷维修简单以及无污染等优点在我国大部分地区得到了广泛应用。

传统空气源热泵制冷和供暖均使用室内机作为换热末端，依靠对流换热加热室内空气，易出现室内冷热不均和吹风感的问题，影响室内热舒适性。而辐射供暖由于其节能舒适，不占用房间使用面积等特点已在我国北方地区大面积使用。为此，一种将空气源热泵与辐射板供暖系统结合的新型供暖方式被提出并用于生产，但是，目前普遍使用的空气源热泵热水供暖系统在冬季运行时室外机表面易结霜且除霜频繁，影响运行效率与室内热舒适性的问题仍然没有明确的解决方案。

技术实现要素：

为了进一步节约能源提高系统性能扩大系统使用范围，本实用新型针对夏季以传统空调室内机对室内进行制冷的冬夏双末端空气源热泵系统设计了一种水蓄热融霜型冷凝式辐射板供暖装置，该装置利用已有建筑条件，将从压缩机排出的高温制冷剂气体直接通入辐射板中的铜制加热管，利用制冷剂的冷凝放热通过导热和对流的方式加热辐射板内壁与加热管之间空腔内填充的水，进而使得壳体辐射板升温，通过表面刷涂的红外辐射涂料层 RB300增强室内辐射换热，热量以辐射和对流的方式向室内传递，在保留传统辐射供暖方式节能及热舒适性强等优势的基础上，进一步降低冷凝温度，提高空气源热泵的COP，实现节能减排。由于水的比容较大，当系统停机或除霜时，填充在辐射板内壁与加热管之间空腔中的水所蓄存的热量可以作为融霜的热源，代替传统空气源热水供暖系统系统中直接吸收室内空气热量进行融霜的方式，从而避免室内温度在融霜时发生较大波动，保证室内热舒适性。

本实用新型的目的在于提出一种水蓄热融霜型冷凝式辐射板供暖装置，包括供热管路与壁挂式冷凝式辐射板；所述供热管路包括供热干管和回热干管；所述供热干管和所述回热干管均设有分歧器、温度压力传感器和控制调节阀；所述壁挂式冷凝式辐射板包括壳体和设置在所述壳体内的蛇形加热盘管，所述壳体与蛇形加热盘管之间的空间为蓄水层，所述壳体为镀锌钢板，所述壳体的外面刷涂有红外红外辐射涂料层；所述壁挂式冷凝式辐射板的背面与墙体之间设有空气夹层；所述壳体顶部的一侧设有灌水孔，所述壳体顶部的另一侧设有出气孔；所述供热干管通过分歧器与多条蛇形加热盘管的进水口相连，所述回热干管上通过分歧器与所述多条蛇形加热盘管的回水口相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)该装置适用于双末端空调系统，冬夏季切换运行，保障夏季正常供冷的同时，优化冬季采暖效果。

(2)蛇形加热盘管与镀锌钢板相切接触，强化换热，同时，蓄水层减缓直接接触造成的冷线现象，使辐射板整体温度均匀，相比于传统壁挂辐射板装置，提高了热效率。

(3)制冷剂直接进入辐射板中的蛇形加热盘管，在蛇形加热盘管中将冷凝热释放给水，进而直接加热辐射板向室内供热，省去了传统系统中的热水输配环路，减少输送能耗和能量损失，降低冷凝温度，提高系统能效。供热管道简单，总长度小，减少流动阻力，降低能耗。

(4)蓄水层中水作为蓄热介质，在热量高峰期起到削峰填谷作用，同时通过水的储热为冬季空气源热泵运行时融霜提供热量，保证室内热舒适的同时，解决除霜问题，提高能源利用效率，最大化利用空气能。

(5)自动化程度高，通过设置智能优化控制器，根据不同用户需求设置系统运行方式，在满足室内舒适度的同时降低系统能耗。

(6)采用空气源热泵系统，无有害、有毒、易燃易爆气体泄漏危险，具有更高的安全性。

(7)模块化生产，现场拼接安装，降低施工难度，对建筑基础设施和室内布局改动小，减少工程量，降低成本。

附图说明

图1为本实用新型水蓄热融霜型冷凝式辐射板装置横向剖面示意图；

图2为本实用新型中水蓄热融霜型冷凝式辐射板纵向剖面示意图；

图3为本实用新型水蓄热融霜型冷凝式辐射板装置的平面示意图；

图4是图3中A处局部结构放大图。

图中：1-红外辐射涂料层，2-壳体，3-蛇形加热盘管，4-蓄水层，5-空气夹层，6-墙壁， 7-分歧管，8-供热干管，9-温度压力传感器，10-控制调节阀，11-回热干管，12-灌水孔，13- 出气孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本实用新型进行解释说明，并不用以限制本实用新型。

如图1和图3所示，本实用新型提出的一种水蓄热融霜型冷凝式辐射板供暖装置，包括供热管路与壁挂式冷凝式辐射板。所述供热管路包括供热干管8和回热干管11；所述供热干管8和所述回热干管11均设有分歧器、温度压力传感器9和控制调节阀10。

如图2所示，所述壁挂式冷凝式辐射板包括壳体2和设置在所述壳体2内的蛇形加热盘管3，蛇形加热盘管3内流动制冷剂，所述壳体2与蛇形加热盘管3之间的空间为蓄水层 4，蓄水层4与蛇形加热盘管3外壁直接接触，如图4所示，所述壳体2是镀锌钢板，蛇形加热盘管3通过相切方式与镀锌钢板连接，所述镀锌钢板的外面刷涂有红外红外辐射涂料层1，同时，蓄水层4与外层镀锌钢板直接接触，水层吸收热量后传递给外层的镀锌管板，加强室内辐射换热，壁挂式冷凝式辐射板正面通过辐射对流方式向室内空气换热，所述壁挂式冷凝式辐射板的背面与墙体之间设有空气夹层5，通过纯辐射方式与墙壁面6进行热交换。如图4所示，所述壳体2顶部的一侧设有灌水孔12，所述壳体2顶部的另一侧设有出气孔13。

如图1和图3所示，所述供热干管8通过分歧器7与多条蛇形加热盘管3的进水口相连，所述回热干管11上通过分歧器7与所述多条蛇形加热盘管3的回水口相连。

如图1所示，本实用新型水蓄热融霜型冷凝式辐射板供暖装置中的壁挂式冷凝式辐射板安装于墙面，由于安装间隙，存在空气夹层对室内进行辐射热交换，与传统壁挂湿式安装相比，该空气夹层5减小了辐射板通过墙壁向其他房间换热的反向传热量。为了保证该壁挂式冷凝式辐射板承压能力，选用镀锌钢板作为辐射板外壳，保证水蓄热融霜型辐射板的密闭性，在蛇形加热盘管进口处采用焊接方式与镀锌钢板进行连接。如图2所示，蛇形加热盘管3与镀锌钢板相切，热量通过相切点以肋片的形式向镀锌钢板进行换热，加强了热传导，同时该水蓄热融霜型冷凝式辐射板新增设了水蓄热层，蓄水层4与蛇形加热盘管3 表面、镀锌钢板内壁紧密接触。在镀锌钢板表面涂刷有红外辐射材料，加强室内辐射换热。如图3所示，为了给辐射板蓄水层4供水，在该水蓄热融霜型辐射板上端开设灌水孔13，为了不造成内部空气与灌水造成的水击现象，在顶端开设出气孔13，由于内壁与蛇形加热盘管相切，蛇形加热盘管安装时前段转弯处与镀锌钢板侧壁不相切，留有一定的灌水间歇，水通过相切点间隙灌满整个水蓄热融霜型辐射板，灌水孔13与镀锌钢板采用焊接连接方式，保证整体辐射板的密闭性。

如图1所示，新增设的蓄水层4不仅减缓了蛇形加热盘管3与镀锌钢板(壳体2)相切形成的热线造成的温度不均，使整体辐射板温度均匀；而且强化了室内对流传热，能较好满足人体热舒适性要求。同时，蓄水层4的存在可以供给热泵机组在冬季反向运转除霜时的热量，避免机组直接从室内吸收热量，缓解除霜室内温度降低问题。

本实用新型水蓄热融霜型冷凝式辐射板供暖装置工作原理：如图3所示，当系统在供热工况下运行时，室外热泵机组制备的高温高压气态冷媒工质经过供热管道送至水蓄热融霜型冷凝式辐射板，由分歧器进行各个辐射板模块的并联连接，气态工质进入辐射板内蛇形加热盘管进行放热，放热后冷凝成高温液体，再经过分歧器汇入回热干管回到室外机重新吸热蒸发，形成供热循环回路，向室内供热。

水蓄热融霜型辐射板可以实现模块化生产，可根据室内负荷需求在现场直接进行拼接安装或在已有设施的基础上进行改造，降低施工及检修难度，更易推广实施。

用于冬夏双末端空气源热泵系统冬季室内采暖的水蓄热融霜型冷凝式辐射板供暖装置，冬季运行该装置，以制冷剂作为热媒，通过在蛇形加热盘管中释放冷凝热向室内供暖，降低冷凝温度，利用清洁能源，无污染物排放，在辐射板内壁与蛇形加热盘管之间空腔内填充了一定量的水，通过加热过程中水的蓄热为除霜过程提供热量，除霜的同时维持室内温度、提高温度分布均匀性，保证热舒适性，降低冬季工况冷凝温度，提高空气源热泵能效比，在满足室内热舒适性要求的同时降低系统能耗；所实用新型的水蓄热融霜型冷凝式辐射板构造简单，占用空间体积小，可以进行模块化生产，便于现场连接安装，降低施工难度，可在已有设施基础上进行改造，减少工程量，降低成本。

尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型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实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。