用于太阳能空调的蓄冷供冷一体化的辐射换热板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于太阳能空调的辐射换热板，尤其涉及一种用于太阳能空调的蓄冷供冷一体化辐射换热板，属于空调辐射供冷末端领域。
【背景技术】
[0002]现代建筑空调系统在节能、环保及舒适性方面都有着较高的要求，太阳能空调因其节能环保和季节适应性好等优点而倍受关注。然而无论是使用吸附式制冷机还是吸收式制冷机，太阳能空调系统的COP都很低。为此太阳能空调经常被用于高温供冷系统，以此来提高制冷机的C0P。在高温供冷系统中，辐射换热系统具有热舒适性好、高效节能、无吹风感和静音等优点。因此将太阳能空调与辐射供冷末端相结合能够很好的满足现代建筑对空调系统在节能、环保及舒适性方面的要求。然而由于太阳能的间断性，太阳能空调系统存在着产冷不稳定的问题。而辐射供冷系统又对冷冻水进水温度有较高的要求，一旦冷冻水进水过低，则会发生结露的危险；且冷冻水进水温度的波动也使辐射供冷的舒适性降低；这些对太阳能空调系统与辐射供冷末端的结合构成了挑战。同时由于太阳能的周期性，太阳能空调系统也存在产冷与建筑的冷负荷不匹配的问题，而一般的辐射供冷末端的热惯性又较低，因此在供需不匹配时，还需额外的制冷机组来供冷。
[0003]专利号为CN 202630324 U的中国专利“供冷供暖用金属辐射换热板”公开了一种金属辐射换热板，它主要解决了一般辐射板存在的噪声污染及外形不美观的缺陷，同时在一定程度上使得辐射板的表面温度更为均匀。然而它并不能有效解决一般辐射板存在的容易结露的问题，以及由于冷冻水温度波动所造成的供冷能力波动问题。
[0004]在现有技术中，针对辐射板容易结露的问题，业界一般采用严格控制进水温的方法，在设计时就适当的提高了进水温度以防止结露的产生。但上述方法对系统的控制要求高，且较高的进水温度意味着供冷能力的下降，因此限制了辐射供冷系统的推广使用。针对太阳能空调产冷不稳定及供需不匹配的问题，一种有效的解决方法就是运用蓄冷，特别是相变蓄冷。利用相变材料的高相变潜热和恒定的凝固/融化温度的特性，若选取较为合理的相变温度点的相变材料来蓄存太阳能空调的产冷，并将其集成到辐射换热系统中，则一方面可以保证辐射末端的表面温度始终高于露点温度，另一方面也可以有效的解决太阳能空调系统供冷的不稳定性及供需的不匹配问题。
【发明内容】
[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是开发一种结合了相变材料的辐射换热板，以解决太阳能空调用辐射供冷末端因太阳能制冷机产生的冷冻水温度波动而可能导致的结露问题，同时也解决太阳能空调系统供冷的不稳定性及供需的不匹配问题，以起到蓄冷及供冷的作用。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种用于太阳能空调的蓄冷供冷一体化的辐射换热板，包括金属箱体、金属盘管、加液口和相变材料；所述金属箱体具有顶部和底部，所述金属盘管设置在所述顶部的外表面并与所述顶部的外表面紧密接触，所述加液口位于所述顶部的外表面的正中间的位置，所述加液口贯穿所述顶部并延伸至所述金属箱体的外部；所述相变材料设置在所述金属箱体的内部。
[0007]进一步地，所述金属箱体的所述底部的外表面涂有辐射涂层材料。
[0008]进一步地，所述顶部的外表面及所述金属盘管的表面覆盖有保温层，所述加液口穿出所述保温层。
[0009]进一步地，所述相变材料充满所述金属箱体的内部。
[0010]进一步地，所述相变材料通过所述加液口注满所述金属箱体的内部。
[0011]进一步地，所述相变材料为有机相变材料。
[0012]此处设计的目的在于:利用所述相变材料的高相变潜热起到蓄冷的作用，以缓冲由于太阳能制冷机产生冷冻水温度的波动而造成的供冷能力的波动性。同时利用所述相变材料恒定的凝固/融化温度的特性，以控制辐射换热板表面的温度在所述相变材料的相变温度点附近，并且使得整个辐射换热板表面的温度是均匀的，以防止局部辐射换热板表面的温度低于露点温度而发生结露，并且提高换热的均匀性。所加的相变材料为有机相变材料，应满足对金属材料无腐蚀，自身无毒，无异味，不易燃易爆等要求。
[0013]进一步地，所述金属箱体为扁平的箱体形状。
[0014]进一步地，所述金属盘管中流通来自太阳能制冷机的冷冻水。
[0015]进一步地，所述金属盘管为串联或并联布置。
[0016]进一步地，所述金属盘管呈U型整齐的排列，并布满所述金属箱体的所述顶部的外表面。
[0017]进一步地，所述金属盘管具有进口和出口，所述进口和所述出口上均连接有快速接头O
[0018]此处设计的目的在于:串联的布置使结构简化，且添加了相变材料后换热板表面的温度较为均匀，而并联布置结构较为复杂，但能使换热板表面的温度更加均匀。同时金属箱体的四周没有凸起，多个换热板单元能够很方便地拼合成一个更加大的换热板。进口和出口处连接快速接头后可以使多个换热板单元之间很方便连接起来，其连接方式可以是串联或者是并联。
[0019]进一步地，所述加液口为带有螺纹的圆管口。
[0020]进一步地，所述加液口上还配有带内螺纹的封盖，所述内螺纹为锥管螺纹。
[0021]此处设计的目的在于:加液口为了方便灌装相变材料，以及后期的补液；锥管螺纹可以有效的防止漏液。
[0022]本发明的用于太阳能空调的蓄冷供冷一体化的辐射换热板的工作原理为:在对空调房间供冷过程中，往金属盘管内通入来自太阳能制冷机产生的冷冻水，冷量通过金属盘管壁直接传递给紧靠金属盘管的金属箱体的顶部壁面，继而传递给相变材料起到蓄冷的作用，最后通过相变材料层传递给金属箱体的底部，并且金属箱体的底部的外表面与周围环境进行辐射与对流换热。当太阳能空调供冷不足时也可以通过相变材料释放冷量来补充。
[0023]鉴于相变材料所具有的高相变潜热和恒定的凝固/融化温度的特性，本发明的用于太阳能空调的蓄冷供冷一体化的辐射换热板具有以下优点:
[0024](I)辐射换热板表面的温度分布均匀，提高了供冷的舒适度，避免了供冷时由于局部温度过低造成的局部结露；
[0025](2)由于相变材料的蓄冷的作用，有效的缓冲了由于太阳能空调冷冻水温度的波动而造成的供冷或供暖能力的波动，使得辐射换热系统与太阳能制冷系统更好的匹配；
[0026](3)由于相变材料的恒定的凝固/融化温度，起到了对辐射换热板表面的控温作用，延缓了由于太阳能空调冷冻水温度突降而导致的整体或局部结露问题；
[0027](4)起到了蓄冷及供冷的作用，解决了太阳能空