CN111059664A - 一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统及其防冷凝方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统，包括除湿系统、与除湿系统连接的出风口、冷辐射板；其中，除湿系统包括进气风机、换气管道、除湿机；多条换气管道水平延伸且平行排列；进气风机及除湿机分别设于换气管道的进气端；多个出风口沿着换气管道延伸方向在其两侧排列；冷辐射板安装于换气管的两侧，且其安装高度正对于出风口的上边缘，出风口的出风方向平行于冷辐射板的板面。本发明通过除湿系统在冷辐射板表面形成风幕，防止冷凝，在冷辐射系统启动初期提高供冷效率。

Description

一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统及其防冷凝方法

技术领域

本发明涉及建材与室内供冷技术领域，具体涉及一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统及其防冷凝方法。

背景技术

冷辐射技术多年前由国外提出并传入国内，利用红外辐射的热传递方式对室内供冷。传统技术的缺陷在于：室内空气具有一定的湿度，一般的湿度约为75％，空气中的水分在接触较低温的板材表面时容易遇冷液化，从而冷凝形成水滴。目前克服该技术缺陷的方法是：通过新风系统的控制，监察并调控室内空气的湿度，同时控制制冷的温度，使板材表面的温度高于冷凝的露点温度，从而避免空气中的水分冷凝。

但是，现有技术中的新风系统与冷辐射的结合并不科学。新风系统的出风口一般隐藏在天花板边缘的缝隙处，通过新风系统持续输送一定湿度的空气至室内。由于新风系统输出的空气比室内原有的空气干燥，因此室内空气的湿度会随着空气循环逐步降低至预设水平。然而这个调控室内空气湿度的过程是十分缓慢的，大约需时15-30分钟。在室内空气湿度降低至预设水平前，冷辐射天花的露点温度都是较高的，因此冷辐射天花的供冷温度不能过低，供冷的功率会严重受限于室内空气湿度。

这种情况下，严重影响室内供冷的舒适性。即使室内起始温度较高，需要迅速降温，冷辐射天花的供冷仍然需要等待室内空气湿度的调控，导致供冷滞后。同时，在等待室内空气湿度调控的过程中，冷辐射天花的供冷不能直接使用压缩机制备的7℃低温制冷水，而是要加入约20℃的高温制冷水来调控供冷功率，这导致了供冷的损耗。

不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统，通过除湿系统在冷辐射板表面形成风幕，防止冷凝，在冷辐射系统启动初期提高供冷效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统，包括除湿系统、与除湿系统连接的出风口、冷辐射板；其中，除湿系统包括进气风机、换气管道、除湿机；多条换气管道平行排列；进气风机及除湿机分别设于换气管道的进气端；多个出风口沿着换气管道延伸方向在其两侧排列；冷辐射板安装于换气管道的侧方，且其安装方位正对于出风口，出风口的出风方向平行于冷辐射板的板面。

进一步的，还包括遮挡板，遮挡板盖设于换气管道的外侧，将换气管道及出风口完全遮蔽。

进一步的，相邻两条换气管道上的相对侧的出风口正对设置。

进一步的，相邻两条换气管道上的相对侧的出风口错位设置。

进一步的，所述冷辐射板呈弧形向内或向外拱起。

一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统的防冷凝方法，通过除湿系统制备干燥空气，并在冷辐射板的侧方沿着冷辐射板的表面吹出干燥空气，使干燥空气在冷辐射板的表面形成风幕，将冷辐射板的表面与室内空气隔离。

进一步的，干燥空气在冷辐射板的两侧相向正对吹出，且干燥空气在冷辐射板的中部相遇，并向下改变流向流动至室内地面。

进一步的，干燥空气在冷辐射板的两侧相向错位吹出，且干燥空气在相邻风道的边界处形成旋转的湍流。

进一步的，所述除湿系统制备的干燥空气的相对湿度为55％-60％。

本发明提供的一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统及其防冷凝方法，具有以下优点：

通过除湿系统在冷辐射板的表面形成干燥的风幕，持续局部降低冷辐射板表面的空气湿度，为冷辐射板的制造合适的工作环境，有效防止冷凝；

湿度的调控不需要借助新风系统经历长时间的空气循环，除湿系统工作数秒内即可降低冷辐射板表面的空气湿度，使冷辐射板可以迅速采用高功率工作，减少能源损耗，提高效率和舒适度；

应用流体力学原理，除湿系统经出风口吹出的干燥空气附着于冷辐射板表面，形成风幕；

风幕的干燥空气与冷辐射板形成热对流，最终缓缓下降至室内近地表面，在系统启动初期辅助空气循环，不仅提高供冷效率，且无风感，舒适性强。

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，下面将对实施例或现有技术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实施例，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为本发明提供的一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统的整体结构示意图。

图2为冷辐射板上拱的结构示意图。

图3为冷辐射板下拱的结构示意图。

图4为实施例一的出风口排布方式及其气流示意图。

图5为实施例二的出风口排布方式及其气流示意图。

附图标记说明：

1、出风口 2、冷辐射板

3、换气管道 4、遮挡板

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，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，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例一

请参阅图1至图3，本发明实施例提供了一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统，包括除湿系统、与除湿系统连接的出风口1、冷辐射板2；其中，除湿系统包括进气风机、换气管道3、除湿机；多条换气管道3平行排列；进气风机及除湿机分别设于换气管道3的进气端；多个出风口1沿着换气管道3延伸方向在其两侧排列；冷辐射板2安装于换气管道3的侧方，且其安装方位正对于出风口1，出风口1的出风方向平行于冷辐射板2的板面，使干燥的新风在冷辐射板2表面形成风幕。

不同于现有技术，本发明直接向冷辐射板2的表面吹出除湿系统的干燥空气，形成风幕，局部性地持续降低冷辐射板2表面的空气湿度，有效防止冷凝。除湿系统吹出的空气的干燥度由除湿机保证。而且这个过程十分迅速，除湿系统启动后仅需数十秒甚至数秒的时间，即可在冷辐射板2的表面营造局部干燥的环境，使冷辐射板2在启动初期可以迅速以较高的供冷功率工作。这样一方面提高了室内供冷的舒适性，使室内可以更迅速地降温；另一方面，减少了能源的损耗。本发明的除湿系统主要应用于冷辐射板启动初期，当新风系统如现有技术一样逐步将室内空气的湿度降低至设定值后，除湿系统无须再工作，可选择关闭。

风幕的空气随着流速减慢，慢慢从冷辐射板2处降落到地面，形成室内空气循环。这个过程无风感，人体感受不到明显的空气流动，舒适性较高。且除湿系统属于区别于新风系统之外的一个辅助性系统，其吹出的空气，本身温度较低，当其缓缓下降至地面的过程中，也通过热对流作用帮助室内降温。对于冷辐射板2的外形，除了一般的平板式造型，还可以优选呈弧形向内或向外拱起，同样符合上述的流体力学原理。

需要说明的是，本发明中的冷辐射板2并不一定要用作天花板，也可垂直安装用作墙面板。本发明的冷辐射系统在离地2米以上的半空墙面亦有使用价值，工作原理与用作天花板时等同。

优选的，还包括遮挡板4，遮挡板4盖设于换气管道3的外侧，将换气管道3及出风口1完全遮蔽，从而保持除湿系统与冷辐射板2的美观性。当冷辐射板2采用弧形造型时，为了保持外观的一致性，遮挡板4的外形也可以采用相应的弧面造型。

请参阅图4，对于出风口1的排布方式，本实施例中，优选为相邻两条换气管道3上的相对侧的出风口1正对设置。

由除湿系统吹出的干燥空气形成的风幕，也应用了流体力学的原理。经出风口1吹出的干燥空气，顺着冷辐射板2的表面流动，流体本身具有粘性，会在冷辐射板2的表面产生附着作用，形成附面层。因此，经出风口1吹出的干燥空气并不需要太高的流速。当出风口1正对设置，干燥空气相向吹出，会在冷辐射板2的中部附近相遇，随后流速减慢并向四周扩散，然后缓缓下降。这种方案适用于换气管道3排列间距宽度较大的场合。

优选的，所述冷辐射板2包括冷辐射板、冷源及隔热层；冷源铺设于冷辐射板的背面且紧贴于冷辐射板设置；隔热层覆设于冷源的背侧。其中，冷源优选采用液冷系统，具体为内部充有制冷介质液的金属盘管。制冷介质液的温度通过压缩机降温，得到较低温的低温制冷介质液，并直接应用在供冷上。由于冷辐射板2的具体结构与现有技术大同小异，故在说明书附图中以省略示意图的方式示意。

需要说明的是，虽然液冷的冷源是目前冷辐射系统的主流，但不排除使用其他的固态冷源。如目前正在研发中的应用珀尔帖效应，采用两种导体通电产生温差的固态制冷装置，亦可作为本发明的冷源。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于出风口1的排布方式，且根据流体力学原理，使干燥空气的流动产生了不同的效果。

请参阅图5，具体是，相邻两条换气管道3上的相对侧的出风口1错位设置。此时，每个出风口1的对面都不会有另一个出风口1相对设置，喷出的干燥空气也不会有相向而来的干燥空气影响流动。单是，每个出风口1喷出的干燥空气会形成一条风道，相邻风道的流向是相向的。则在相邻风道的邻接边界处，相向流动的干燥空气会使流速减慢，并形成回旋的湍流。回旋的湍流会在冷辐射板2的中部停留更长的时间，成为风幕的一部分。直至湍流中一部分的干燥空气动能耗尽，流速进一步减慢，这部分干燥空气会缓缓下降至地面。

该方案适用于换气管道3排列间距宽度较小的场合，且能够进一步减小干燥空气经出风口1喷出的初始流速，又能减少出风口1的设置数量。

本实施例的其他特征及其工作原理与实施例一完全相同，在此不作赘述。

本发明提供的一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统，通过除湿系统在冷辐射板2的表面形成干燥的风幕，持续局部降低冷辐射板2表面的空气湿度，从而有效防止冷凝。并通过这种方式使冷辐射板2在启动的初期可以迅速采用高功率工作，减少能源损耗，提高效率和舒适度。且风幕的形成应用了流体力学原理，除湿系统经出风口1吹出的干燥空气附着于冷辐射板2表面。风幕的干燥空气与冷辐射板2形成热对流，最终缓缓下降至室内近地表面，在系统启动初期辅助空气循环，不仅提高供冷效率，且无风感，舒适性强。

实施例三

本实施例提供一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统的防冷凝方法，其特征在于：通过除湿系统制备干燥空气，并在冷辐射板2的侧方沿着冷辐射板2的表面吹出干燥空气，使干燥空气在冷辐射板2的表面形成风幕，将冷辐射板2的表面与室内空气隔离。

由于干燥空气的相对湿度较低，冷辐射板2表面的局部露点温度随之降低，不容易冷凝结露，达到防冷凝目的。进而冷辐射板2能够在短时间以高供冷功率进行供冷，不需要等到整个室内的空气湿度降到设定值再逐步提高供冷功率，在整套系统启动的初期响应更迅速、舒适性更高，且有助于节省能耗。风幕的形成借助了流体力学原理，风速较低。

干燥空气的流动有两种方式：干燥空气在冷辐射板2的两侧相向正对吹出，且干燥空气在冷辐射板2的中部相遇，并向下改变流向流动至室内地面；或干燥空气在冷辐射板2的两侧相向错位吹出，且干燥空气在相邻风道的边界处形成旋转的湍流。

优选的，所述除湿系统制备的干燥空气的相对湿度为55％-60％，使风幕的相应露点温度低于冷辐射板2表面的板面温度，以适应冷辐射板2的供冷。一般室温取25℃时，55％-60％的相对湿度对应的露点温度约为15.3℃-16.7℃，即刚好略低于一般冷辐射板2的工作温度，使冷辐射板2工作过程中不会结露。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种带除湿系统的防冷凝冷辐射系统，其特征在于，包括除湿系统、与除湿系统连接的出风口、冷辐射板；其中，除湿系统包括进气风机、换气管道、除湿机；多条换气管道平行排列；进气风机及除湿机分别设于换气管道的进气端；多个出风口沿着换气管道延伸方向在其两侧排列；冷辐射板安装于换气管道的侧方，且其安装方位正对于出风口，出风口的出风方向平行于冷辐射板的板面。

2.根据权利要求1所述的带除湿系统的防冷凝冷辐射系统，其特征在于：还包括遮挡板，遮挡板盖设于换气管道的外侧，将换气管道及出风口完全遮蔽。

3.根据权利要求1所述的带除湿系统的防冷凝冷辐射系统，其特征在于：相邻两条换气管道上的相对侧的出风口正对设置。

4.根据权利要求1所述的带除湿系统的防冷凝冷辐射系统，其特征在于：相邻两条换气管道上的相对侧的出风口错位设置。

5.根据权利要求1所述的带除湿系统的防冷凝冷辐射系统，其特征在于：所述冷辐射板呈弧形向内或向外拱起。

6.一种权利要求1所述的带除湿系统的防冷凝冷辐射系统的防冷凝方法，其特征在于：通过除湿系统制备干燥空气，并在冷辐射板的侧方沿着冷辐射板的表面吹出干燥空气，使干燥空气在冷辐射板的表面形成风幕，将冷辐射板的表面与室内空气隔离。

7.根据权利要求6所述的带除湿系统的防冷凝冷辐射系统的防冷凝方法，其特征在于：干燥空气在冷辐射板的两侧相向正对吹出，且干燥空气在冷辐射板的中部相遇，并向下改变流向流动至室内地面。

8.根据权利要求6所述的带除湿系统的防冷凝冷辐射系统的防冷凝方法，其特征在于：干燥空气在冷辐射板的两侧相向错位吹出，且干燥空气在相邻风道的边界处形成旋转的湍流。

9.根据权利要求6-8任一所述的带除湿系统的防冷凝冷辐射系统的防冷凝方法，其特征在于：所述除湿系统制备的干燥空气的相对湿度为55％-60％。

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