冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源
，特别涉及一种冷辐射板、冷辐射系统及其控制方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。本专利技术提供的冷辐射板，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专利技术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专利技术的一些示例，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是本专利技术提供的冷辐射板结构示意图；图2是本专利技术提供的一种冷辐射系统结构示意图；图3是本专利技术提供的一种冷辐射系统具体结构示意图；图4是本专利技术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专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。第一方面，本专利技术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。本专利技术提供的冷辐射板，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，本专利技术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，本专利技术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。帕尔本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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
\t塔阀门与冷却塔相连，用于在冷却塔阀门开启时将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓华，李凌杉，晋远，林琳，王宝龙，石文星，张涛，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11