一种设有定向散热设备的供暖系统的制作方法

本实用新型涉及一种供暖制冷系统，特别是涉及一种设有定向散热设备的供暖系统。

背景技术：

空气能热泵设备作为一种新型的家庭供暖系统，被广泛使用；同时，随着节能环保的不断深入，使得太阳能设备也加入到空气能热泵设备中，从而共同构成家庭供暖系统。

但是，现有的空气能热泵设备存在着诸多问题，较为突出的问题主要集中在空气能热泵设备的能耗高，使用的舒适性差，如只能够单一的制热或制冷，制热或制冷的效果差，这就使得空气能热泵设备的综合使用性能大幅度降低。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是要提供一种设有定向散热设备的供暖系统，以解决上述空气能热泵设备存在的问题，从而提高空气能热泵设备的综合使用性能。

特别地，本实用新型提供了一种设有定向散热设备的供暖系统，包括：

压缩机；

膨胀阀；

太阳能设备，用于将太阳能转换为热能；

定向散热板，形成有用于传热或制冷的散热面，以使所述定向散热板仅通过所述散热面传热或制冷，所述散热面布置于室内的指定位置处；

恒温换热器，与所述定向散热板连接；以及

第一换热器，用于吹射出冷风或热风；

其中，所述压缩机、所述太阳能设备、所述恒温换热器、所述第一换热器及所述膨胀阀通过管路连接；所述管路形成有热量输出端；所述第一换热器、所述膨胀阀及所述恒温换热器在所述管路中依次形成串联布置。

进一步地，所述设有定向散热设备的供暖系统还包括换热箱，所述换热箱内装水，所述管路连通有换热盘管，所述换热盘管置于所述换热箱内的水中，所述换热箱内的水与所述热量输出端连接，以使所述压缩机产生的热量通过所述管路中的流体由所述换热盘管经所述换热箱传递至所述热量输出端，所述热量输出端与储能箱连接。

进一步地，所述太阳能设备为太阳能集热器，所述压缩机的输出端与所述太阳能设备的输入端连接，所述太阳能设备的输出端与所述换热盘管的输入端连接。

进一步地，所述压缩机的输出端与所述换热盘管的输入端通过连接管连接；

所述太阳能设备的输入端及所述连接管安装有互锁阀，以使所述压缩机的输出端流出的所述流体可选择的流经所述太阳能设备或者流经所述连接管。

进一步地，所述设有定向散热设备的供暖系统还包括四通换向阀，所述压缩机的输入端与所述四通换向阀连接，所述换热盘管的输出端与所述四通换向阀连接，所述第一换热器及所述恒温换热器分别与所述四通换向阀连接；

以通过所述四通换向阀使所述流体既能够由所述第一换热器经所述膨胀阀流至所述恒温换热器，还能够由所述恒温换热器经所述膨胀阀流至所述第一换热器。

进一步地，所述设有定向散热设备的供暖系统还包括有蓄热体，所述定向散热板、所述蓄热体及所述恒温换热器依次连接。

进一步地，所述蓄热体内容装有显热蓄热材料、相变蓄热材料或/和化学蓄热材料。

进一步地，所述定向散热板的所述散热面布置在室内的床垫下方；或/和

所述定向散热板形成为室内的地板，所述散热面形成为所述地板的顶面。

进一步地，所述定向散热板的所述散热面形成有散热涂层。

进一步地，所述定向散热板外包裹有隔热膜，所述隔热膜将所述定向散热板的除所述散热面的外表面完全包裹，以使所述定向散热板仅通过所述散热面定向散热。

本实用新型的有益效果，通过配合使用太阳能设备，实现尽可能降低能耗，尤其适合于阳光充足的北方冬季和夏季；并且通过第一换热器、膨胀阀及恒温换热器在管路中依次形成串联布置，从而充分利用制热后管路中流体的残余能量，在膨胀泵的配合下吸收热量，从而使得压缩机产生的能量得到最大程度上的发挥利用，充分提高能量利用率；接着，利用定向散热板的散热面能够布置于室内的指定位置处，并利用散热面传热或制冷的特点，从而实现根据客户的使用需求将定向散热板的散热面安装在床垫处或地板下或使用定向散热板直接替代地板，或其他需求位置处，并实现在秋冬季节传热，而在炎热的夏季制冷；并且，通过前述第一换热器、膨胀阀及恒温换热器在管路中依次形成串联布置，实现能够同时进行制冷和制热，以实现满足客户的多种差异性使用需要，以进一步满足使用的舒适性，从而大幅度提高该供暖系统的使用舒适性；并且，由于散热面安装在室内的经常活动区域处，这样能够对该经常活动区域内的人体进行有效而充分的传热及制冷，从而实现该供暖系统的充分制冷和制热。另外，本实用新型中仅仅使用膨胀泵便实现对流体中残余能量的充分利用，从执行方式的角度来讲，具有结构简单，便于生产及使用过程中的维护保养。

因此，本实用新型中的供暖系统从降低能耗、提高能量利用率、提高使用舒适性、提高传热及制冷效果等多个方面实现提高空气能热泵设备的综合使用性能。

根据下文结合附图对实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

图1是所述设有定向散热设备的供暖系统的一个示意性管路图；

图2是所述设有定向散热设备的供暖系统的另一个示意性管路图；

图3是所述设有定向散热设备的供暖系统的再一个示意性管路图。

具体实施方式

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实用新型。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。图1是所述设有定向散热设备的供暖系统的一个示意性管路图；图2是所述设有定向散热设备的供暖系统的另一个示意性管路图；图3是所述设有定向散热设备的供暖系统的再一个示意性管路图。

参见图1至图3，本实施例提供了一种设有定向散热设备的供暖系统，包括：压缩机502、膨胀阀400、太阳能设备100、定向散热板700、恒温换热器300以及第一换热器200。太阳能设备100用于将太阳能转换为热能；定向散热板700形成有用于传热或制冷的散热面701，以使定向散热板700仅通过散热面701传热或制冷，可以理解的是，这里提及的“传热或制冷”是指能量只是从温度高的传递到温度低的物体，从而实现在夏季，通过使散热面701的温度低于或远低于室内温度，从而使室内的热量通过散热面传递出去，从而降低室内温度——制冷；相反地，在冬季，通过使散热面701的温度高于或远高于室内温度，从而使热量传递到室内——传热；散热面701布置于室内的指定位置处；恒温换热器300与定向散热板700连接；第一换热器200用于吹射出冷风或热风。其中，压缩机502、太阳能设备100、恒温换热器300、第一换热器200及膨胀阀400通过管路501连接；管路501形成有热量输出端503；第一换热器200、膨胀阀400及恒温换热器300在管路501中依次形成串联布置。

需要说明的是，前述“室内”可以是指单独的一个房间，也可以是指客厅、厨房等房子内的区域；另外，需要说明的是，该供暖系统可以是为多个房间供暖，由热量输出端503可以分别为多个不同房间供热，而第一换热器200既能够传热还能够制冷，当然热量输出端503也可以与储能箱连接，以将热量存储；另外，压缩机502可以是喷气增焓式压缩机502，压缩机502所构成的系统可以是二级压缩形式。

工作时，首先压缩机502将流体压成液态，使其形成为高压高温的液体，再通过太阳能设备100，将流体的温度进一步升高，通过热量输出端503传出部分热量使用；然后由管路501可以先通过第一换热器200并吹射出热风，接着通过膨胀阀400后，流体可以由液态变为气态，吸收热量，使管路501中的流体的温度降低，然后通过恒温换热器300传温给定向散热板700，然后由定向散热板700的散热面701传递；或者，由管路501还可以先通过恒温换热器300将热量传给定向散热板700，然后由定向散热板700的散热面701散发出热量，接着通过膨胀阀400并且管路501中的流体的温度降低，再通过第一换热器200并吹射出冷风。

这样，通过配合使用太阳能设备100，实现尽可能降低能耗，尤其适合于阳光充足的北方冬季和夏季；并且通过第一换热器200、膨胀阀400及恒温换热器300在管路501中依次形成串联布置，从而充分利用制热后管路501中流体的残余能量，在膨胀阀400的配合下吸收热量，从而使得压缩机502产生的能量得到最大程度上的发挥利用，充分提高能量利用率；接着，利用定向散热板700的散热面701能够布置于室内的指定位置处，并利用散热面701传热或制冷，的特点，从而实现根据客户的使用需求将定向散热板700的安装在床垫处或地板下或其他需求位置处，并且散热面701朝上设置，或者散热面701直接替代地板顶面，进行制热或制冷。，并实现在秋冬季节传热，而在炎热的夏季制冷；并且，通过前述第一换热器200、膨胀阀400及恒温换热器300在管路501中依次形成串联布置，实现能够同时进行制冷和制热，以实现满足客户的多种差异性使用需要，以进一步满足使用的舒适性，从而大幅度提高该供暖系统的使用舒适性；并且，由于散热面701安装在室内的经常活动区域处，这样能够对该经常活动区域内的人体进行有效而充分的传热及制冷，从而实现该供暖系统的充分制冷和制热。另外，本实施例中仅仅使用膨胀阀400便实现对流体中残余能量的充分利用，从执行方式的角度来讲，具有结构简单，便于生产及使用过程中的维护保养。

因此，本实施例中的供暖系统从降低能耗、提高能量利用率、提高使用舒适性、提高传热及制冷效果等多个方面实现提高空气能热泵设备的综合使用性能。

进一步地，设有定向散热设备的供暖系统还包括换热箱504，换热箱504内装水，管路501连通有换热盘管505，换热盘管505置于换热箱504内的水中，换热箱504内的水与热量输出端503连接，以使压缩机502产生的热量由换热盘管505经换热箱504传递至热量输出端503，热量输出端503与储能箱连接。

进一步地，太阳能设备100为太阳能集热器，压缩机502的输出端与太阳能设备100的输入端连接，太阳能设备100的输出端与换热盘管505的输入端连接。

所述太阳能设备100为槽式或菲涅尔式太阳能集热器；太阳能集热器为U型管式、重力热管式或平板式。

参见图1至图3，进一步地，压缩机502的输出端与换热盘管505的输入端通过连接管506连接；太阳能设备100的输入端及连接管506安装有互锁阀507，以使压缩机502的输出端流出的流体可选择的流经太阳能设备100或者流经连接管506。

如此设置，可以根据该供暖系统所在区域的阳光照射强弱来先择性的使太阳能设备100参与到管路501中，也就是说，在光照充足的情况下，可以通过控制互锁阀507使连接管506处于断路状态，而使太阳能设备100对压缩机502输出端输出的流体进行加热，相反地，在光照不充足的情况下，通过控制互锁阀507使连接管506通路，而使太阳能设备100与压缩机502之间形成断路，从而使压缩机502输出端流出的流体仅仅通过连接管506。

这样，避免了在光照很弱的情况下使压缩机502流出的流体流经太阳能设备100，造成太阳能设备100使用寿命低下。

另外，由于供应冷负荷高于热负荷，定向散热板700的散热面701的温度有可能实现持续下降，太阳能设备100作为供暖系统的能源补助的一部分，可以回灌，以平衡地源取热效果。

在附图未示出的情况下，进一步地，该供暖系统还包括：光敏传感器和控制器；光敏传感器用于检测阳光照射的亮度；控制器与光敏传感器及互锁阀507连接。

这样，通过设定控制器中的光照设定值来自动调节互锁阀507，当控制器通过光敏传感器获知阳光光照强度低于光照设定值时，控制器控制互锁阀507，使连接管506连通而太阳能设备100与压缩机502之间断路；相反地，在控制器通过光敏传感器检测到阳光光照强度高于光照设定值时，控制器通过互锁阀507使连接管506断路而压缩机502与太阳能设备100之间形成通路。从而实现完全的自动化控制。

参见图1至图3，进一步地，该供暖系统还包括四通换向阀600，压缩机502的输入端与四通换向阀600连接，换热盘管505的输出端与四通换向阀600连接，第一换热器200及恒温换热器300分别与四通换向阀600连接；以通过四通换向阀600使管路501中的流体既能够由第一换热器200经膨胀阀400流至恒温换热器300，还能够由恒温换热器300经膨胀阀400流至第一换热器200。

并且，如此布置，使得该供暖系统的管路501更加简单，提高了太阳能设备100与空气能热泵设备的融合程度，使得该供暖系统能够同时供热并制冷，从而满足不同的使用需要。

从而实现管路501中的流体能够由第一换热器200经膨胀阀400流至恒温换热器300；并且，管路501中的流体还能够由恒温换热器300经膨胀阀400流至第一换热器200。

这样，可以根据不同的需要而变换为不同的加热或制冷，如第一房间先前需要加热，而使用第一换热器200进行加热；第二房间内的床或存放的物品需要制冷，而通过恒温换热器300及定向散热板700的散热面701进行制冷，使得管路501中的流体先流经第一换热器200，然后再流经膨胀阀400及恒温换热器300；当需要对第一房间内制冷而第二房间内的床或储物处加热时，使得管路501中的流体先流经恒温换热器300，而后流经膨胀阀400至第一换热器200。从而提高该供暖系统的使用性能。

参见图1至图3，进一步地，第一换热器200包括：蛇形管201以及风扇202。蛇形管201两端分别与管路501连通；风扇202朝向蛇形管201吹射，以使第一换热器200吹射出冷风或热风。第一换热器200与恒温换热器300结构可以相同，也就是说恒温换热器300可以包括蛇形管201以及风扇202。

需要说明的是，蛇形管201可以是图1中的具体形式，也可以说，本实施例中提及的所有蛇形管可理解为换热盘管，并且在蛇形管201上固定多个散热片，以增加冷风或热风的扩散效果。

参见图1至图3，进一步地，设有定向散热设备的供暖系统还包括有蓄热体702，定向散热板700、蓄热体702及恒温换热器300依次连接。

参见图1至图3，进一步地，蓄热体702内容装有显热蓄热材料、相变蓄热材料或/和化学蓄热材料。

需要说明的是，显热蓄热材料可以是水，相变蓄热材料可以是醋酸钠，化学蓄热材料可以是氢氧化钠或硫化钠。

参见图1至图3，进一步地，定向散热板700的散热面701布置在室内的床垫下方；或/和定向散热板700的散热面701布置在室内的地板下方。

附图未示出的情况下，定向散热板700的散热面701形成有散热涂层。散热面701外表面形成的散热涂层为单面定向高传热、高辐射散热涂层。

相应的，散热涂层可以是环保油漆。而对于本领域技术人员来说，环保油漆并不陌生。

散热涂层为辐射散热降温涂料固化成膜后，首先涂膜表面形成良好的热反射界面，在较宽的频率范围内其热反射率达到60％-90％，而膜面吸收的热仅为10％-40％，涂层膜面将大部分的热以反射的形式挡在涂层外层。当膜面吸热蓄积升温的同时，吸热界面将向膜外空间辐射散热。

由于基料的材质和膜层内结构的作用，膜面的热辐射发射率可达90％左右，能把膜面吸热蓄积的热能以辐射的方式发射出去。若界面外空间环境热与膜面导热、对流、辐射传热的速度小于膜面发射散热的速度，膜面温度可低于界面外空间环境温度。反之，膜面温度会大于物体的空间温度。

如果空间温度大于膜面温度，一方面膜面向外辐射热量加快，另一方面干膜层内的纳米空心陶瓷微珠组成的真空腔体群能形成有效的隔热屏障，可减少30％以上的热量传导。

在附图未示出的情况下，定向散热板700外包裹有隔热膜，隔热膜将定向散热板700的除散热面701的外表面完全包裹，以使定向散热板700仅通过散热面701定向散热。

当制冷作用时，定向散热板700高辐射同时对应高吸收，对于空气中的热辐射吸收更迅速，制冷效果更好。保持床体上方空间范围内的稳定制冷效果。

具有定向辐射功能的定向散热板700，实现床体上方空间范围内的稳定高品位热源采暖。一部分热量可通过辐射直接对人体进行加热，提高了采暖效率。

需要说明的是恒温换热器300的温度范围为：10-40℃；换热盘管承压≥2.5MPa；换热箱504内水温为恒温，温度范围为40℃-80℃；系统循环温度、蓄热温度均在20-50℃可调。

另外，定向散热板700内形成有蛇形管7001，以使流体流经定向散热板700内的蛇形管7001后，定向散热板700的散热面701能够发热，定向散热板700内的蛇形管7001具有相互连通的两端；蓄热体702具有相互连通的两端，以使得流体从该两端中的任意一端流入，而后从另一端流出，都能够将热量存储在蓄热体702中，并且恒温换热器300内形成有第一蛇形管301和第二蛇形管302，并且恒温换热器300的第一蛇形管301的两端相互连通；蓄热体702的一端7021、恒温换热器300第一蛇形管301的一端3011及定向散热板700蛇形管7001的一端相连通；蓄热体702的另一端、恒温换热器300第一蛇形管301的另一端3012及定向散热板700蛇形管7001的另一端相连通。并且，蓄热体702的一端7021、恒温换热器300第一蛇形管301的一端3011、定向散热板700蛇形管7001的一端、蓄热体702的另一端、恒温换热器300第一蛇形管301的另一端3012、定向散热板700蛇形管7001的另一端处均安装有阀门，以形成蓄热换路。另外，恒温换热器300第二蛇形管302的两端分别与膨胀阀400及四通换向阀连接。并且恒温换热器300第二蛇形管302的一端3021与恒温换热器300第一蛇形管301的一端3011相对设置；并且恒温换热器300第二蛇形管302的另一端3022与恒温换热器300第一蛇形管301的另一端3012相对设置；

在流体从第一换热器200经膨胀阀400流经恒温换热器300的过程中，恒温换热器300第一蛇形管301的另一端3012、蓄热体702的另一端7022、定向散热板700蛇形管7001的另一端相连通形成的连接管为蓝管；恒温换热器300第一蛇形管301的一端3011、蓄热体702的一端7021及定向散热板700蛇形管7001的一端相连通形成的连接管为红管；

在流体从恒温换热器300经膨胀阀400流经第一换热器200的过程中，恒温换热器300第一蛇形管301的另一端3012、蓄热体702的另一端7022及定向散热板700蛇形管7001的另一端相连通形成的连接管为红管；恒温换热器300第一蛇形管301的一端3011、蓄热体702的一端7021及定向散热板700蛇形管7001的一端相连通形成的连接管为蓝管。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实用新型，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。