CN106016543A - 冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法 - Google Patents

冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106016543A
CN106016543A CN201610509408.0A CN201610509408A CN106016543A CN 106016543 A CN106016543 A CN 106016543A CN 201610509408 A CN201610509408 A CN 201610509408A CN 106016543 A CN106016543 A CN 106016543A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cold
layer
water circulation
cooling
cooling water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610509408.0A
Other languages
English (en)
Inventor
刘晓华
李凌杉
晋远
林琳
王宝龙
石文星
张涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201610509408.0A priority Critical patent/CN106016543A/zh
Publication of CN106016543A publication Critical patent/CN106016543A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0042Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater characterised by the application of thermo-electric units or the Peltier effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/30Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/20Humidity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0089Systems using radiation from walls or panels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

本发明提供了一种冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法,该冷辐射板包括依次设置的辐射层、半导体制冷层以及冷却水循环层。其中,所述半导体制冷层包括若干个半导体制冷结构,各半导体制冷结构包括冷端和热端;所述冷端朝向所述辐射层,用于在通电后吸收辐射层的热量;所述热端朝向所述冷却水循环层,用于在通电后在冷却水循环层的作用下进行散热。从而无需再设置用于使冷水流动的毛细管网,使得整个冷辐射板的结构简单易实现,易于批量生产。此外,将该冷辐射板应用于冷辐射系统中时,冷辐射系统无需再设置较多大功率的配套设备,节能环保低功耗,使得冷辐射系统能够广泛应用到实际生活中。

Description

冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法
技术领域
本发明属于能源技术领域,特别涉及一种冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法。
背景技术
近年来,室内空调的温度与湿度分离的想法逐渐发展,温湿度独立控制的空调系统已被证明是一种高效、节能的系统。其中,辐射吊顶是这一系统的主要部分。现有的辐射吊顶一般为冷水辐射板,其设置在室内的天花板上,采用循环冷冻水为媒介,利用一套冷水机组为其提供冷却水,通过泵循环至全楼辐射板中水管进行换热,从而对室内人员、设备、周围墙面及地面进行冷辐射,调节室内温度,达到制冷的效果。由于其具备节能、良好的舒适度、无吹风感、改善室内空气品质、降低峰值能耗、节省建筑空间等优点,因此受到了越来越多的关注。
现有的冷水辐射板上一般布满了毛细管网。冷水通过辐射板上的毛细管网降低整个冷辐射板温度,从而使得冷辐射板与室内空气进行换热,降低室内的温度。然而应用上述这种冷水辐射板的空调系统却具有以下劣势:(一)必须有高温冷水机组和其配套制冷机房;(二)小温差供冷时,部分工程中仅设置一套低温冷水机组,通过混水实现高温供水,冷机角度并未实现节能;(三)常规高温冷水机组受电机大小、压缩机供油等限制,蒸发温度不能过高,系统压差不能过小,由此导致高温冷水机组在更低冷却水温度或者更高冷冻水温度要求情况下COP(Coefficient of Performance,性能系数)提升受限;(四)需要一套冷冻水系统加一套冷却水系统,水路复杂。由于上述劣势的存在,使得应用冷水辐射板的空调系统实现较为复杂,难以广泛应用到实际生活中。
同时,这种采用冷水辐射板的空调系统常常需要提前一个小时开启除湿模块,以避免室内结露。但当面对室内瞬变的湿负荷时,例如突然开门开窗室外的热湿空气进入时,由于空调系统无法对当前的湿度进行迅速调节,因此在辐射板上容易出现结露并滴水的现象,影响人们在室内的正常工作生活。
发明内容
本发明提供了一种冷辐射板,将其应用于冷辐射系统中,用以克服现有的应用冷水辐射板的系统实现较为复杂,很难大批量应用生产的缺陷。
第一方面,本发明提供了一种冷辐射板,包括依次设置的辐射层、半导体制冷层以及冷却水循环层;
其中,
所述半导体制冷层包括若干个半导体制冷结构,各半导体制冷结构包括冷端和热端;所述冷端朝向所述辐射层,用于在通电后吸收辐射层的热量;所述热端朝向所述冷却水循环层,用于在通电后在冷却水循环层的作用下进行散热。
可选地,所述半导体制冷结构均匀分布在所述半导体制冷层上。
可选地,在所述半导体制冷层上,所述半导体制冷结构分布的密度为每平方米50-200个。
可选地,所述冷水循环层包括冷却水循环通道,还包括与冷却水循环通道相连通,用于与外界冷却水供给装置相连的接口。
第二方面,本发明提供了一种冷辐射系统,包括:冷辐射板、水循环单元、电流控制单元;所述冷辐射板为上述所述的冷辐射板;
所述水循环单元,用于为所述冷辐射板中的冷却水循环层提供循环流动的冷却水;
所述电流控制单元,用于向所述半导体制冷结构通电,以使所述半导体制冷结构在所述电流控制单元的控制下吸收辐射层的热量;其中所述辐射层中的热量,为辐射层吸收的所述冷辐射系统所在室内的热量。
可选地,所述水循环单元,包括冷却水回路、冷却塔以及冷却塔阀门;
所述冷却塔,用于存储冷却水;
所述冷却水回路的第一端与冷却水循环层相连,第二端通过冷却塔阀门与冷却塔相连,用于在冷却塔阀门开启时将所述冷却塔与所述冷却水循环层连通,以使冷却水在冷却塔以及冷却水循环层中流动。
可选地,所述水循环单元还包括冷机以及冷机阀门;
所述冷机,用于制备高温冷水;
所述冷却水回路的第三端通过冷机阀门与冷机,用于在冷却塔阀门关闭、冷机阀门开启时,将所述冷机与所述冷却水循环层连通,以使所述冷机向所述冷却水循环层供给制备的高温冷水。
可选地,所述电流控制单元包括控制模块以及分布式蓄电模块;
所述控制模块,用于控制向所述半导体制冷结构通电的电流大小;
所述分布式蓄电模块,用于储蓄电能并为所述控制模块供电。
第三方面,本发明提供了一种冷辐射系统的控制方法,其中,待控制的冷辐射系统为上述所述的冷辐射系统,所述方法包括:
所述电流控制单元获取所述冷辐射系统所在的室内当前的室内温度和室内湿度;
所述电流控制单元在判断获知所述室内当前的室内温度高于预设的温度阈值时,开始向所述冷辐射板中的半导体制冷结构通电,并根据所述室内温度以及室内湿度得到所述室内空气的结露点温度;
所述电流控制单元通过控制向所述半导体制冷结构通电的电流大小,调整所述半导体制冷结构吸收辐射层热量的强度;其中,所述吸收辐射层热量的强度,为使得所述冷辐射板的辐射层表面温度高于所述结露点温度的强度。
所述吸收辐射层热量的强度为使得所述辐射层表面温度高于所述结露点温度0-2摄氏度。
本发明提供的冷辐射板,利用设置在半导体制冷层中的若干个半导体制冷结构进行制冷,从而无需再设置用于使冷水流动的毛细管网,使得整个冷辐射板的结构简单易实现,易于批量生产。此外,将该冷辐射板应用于冷辐射系统中时,冷辐射系统无需再设置较多大功率的配套设备,节能环保低功耗,使得冷辐射系统能够广泛应用到实际生活中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的冷辐射板结构示意图;
图2是本发明提供的一种冷辐射系统结构示意图;
图3是本发明提供的一种冷辐射系统具体结构示意图;
图4是本发明提供的一种冷辐射系统控制方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
第一方面,本发明提供了一种冷辐射板,包括依次设置的辐射层、半导体制冷层以及冷却水循环层,
其中,
所述半导体制冷层包括若干个半导体制冷结构,各半导体制冷结构包括冷端和热端;所述冷端朝向所述辐射层,用于在通电后吸收辐射层的热量;所述热端朝向所述冷却水循环层,用于在通电后在冷却水循环层的作用下进行散热。
本发明提供的冷辐射板,利用设置在半导体制冷层中的若干个半导体制冷结构进行制冷,从而无需再设置用于使冷水流动的毛细管网,使得整个冷辐射板的结构简单易实现,易于批量生产。此外,将该冷辐射板应用于冷辐射系统中时,冷辐射系统无需再设置较多大功率的配套设备,节能环保低功耗,使得冷辐射系统能够广泛应用到实际生活中。
在具体实施时,本发明提供的冷辐射板可以具有多种实现方式。下面结合附图对其中几种实现方式进行具体说明。
如图1所示,本发明实施例的冷辐射板包括依次设置的辐射层1、半导体制冷层2以及冷却水循环层3。
其中,半导体制冷层2包括若干个半导体制冷结构4。每一个半导体制冷结构4均可以包括冷端4a和热端4b。其中,冷端4a朝向辐射层1,用于在通电后吸收辐射层1的热量;热端4b朝向冷却水循环层3,用于在通电后在冷却水循环层3的作用下进行散热。
需要说明的是,上述通过半导体进行制冷的主要依据为帕尔贴效应。帕尔贴效应的具体内容为:当两种不同导体组成闭合回路并通直流电时,其连接处就会出现一端冷、一端热的现象。因此在实际应用中,这里的半导体制冷结构4可以一对半导体制冷臂对(又称PN结对),每一对中包含两种不同的导体,且这两种导体之间组成了闭合回路。当然,还可能这里的半导体制冷结构4还可以通过其他方式实现,只要能够产生冷端和热端的半导体制冷结构4的方案均落入本发明的保护范围之内。
在具体实施时,为了使得冷辐射板表面温度均匀,这里的半导体制冷结构均匀分布在半导体制冷层上。优选地,所述半导体制冷结构分布的密度为每平方米50-200个,也即每平方米的半导体制冷层中可以包含的50-200个半导体制冷结构。
具体来说,现有技术中,一般在生产半导体制冷板时,均是将半导体制冷片直接粘在金属板上(其中,这里的制冷片为成品制冷片,每片的规格为40mm*40mm,每片上包含127对的PN结,其冷量能够达到5000W/m2以上)。由于每个半导体制冷片的冷量大,因此贴附在金属板上的贴片数量较少,然而这样会导致辐射板表面温度不均匀,在辐射板上的冷点易出现结露滴水的现象。且5000W/m2以上的冷量对于室内降温来说是远远高于室内降温需求的,导致整块辐射板的冷量与室内显热冷负荷不匹配,造成资源的浪费。
为了克服这一缺陷,本发明提供的冷辐射板采用一种低分布密度的PN结对的排布方式。通过降低PN结的分布密度并将其均匀设置在辐射板,将现有技术中的每40mm*40mm上127对的PN结的分布密度降低至每平方米50-200对PN结的分布密度,从而使得整块辐射板的冷量与室内显热冷负荷匹配。且辐射板表面温度均匀,不易出现结露现象。同时,降低了PN结的对数使得冷辐射板的批量生产变得简单易实现。此外,采用上述PN结排布的方式只需通过设计PN结的厚度、截面积固定电阻,即可配备外接电源对PN结进行控制,能够得到较高的制冷效率。
在具体实施时,上述实施例中,冷辐射板中的冷水循环层可以有多种实施方式。例如,如图1所示可以包括冷却水循环通道5,还包括与冷却水循环通道5相连通、用于与外界冷却水供给装置相连的接口6。
本发明提供的冷辐射板中采用水冷换热,比起常见的风冷散热、热管散热来讲,结构紧凑,且设计简单易实现,进一步降低了冷辐射板的生产难度。
其中,这里的冷却水循环通道5的通道直径可以按设计需求选取,例如可以为2cm。采用直径为2cm的流道能够在满足散热要求的同时还能避免出现堵塞,从而有效降低热端温度,提高制冷效率。当然,这里的通道直径也可以根据情况做相应的更改,本发明对此不作具体限定。
第二方面,本发明还提供了一种冷辐射系统,如图2所示,包括:冷辐射板21、水循环单元22、电流控制单元23。这里的冷辐射板即为上述所述的冷辐射板;
其中,水循环单元22用于为冷辐射板21中的冷却水循环层提供循环流动的冷却水;电流控制单元23用于向半导体制冷结构通电,以使半导体制冷结构在电流控制单元的控制下吸收辐射层的热量;其中辐射层中的热量,为辐射层吸收的冷辐射系统所在室内的显热热量。
需要说明的是,这里的显热热量是指室内随着潮湿空气的温度变化而吸收或放出的热量。除显热热量之外,室内的热量中还包括潜热热量。而潜热热量是指室内随着潮湿空气中的水蒸气浓度的变化有关的热量。具体来说,能使人们有明显的冷热变化感觉,通常可用温度计测量出来的热量叫显热(如将水从20℃的升高到80℃所吸收到的热量)。而物体吸收或放出热量过程中,其相态发生变化(如气体变成液体等),但温度不发生变化,这种吸收或放出的热量叫潜热。潜热不能用温度计测量出来,人体也无法感觉到。由于冷辐射系统对室内进行辐射最终的目的是使得位于该室内的人们感觉到温度下降,因此可以理解的是辐射层中的热量为必然为显热热量。
在具体实施时,这里的水循环单元22以及电流控制单元23可以有多种实施方式,下面结合附图对其中几种实施方式进行详细说明。
如图3所示,上述实施例中的水循环单元可以包括冷却水回路221、冷却塔222以及冷却塔阀门223。其中,冷却塔222用于存储冷却水;冷却水回路221的第一端与冷辐射板21冷却水循环层相连,第二端通过冷却塔阀门与冷却塔222相连,用于在冷却塔阀门223开启时将冷却塔222与冷却水循环层连通,以使冷却水在冷却塔以及冷却水循环层中流动,从而通过流动的冷却水将冷辐射板21半导体制冷结构的热量带走,实现半导体制冷结构的散热。
进一步地,在具体实施时,本发明实施例提供的冷辐射系统中水循环单元还包括冷机224以及冷机阀门225。
其中,冷机224(也即冷水机组)用于通过制备高温冷水;冷却水回路的221第三端通过冷机阀门与冷机,用于在冷却塔阀门关闭、冷机阀门开启时,将冷机与冷却水循环层连通,以使冷机向冷却水循环层供给制备的高温冷水。
由于冷辐射板中的半导体材料的最优制冷效率会随着冷热端温差降低指数升高(非线性),也即温差越小制冷效率越高。故而为了提高制冷效率,可以使用冷机224单独对冷却水进行进一步降温。降温过程中,冷机保持较高制冷效率,使得半导体制冷结构中的靠近冷水循环层的热端的温度被逐渐较高低,从而使得冷端与热端的温差进一步减小,提高半导体制冷结构的制冷效率。
需要说明的是,这里的高温冷水特指20~30℃之间的冷水。
在具体实施时,上述实施例中的电流控制单元23可以包括控制模块231以及分布式蓄电模块;
其中,控制模块231可以用于控制向半导体制冷结构通电的电流大小;分布式蓄电模块包括蓄电池232以及蓄电池充电部件233,用于储蓄电能并为控制模块供电。
可以理解的是,在现实生活中,夜晚器件大部分的用电设备均为关闭状态,因此白天与夜晚的供电峰负荷会存在着巨大的峰谷差。我国的发电能源以煤为主,然而现有燃煤电厂缺少迅速变负荷的能力,导致白天尖峰负荷时需多发电,而夜间多发的电则白白消耗掉。基于此,本发明提供的冷辐射系统通过分布式蓄电模块能够在夜间进行充电,白天利用前一夜储蓄的电进行工作,从而以充蓄电的方式合理利用电能,有效减少电力资源的浪费。
第三方面,本发明还提供了一种冷辐射系统的控制方法。其中,待控制的冷辐射系统为上述所述的冷辐射系统,该方法包括:
S1、电流控制单元获取所述冷辐射系统所在的室内当前的室内温度t和室内湿度rh;
S2、电流控制单元在判断获知室内当前的室内温度t高于预设的温度阈值tset时,电流控制单元开始向冷辐射板中的半导体制冷结构通电,也即开启冷辐射制冷模式,并同时根据室内温度t以及室内湿度rh得到室内空气的结露点温度t1
同时,电流控制单元还获取当前冷辐射板的辐射层表面温度t2
S3、电流控制单元通过控制向半导体制冷结构通电的电流大小,调整半导体制冷结构吸收辐射层热量的强度;其中,吸收辐射层热量的强度,为使得冷辐射板的辐射层表面温度t2高于结露点温度t1的强度。
本发明通过上述方法无论室内的热量、含湿量如何变化,始终能够保持辐射层表面温度t2高于结露点温度t1。从而避免冷辐射板结露滴水现象的发生。且当室内产热产湿突然增加,由于半导体制冷结构所产生的冷量可以随着电流变化迅速增加或减少,因此本发明提供的控制方法能根据室内温湿度的变化进行相应的灵敏变化,能够有效解决瞬变负荷带来的结露问题。
可以理解的是,在步骤S2中,若电流控制单元根据判断获知室内当前的室内温度t低于或等于预设的温度阈值tset,则电流控制单元向半导体制冷结构通电的电流I为0,也即关闭冷辐射制冷模式。
在具体实施时,这里的吸收辐射层热量的强度可以为使得辐射层表面温度高于结露点温度0-2℃的吸收辐射层热量的强度,优选地,为高于结露点温度1℃的吸收辐射层热量的强度。这样做的好处是,能够在保证避免出现结露现象的同时除掉尽可能多的室内显热负荷,进而提高制冷效率。
为便于理解,下面结合附图对冷辐射系统控制方法进行完整详细的描述。
为了确定通入半导体制冷结构的电流与半导体制冷结构制冷能力的关系,在开启冷辐射板制冷功能之前,可以预先测出的冷辐射板的表面温度与通入半导体制冷结构的电流大小的关系,设置模拟量输入上下限,即测试出模拟量电流该变化大小与辐射板表面温度变化大小的一一对应关系,依此设定温度达到多少的时候需要如何调节,用以确定电流变化量。之后再根据这一对应关系,通过控制通入半导体制冷结构的电流的大小调节半导体制冷结构制冷能力。
参见图4,首先,冷辐射系统中的电流控制单元会获取该系统所在的室内的当前室内温度t和室内湿度rh。在获取室内温度t之后电流控制单元会将其与预设的温度阈值tset相比较。若t<tset,则认为此时室内温度较低,无需向室内供冷,此时向半导体制冷结构通入的电流I的大小为0;若t>tset,则认为目前的室内温度较高,需要向室内供冷。此时开启冷辐射板,也即开始向半导体制冷结构通电。
在开始向半导体制冷通电之后,为了向半导体制冷结构通入大小合适电流,使得冷辐射板能够在不发生结露现象的同时除去尽可能多的室内显热负荷,此时电流控制单元根据之前获得的室内温度t和室内湿度rh,由预设的公式计算出当前室内的空气结露点温度t1。同时电流控制单元还会获取冷辐射板的辐射层表面温度t2
可以理解的是,为了避免冷辐射板上出现结露现象,冷辐射板的辐射层表面温度t2必须要高于空气结露点温度t1。但如果辐射层表面温度t2过高,则势必会影响其制冷效果。因此只有t2略高于t1的情况下是较为合适的,也即t2>t1+Δt,其中Δt为一个较小的温度差值,其范围可以为0-2℃,为方便起见,一般将Δt设置为1℃。
因此,电流控制单元需要根据上述原则控制通入半导体制冷结构的电流I的大小。电流控制单元会周期性判断t2与t1的大小关系。若判断获知当前时刻的t2>t1+1,则认为当前的状态不会出现结露现象,且还能够尽可能多的除去室内显热,能够达到一个较高的制冷效率,因此此时无需调整电流,只需保持当前电流大小I与上一检测时刻的电流I_last相同即可,并将电流I通入至冷辐射板中;若判断获知当前时刻的t2≤t1+1,则认为当前的状态冷辐射板温度偏低,容易出现结露现象,因此此时需要减小,使其大小由上一检测时刻的I_last降低ΔI,再将减小后的电流输入至冷辐射板中。
其中,这里的室内温度t和室内湿度rh可以通过设置在房间内的温湿度传感器获得。这里的冷辐射板的辐射层表面温度t2可以通过设置在冷辐射板上的温度传感器获得。当然上述温度或湿度参数还可以通过其他方式获得,本发明对此不作具体限定。
此外,上述方法实施例中,电流控制单元可以通过单片机或计算机来实现,也即通入半导体制冷结构的电流可以通过单片机或计算机来控制,本发明对此不作详细介绍。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种冷辐射板,其特征在于,包括依次设置的辐射层、半导体制冷层以及冷却水循环层,
其中,
所述半导体制冷层包括若干个半导体制冷结构,各半导体制冷结构包括冷端和热端;所述冷端朝向所述辐射层,用于在通电后吸收辐射层的热量;所述热端朝向所述冷却水循环层,用于在通电后在冷却水循环层的作用下进行散热。
2.如权利要求1所述的冷辐射板,其特征在于,所述半导体制冷结构均匀分布在所述半导体制冷层上。
3.如权利要求2所述的冷辐射板,其特征在于,在所述半导体制冷层上,所述半导体制冷结构分布的密度为每平方米50-200个。
4.如权利要求1所述的冷辐射板,其特征在于,所述冷水循环层包括冷却水循环通道,还包括与冷却水循环通道相连通,用于与外界冷却水供给装置相连的接口。
5.一种冷辐射系统,其特征在于,包括:冷辐射板、水循环单元、电流控制单元;所述冷辐射板为权利要求1-4任一所述的冷辐射板;
所述水循环单元,用于为所述冷辐射板中的冷却水循环层提供循环流动的冷却水;
所述电流控制单元,用于向所述半导体制冷结构通电,以使所述半导体制冷结构在所述电流控制单元的控制下吸收辐射层的热量;其中所述辐射层中的热量,为辐射层吸收的所述冷辐射系统所在室内的显热热量。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述水循环单元,包括冷却水回路、冷却塔以及冷却塔阀门;
所述冷却塔,用于存储冷却水;
所述冷却水回路的第一端与冷却水循环层相连,第二端通过冷却塔阀门与冷却塔相连,用于在冷却塔阀门开启时将所述冷却塔与所述冷却水循环层连通,以使冷却水在冷却塔以及冷却水循环层中流动。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述水循环单元还包括冷机以及冷机阀门;
所述冷机,用于制备高温冷水;
所述冷却水回路的第三端通过冷机阀门与冷机,用于在冷却塔阀门关闭、冷机阀门开启时,将所述冷机与所述冷却水循环层连通,以使所述冷机向所述冷却水循环层供给制备的高温冷水。
8.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述电流控制单元包括控制模块以及分布式蓄电模块;
所述控制模块,用于控制向所述半导体制冷结构通电的电流大小;
所述分布式蓄电模块,用于储蓄电能并为所述控制模块供电。
9.一种冷辐射系统的控制方法,其特征在于,待控制的冷辐射系统为权利要求5-8任一所述的冷辐射系统,所述方法包括:
所述电流控制单元获取所述冷辐射系统所在的室内当前的室内温度和室内湿度;
所述电流控制单元在判断获知所述室内当前的室内温度高于预设的温度阈值时,开始向所述冷辐射板中的半导体制冷结构通电,并根据所述室内温度以及室内湿度得到所述室内空气的结露点温度;
所述电流控制单元获取当前冷辐射板的辐射层表面温度;
所述电流控制单元通过控制向所述半导体制冷结构通电的电流大小,调整所述半导体制冷结构吸收辐射层热量的强度;其中,所述吸收辐射层热量的强度,为使得所述冷辐射板的辐射层表面温度高于所述结露点温度的强度。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,
所述吸收辐射层热量的强度为使得所述辐射层表面温度高于所述结露点温度0-2摄氏度。
CN201610509408.0A 2016-06-30 2016-06-30 冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法 Pending CN106016543A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610509408.0A CN106016543A (zh) 2016-06-30 2016-06-30 冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610509408.0A CN106016543A (zh) 2016-06-30 2016-06-30 冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106016543A true CN106016543A (zh) 2016-10-12

Family

ID=57105966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610509408.0A Pending CN106016543A (zh) 2016-06-30 2016-06-30 冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106016543A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106765744A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 天津商业大学 确定供水降温时辐射供冷系统辐射板表面温度变化的方法
CN106765745A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 天津商业大学 确定供水升温时辐射供冷系统辐射板表面温度变化的方法
CN108105909A (zh) * 2017-11-27 2018-06-01 上海交通大学 基于热电效应的冷热辐射式个性化空调系统
CN111141058A (zh) * 2020-01-19 2020-05-12 天津商业大学 基于半导体制冷制热原理的神经网络辐射板
CN113757837A (zh) * 2021-07-29 2021-12-07 北京市地铁运营有限公司地铁运营技术研发中心 一种地铁隧道散热系统及地铁站台散热系统
CN115183345A (zh) * 2022-06-16 2022-10-14 美的集团(上海)有限公司 一种控制方法、装置、设备和计算机可读存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103398433A (zh) * 2013-06-13 2013-11-20 西安工程大学 蒸发冷却、太阳能与半导体相结合的空调系统
CN103900174A (zh) * 2014-02-24 2014-07-02 西安建筑科技大学 一种可处理新风的双温辐射热泵型房间空调器
CN104019505A (zh) * 2014-05-16 2014-09-03 西安工程大学 蒸发冷却与半导体结合的车载空调系统
CN104776528A (zh) * 2015-04-03 2015-07-15 林波荣 一种间歇性分散式一体化半导体高效空调末端
CN104964369A (zh) * 2015-07-20 2015-10-07 华中科技大学 一种太阳能驱动的半导体辐射空调装置
CN105202802A (zh) * 2015-10-24 2015-12-30 唐玉敏 一种开放式制冷装置
CN105841271A (zh) * 2016-03-31 2016-08-10 青岛海尔空调器有限总公司 一种太阳能半导体制冷装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103398433A (zh) * 2013-06-13 2013-11-20 西安工程大学 蒸发冷却、太阳能与半导体相结合的空调系统
CN103900174A (zh) * 2014-02-24 2014-07-02 西安建筑科技大学 一种可处理新风的双温辐射热泵型房间空调器
CN104019505A (zh) * 2014-05-16 2014-09-03 西安工程大学 蒸发冷却与半导体结合的车载空调系统
CN104776528A (zh) * 2015-04-03 2015-07-15 林波荣 一种间歇性分散式一体化半导体高效空调末端
CN104964369A (zh) * 2015-07-20 2015-10-07 华中科技大学 一种太阳能驱动的半导体辐射空调装置
CN105202802A (zh) * 2015-10-24 2015-12-30 唐玉敏 一种开放式制冷装置
CN105841271A (zh) * 2016-03-31 2016-08-10 青岛海尔空调器有限总公司 一种太阳能半导体制冷装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
叶健祺等: "《大学物理实验》", 28 February 2011, 高等教育出版社 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106765744A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 天津商业大学 确定供水降温时辐射供冷系统辐射板表面温度变化的方法
CN106765745A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 天津商业大学 确定供水升温时辐射供冷系统辐射板表面温度变化的方法
CN106765745B (zh) * 2016-11-28 2019-09-20 天津商业大学 确定供水升温时辐射供冷系统辐射板表面温度变化的方法
CN106765744B (zh) * 2016-11-28 2019-09-20 天津商业大学 确定供水降温时辐射供冷系统辐射板表面温度变化的方法
CN108105909A (zh) * 2017-11-27 2018-06-01 上海交通大学 基于热电效应的冷热辐射式个性化空调系统
CN111141058A (zh) * 2020-01-19 2020-05-12 天津商业大学 基于半导体制冷制热原理的神经网络辐射板
CN113757837A (zh) * 2021-07-29 2021-12-07 北京市地铁运营有限公司地铁运营技术研发中心 一种地铁隧道散热系统及地铁站台散热系统
CN115183345A (zh) * 2022-06-16 2022-10-14 美的集团(上海)有限公司 一种控制方法、装置、设备和计算机可读存储介质
CN115183345B (zh) * 2022-06-16 2024-03-29 美的集团(上海)有限公司 一种控制方法、装置、设备和计算机可读存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106016543A (zh) 冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法
CN104453039B (zh) 一种复合式温控幕墙的控温方法
EP1949006B1 (en) Heat pump system
CN107062473A (zh) 一种太阳能空气源热泵三联供系统
CN104048379A (zh) 一种相变蓄能式辐射采暖供冷末端装置及控制方法
CN107791783A (zh) 一种新能源电动车热管理系统和热管理方法
CN104964369A (zh) 一种太阳能驱动的半导体辐射空调装置
CN108626851A (zh) 一种空调设备的控制方法及空调设备
CN108036471A (zh) 空调器除湿控制方法
CN209482529U (zh) 一种水循环建筑外墙结构及温度调控系统
CN204370630U (zh) 一种三层玻璃结构的复合式温控幕墙
CN206651620U (zh) 一种节能变温床垫
CN205878434U (zh) 冷辐射板、冷辐射系统
CN109989512A (zh) 基于可控隔热层和相变储能的复合节能装置及其方法
CN107023912A (zh) 光伏半导体制冷的空调器及光伏空调器供能方法与装置
CN108224637B (zh) 一种建筑温度调节系统
CN205641292U (zh) 自动控温选择性储冷的自循环冷却系统
CN108131764A (zh) 一种建筑物
CN212618777U (zh) 一种空调装置
CN103876518B (zh) 温控床的温度调节系统
CN209910087U (zh) 轻钢别墅的地下储能相变新风装置
CN103741834B (zh) 仿生智能外围护结构
CN203396004U (zh) 一种主动式相变智能暖通系统
CN103322655B (zh) 新型高效能源阶梯使用闭式循环中央空调系统
CN203336779U (zh) 新型高效能源阶梯使用闭式循环中央空调系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161012