CN117308227B - 基于辐射空调的温度和湿度调节系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及温度和湿度调节技术领域，尤其涉及一种基于辐射空调的温度和湿度调节系统，包括环境腔体、水循环装置、冷凝换热器和空气交换装置，水循环装置包括供水管道及置于供水管道一端的辐射末端子系统，用于提供冷源。冷凝换热器设置在环境腔体内部，用于调节辐射末端子系统的温度以及凝结环境腔体内的水蒸气，冷凝换热器包括冷凝水引流管道，将冷凝水引流至环境腔体外，调节环境腔体内部的湿度。空气交换装置的新风通道与冷凝水引流管道并排设置，并将经降温后的空气引入到环境腔体内部，调节环境腔体内部的温度，通过本实施例的温度和湿度调节系统，能够有效调节环境腔体内的温度和湿度。

Description

基于辐射空调的温度和湿度调节系统

技术领域

本公开涉及温度和湿度调节技术领域，尤其涉及一种基于辐射空调的温度和湿度调节系统。

背景技术

辐射空调是一种由超薄弹性的细管冷、热辐射为主要传递热能的装置，具有舒适、节能、高效的特点，已经被广泛应用于人们日常生活中。

现有技术中的辐射空调仍存在冷凝水无法收集而滴入环境腔体内，尤其是高湿高温地区，造成辐射空调室内湿度较大。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种基于辐射空调的温度和湿度调节系统，至少在一定程度上可有效调节辐射空调环境腔体内的温度和湿度。

本公开提供一种基于辐射空调的温度和湿度调节系统，包括环境腔体、水循环装置、冷凝换热器和空气交换装置，水循环装置设置在环境腔体的顶壁，包括供水管道以及设置在供水管道一端的辐射末端子系统，供水管道穿设在环境腔体的一侧，且延伸至环境腔体外，辐射末端子系统设置在环境腔体内部，用于调节环境腔体内部的温度。

冷凝换热器设置在环境腔体内部，且靠近供水管道进水口的一端，用于与供水管道之间热交换以调节辐射末端子系统的温度，以及凝结环境腔体内的水蒸气形成冷凝水，冷凝换热器包括冷凝水引流管道，用于将冷凝水引流至环境腔体外部，调节环境腔体内部的湿度。

空气交换装置包括新风通道，新风通道沿着环境腔体的侧壁设置，用于将环境腔体外的空气引入到环境腔体内部完成空气交换，其中，新风通道与冷凝水引流管道贴合设置，以便于通过冷凝水引流管道中的冷凝水对新风通道中的空气进行降温，调节环境腔体内部的温度。

进一步地，水循环装置包括回水管道和混水阀，回水管道穿设于环境腔体上与供水管道处于同一侧，且延伸至环境腔体外，回水管道处于环境腔体内部的一端与辐射末端子系统连接，辐射末端子系统连接在回水管道与供水管道之间；混水阀设置在环境腔体的外部，且连接于回水管道与供水管道之间，用于控制回水管道与供水管道之间的水流量，以调节供水管道中的水温。

进一步地，水循环装置还包括温度控制器，温度控制器设置在环境腔体的内部，且与处于环境腔体外部的混水阀电连接，用于控制混水阀的开合程度。

进一步地，供水管道包括换热段，冷凝换热器包覆在换热段上，且冷凝换热器的导热系数大于供水管道的导热系数。

进一步地，环境腔体包括：透光双层玻璃，包括第一空腔和第二空腔，第二空腔相比于第一空腔更靠近环境腔体内部，冷凝水引流管道设置在第一空腔中，新风通道设置在第二空腔中。

进一步地，基于辐射空调的温度和湿度调节系统还包括：设备吊柜，设置在环境腔体内部靠近供水管道的进水端的一侧，冷凝换热器设置在设备吊柜内，其中，冷凝水引流管道由设备吊柜靠近环境腔体的一侧穿出。

进一步地，冷凝换热器还包括：冷凝水收集器，固定连接在设备吊柜内部，且与冷凝水引流管道一端连接，用于收集从冷凝换热器上滴落的冷凝水。

进一步地，新风通道包括：进风口、第一送风口和第二送风口，进风口设置于新风通道上远离顶壁的一端；第一送风口设置于新风通道上靠近顶壁的一端，且新风通道通过第一送风口与设备吊柜贯通连接；第二送风口设置于设备吊柜靠近环境腔体内部的一侧，第二送风口处设置有送风格栅，送风格栅用于调节空气的流动方向；其中，冷凝换热器处于第一送风口和第二送风口之间。

进一步地，空气交换装置还包括风机，风机设置在进风口处，用于将环境腔体外部的空气送入新风通道。

进一步地，环境腔体包括薄膜光伏，薄膜光伏设置在透光双层玻璃上且处于太阳光照射至冷凝水引流管道的光路上，与风机电连接，用于为所述风机提供电能。

进一步地，基于辐射空调的温度和湿度调节系统包括绿植子系统，设于进风口处，用于净化进风口附近的空气，以调节空气质量。

本公开提供一种基于辐射空调的温度和湿度调节系统，包括：环境腔体、水循环装置、冷凝换热器和空气交换装置，水循环装置包括供水管道和辐射末端子系统，辐射末端子系统安装在环境腔体内用于调节环境腔体内部的温度，供水管道与辐射末端子系统一端连接，另一端穿设在环境腔体的一侧，且延伸至环境腔体外，冷凝换热器设置在环境腔体内部。连接于供水管道与辐射末端子系统之间，可与供水管道之间进行热交换，当冷水从供水管道流进冷凝换热器后，环境腔体内的空气遇冷在冷凝换热器处凝结形成水滴，通过冷凝水引流管道流向环境腔体外部，降低了环境腔体内部湿度，同时冷凝换热器内的水流向辐射末端子系统，辐射末端子系统与环境腔体实现热量交换，用于降低环境腔体内部温度，从冷凝水引流管道流出的水同时用于冷却从环境腔体外部进入新风通道内的空气，空气中的水蒸气经冷却液化成水滴滴落而不会进入环境腔体内部，达到除湿的目的，从而实现了对环境腔体内温度和湿度的调节。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1为本公开一种实施方式中基于辐射空调的温度和湿度调节系统整体结构示意图。

部件和附图标记列表：

1：环境腔体；2：水循环装置；3：冷凝换热器；4：空气交换装置；21：供水管道；22：辐射末端子系统；23：回水管道；24：混水阀；25：温度控制器；31：冷凝水收集器；32：冷凝水引流管道；33：薄膜光伏；41：新风通道；411：进风口；412：第一送风口；413：第二送风口；42：风机；5：绿植子系统；6：设备吊柜。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

下面结合实施例详述本公开，但本公开并不局限于这些实施例。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段，说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

本公开的一种实施例中，提供了一种基于辐射空调的温度和湿度调节系统包括：环境腔体1、水循环装置2、冷凝换热器3、空气交换装置4，水循环装置2包括供水管道21以及设置在供水管道21一端的辐射末端子系统22，供水管道21穿设在环境腔体1的一侧，且延伸至环境腔体1外，辐射末端子系统22设置在环境腔体1内部，用于调节环境腔体1内部的温度。

冷凝换热器3设置在环境腔体1内部，且靠近供水管道21进水口的一端，用于与供水管道21之间热交换以调节辐射末端子系统22的温度，以及凝结环境腔体1内的水蒸气形成冷凝水，冷凝换热器3包括冷凝水引流管道32，用于将冷凝水引流至环境腔体1外部，调节环境腔体1内部的湿度。

空气交换装置4包括新风通道41，新风通道41沿着环境腔体1的侧壁设置，用于将环境腔体1外的空气引入到环境腔体1内部完成空气交换，其中，新风通道41与冷凝水引流管道32贴合设置，以便于通过冷凝水引流管道32中的冷凝水对新风通道41中的空气进行降温，调节环境腔体1内部的温度。

冷凝换热器3为导热性能较好的金属管，环境腔体1内的温度高于冷凝换热器3露点温度，会在冷凝换热器3表面形成水滴，水滴经过冷凝水引流管道32流到环境腔体1的外部，同时，冷凝水引流管道32对新风通道41内的空气起到冷却作用，新风通道41内空气中含有的水蒸气经冷却液化成水滴滴落，不会进入环境腔体1内，从而降低环境腔体1内湿度。

冷水进入供水管道21到达冷凝换热器3，冷凝换热器3的温度是整个系统中温度最低的部位，环境腔体1内温度较高的空气与冷凝换热器3接触冷凝成水滴，其他部位不会形成水滴影响环境腔体1内的卫生。

较供水管道21温度稍微升高的水从冷凝换热器3流过进入辐射末端子系统22，经辐射末端子系统22与环境腔体1内空气进行热量交换，从而降低环境腔体内温度。

辐射末端子系统22一端与回水管道23连接，另一端与冷凝换热器3连接，用于调节环境腔体1内温度，辐射末端子系统22用于将冷量或者热量经辐射传递到环境腔体1内，从而降低或升高环境腔体1内温度，辐射末端子系统22可以是多种结构，例如：毛细网管等，毛细网管具有舒适度高、辐射交换面积大、节能效果显著等优点。

冷凝水引流管道32与新风通道41轴线方向上平行且贴合设置，冷凝水引流管道32用于降低新风通道41内新风湿度，新风通道41与冷凝水引流管道32贴合设置，冷凝换热器3上凝结的水滴滴入冷凝水收集器31中，流入冷凝水引流管道32内，同时新风通道41内的新风经过冷凝水引流管道32内冷水冷却除湿后进去环境腔体1内，对环境腔体1内温湿度起到调节作用。

将冷凝水引流管道32与新风通道41平行设置，有利于增大冷凝水引流管道32与新风通道41的接触面积，使得冷却除湿效果更佳，冷凝水引流管道32置可设置为两个，将新风通道41设置于两个冷凝水引流管道32之间，并与两个冷凝水引流管道32紧密贴合，提高冷凝水引流管道32对新风通道41的冷却效果。

在本公开的一种实施例中，水循环装置2包括回水管道23和混水阀24，回水管道23穿设于环境腔体1上与供水管道21处于同一侧，且延伸至环境腔体1外，回水管道23处于环境腔体1内部的一端与辐射末端子系统22连接，辐射末端子系统22连接在回水管道23与供水管道21之间；混水阀24设置在环境腔体1的外部，且连接于回水管道23与供水管道21之间，用于控制回水管道23与供水管道21之间的水流量，以调节供水管道21中的水温。

在本公开的一种实施例中，水循环装置2还包括温度控制器25，温度控制器25设置在环境腔体1的内部，且与处于环境腔体1外部的混水阀24电连接，用于控制混水阀24的开合程度。

回水管道23里的水可通过混水阀24进入供水管道21，温度控制器25将温度信号传递给混水阀24，当环境腔体1内温度过高时，混水阀24的开度减小或者关闭混水阀24，回水管道23温度较高的水流向供水管道21的水流量减小，供水管道21内的水温降低，用于降低环境腔体1内温度；当环境腔体1内温度过低时，温度控制器25将信号传递给混水阀24，混水阀24的开度增大，回水管道23内温度较高的水进入供水管道21的水流量增大，供水管道21内的水温升高，用于升高环境腔体1内温度。

在本公开的一种实施例中，供水管道21包括换热段，冷凝换热器3包覆在换热段上，且冷凝换热器3的导热系数大于供水管道21的导热系数。

冷凝换热器3与换热段紧密连接，冷凝换热器3的导热系数大于供水管道21的导热系数，冷水通过供水管道21进入冷凝换热器3，环境腔体1内空气遇冷凝结成水滴，而因为冷凝换热器3导热系数较大，冷凝水只会凝结在冷凝换热器3上而在其他部位几乎不存在冷凝水，冷凝换热器3上的水会被收集于冷凝水收集器31中而不会滴落于环境腔体1内，利于保持环境腔体1内卫生。

本公开的一种实施例中，环境腔体1包括：透光双层玻璃，包括第一空腔和第二空腔，第二空腔相比于第一空腔更靠近环境腔体1内部，冷凝水引流管道32设置在第一空腔中，新风通道41设置在第二空腔中。

冷凝水收集器31将冷凝换热器3上凝结的水收集流入冷凝水引流管道32内，用于冷却新风通道41内的空气，冷凝水引流管道32设置在第一空腔内，双层玻璃之间可通过真空连接，第一空腔内的冷凝水引流管道32经过玻璃将冷量传递给第二空腔内的新风通道41，用于冷却新风通道41内的空气，使得新风通道41内空气经降温冷凝形成水珠滴落，不会进入环境腔体1，到达除湿的目的。

本公开的一种实施例中，基于辐射空调的温度和湿度调节系统还包括设备吊柜6，设备吊柜6设置在环境腔体1内部靠近供水管道21的进水端的一侧，冷凝换热器3设置在设备吊柜6内，其中，冷凝水引流管道32由设备吊柜6靠近环境腔体的一侧穿出。

在环境腔体1内安装有设备吊柜6，设备吊柜6与供水管道21及回水管道23连接，冷凝换热器3安装于设备吊柜6内，冷凝水引流管道32靠近冷凝换热器的一端处于设备吊柜6内，另一端从设备吊柜6内穿出延伸到环境腔体1外部，设备吊柜6主要起到美观作用。

在本公开的一种实施例中，冷凝换热器3还包括冷凝水收集器31，固定连接在设备吊柜6内部，且与冷凝水引流管道32一端连接，用于收集从冷凝换热器3上滴落的冷凝水。

冷凝水收集器31设于冷凝换热器3的下方，与冷凝水引流管道32连接，冷水通过供水管道21进入冷凝换热器3，环境腔体1内热空气与冷凝换热器3接触，遇冷凝结成水滴滴落在冷凝水收集器31内，从冷凝水收集器31流入冷凝水引流管道32。

在本公开的一种实施例中，新风通道41包括：进风口411、第一送风口412和第二送风口413，进风口411设置于新风通道41上远离顶壁的一端；第一送风口412设置于新风通道41上靠近顶壁的一端，且新风通道41通过第一送风口412与设备吊柜6贯通连接；第二送风口413设置于设备吊柜6靠近环境腔体1内部的一侧，第二送风口413处设置有送风格栅，送风格栅用于调节空气的流动方向，冷凝换热器3处于第一送风口412和第二送风口413之间。

进风口411设置在环境腔体1的外壁上，室外空气通过进风口411到达新风通道41，冷凝水引流管道32与新风通道41在长度方向上平行设置，且紧密贴合，当冷凝水从冷凝水引流管道32流出时，因为新风通道41与冷凝水引流管道32紧密贴合，冷凝水引流管道32对新风通道41起到冷却作用，新风通道41内空气中的水蒸气经冷却凝结成水滴滴落而不会随空气进入环境腔体1内，从而达到除湿的目的，进风口411可以是金属材质或者塑料材质等，在进风口411处可设置过滤、消毒等装置，用于将室外空气净化消毒处理后输送入环境腔体1内。

第一送风口412用于将新风通道41流入的空气输送到环境腔体1内，第一送风口412可以是圆形、正方形、长方形等多种形状，可以是格栅送风口、螺旋铝合金风口，也可以是百叶式送风口，可以是金属或塑料等材质；第二送风口413设于冷凝换热器3与第一送风口412相对的一侧，用于改变进入环境腔体1的空气方向，第二送风口413可以是圆形、正方形、长方形等多种形状，可以是格栅送风口、螺旋铝合金风口，也可以是百叶式送风口，可以是金属或塑料等材质，在本实施例中对第一送风口412和第二送风口413的形状和材质不做进一步限定。

空气交换装置4还包括风机42，风机42设置在进风口411处，用于将环境腔体1外部的空气送入新风通道41。

在本公开的一种实施例中，基于辐射空调的温度和湿度调节系统包括绿植子系统5，绿植子系统5设于进风口处，用于净化进风口411附近的空气，以调节空气质量。从冷凝换热器3上滴落的冷凝水滴入冷凝水收集器31并流入冷凝水引流管道32，收集冷凝水引流管道32流出的冷凝水用于浇灌植物，可将植物放置于新风通道41的进风口411处，用于净化从环境腔体1外进入新风通道41的空气，还可以将植物置于环境腔体1内，调节环境腔体内空气质量。

本公开的一个实施例中，冷水从供水管道21流入冷凝换热器3中，经冷凝换热器3流入辐射末端子系统22，与环境腔体1内空气进行热量交换，将冷量传递到环境腔体1内，从而调节环境腔体1内温度；当环境腔体1内温度过低时，温度控制器25将信号发送给混水阀24，混水阀24的开度增大，将回水管道23内温度较高的水部分流入供水管道21，供水管道21内的温度略微升高，从而升高环境腔体1内温度，冷凝换热器3上凝结的小水珠滴落到冷凝水收集器31中，通过冷凝水引流管道32被收集可用于浇灌植物，同时，新风通道41内流过从室外经过进风口411进入的空气，新风通道41内空气经过冷凝水引流管道32内冷凝水的冷却作用，新风通道41内空气里的水蒸气液化成小水滴，小水滴不会随空气进入环境腔体1内，由此进入环境腔体1内的空气含水量降低，起到降低环境腔体1内湿度的作用，同时绿植也可用于净化进风口411处进入到新风通道41的空气质量，同时又实现了冷凝水的二次利用；在冷凝水引流管道32的外侧设有薄膜光伏33，一方面薄膜光伏33接收太阳辐射，用于发电为风机42提供电能；另一方面，薄膜光伏33可用于隔绝太阳辐射对冷凝水引流管道32的热量，使冷凝水引流管道32内的水保持较低的温度，对新风通道41起到更好的冷却作用。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种基于辐射空调的温度和湿度调节系统，其特征在于，包括：

环境腔体；

水循环装置，设置在所述环境腔体的顶壁，包括供水管道以及设置在所述供水管道一端的辐射末端子系统，所述供水管道穿设在所述环境腔体的一侧，且延伸至所述环境腔体外，所述辐射末端子系统设置在所述环境腔体内部，用于调节所述环境腔体内部的温度；

冷凝换热器，设置在所述环境腔体内部，且靠近所述供水管道进水口的一端，用于与所述供水管道之间热交换以调节所述辐射末端子系统的温度，以及凝结所述环境腔体内的水蒸气形成冷凝水，其中，所述供水管道包括换热段，所述冷凝换热器包覆在所述换热段上，且所述冷凝换热器的导热系数大于所述供水管道的导热系数；

设备吊柜，设置在所述环境腔体内部靠近所述供水管道的进水端的一侧，所述冷凝换热器设置在所述设备吊柜内；其中，冷凝水引流管道由所述设备吊柜靠近所述环境腔体的一侧穿出，所述冷凝水引流管道用于将所述冷凝水引流至所述环境腔体外部，调节所述环境腔体内部的湿度；

空气交换装置，包括新风通道，所述新风通道沿着所述环境腔体的侧壁设置，用于将所述环境腔体外的空气引入到所述环境腔体内部完成空气交换，其中，所述新风通道与所述冷凝水引流管道贴合设置，以便于通过所述冷凝水引流管道中的冷凝水对所述新风通道中的空气进行降温，调节所述环境腔体内部的温度；

其中，所述水循环装置还包括：

回水管道，穿设于所述环境腔体上与所述供水管道处于同一侧，且延伸至所述环境腔体外，所述回水管道处于所述环境腔体内部的一端与所述辐射末端子系统连接，所述辐射末端子系统连接在所述回水管道与所述供水管道之间；

混水阀，设置在所述环境腔体的外部，且连接于所述回水管道与所述供水管道之间，用于控制所述回水管道与所述供水管道之间的水流量，以调节所述供水管道中的水温；

其中，所述环境腔体包括：

透光双层玻璃，包括第一空腔和第二空腔，所述第二空腔相比于所述第一空腔更靠近所述环境腔体内部，所述冷凝水引流管道设置在所述第一空腔中，所述新风通道设置在所述第二空腔中。

2.根据权利要求1所述的基于辐射空调的温度和湿度调节系统，其特征在于，所述水循环装置还包括：

温度控制器，设置在所述环境腔体的内部，且与处于所述环境腔体外部的所述混水阀电连接，用于控制所述混水阀的开合程度。

3.根据权利要求1所述的基于辐射空调的温度和湿度调节系统，其特征在于，冷凝水收集器固定连接在所述设备吊柜内部，且与所述冷凝水引流管道一端连接，用于收集从所述冷凝换热器上滴落的冷凝水。

4.根据权利要求1所述的基于辐射空调的温度和湿度调节系统，其特征在于，所述新风通道包括：

进风口，设置于所述新风通道上远离所述顶壁的一端；

第一送风口，设置于所述新风通道上靠近所述顶壁的一端，且所述新风通道通过所述第一送风口与所述设备吊柜贯通连接；

第二送风口，设置于所述设备吊柜靠近所述环境腔体内部的一侧，所述第二送风口处设置有送风格栅，所述送风格栅用于调节空气的流动方向；

其中，所述冷凝换热器处于所述第一送风口和所述第二送风口之间。

5.根据权利要求4所述的基于辐射空调的温度和湿度调节系统，其特征在于，所述空气交换装置还包括：

风机，设置在所述进风口处，用于将所述环境腔体外部的空气送入所述新风通道。

6.根据权利要求5所述的基于辐射空调的温度和湿度调节系统，其特征在于，所述环境腔体包括：

薄膜光伏，设置在所述透光双层玻璃上且处于太阳光照射至所述冷凝水引流管道的光路上，与所述风机电连接，用于为所述风机提供电能。

7.根据权利要求4所述的基于辐射空调的温度和湿度调节系统，其特征在于，所述系统还包括：

绿植子系统，设于所述进风口处，用于净化所述进风口附近的空气，以调节空气质量。