相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统技术方案

一种相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统，综合利用了毛细管辐射供冷/暖末端与相变蓄能技术，并与风冷冷热水机或地源热泵集成。以风冷冷热水机或地源热泵为冷热源，相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板为末端。一体化末端从上至下分别为地板面层、水泥砂浆找平层、混凝土层、蓄热相变材料层及其中铺设的毛细管网、反射膜和保温层构成辐射供暖地板，冬季夜间蓄热以实现供暖；楼板结构层、保温层、反射膜、蓄冷相变材料层及其中的毛细管网和天花板面层构成辐射天花板，夏季夜间蓄冷以实现供冷。可利用低谷电力蓄能，实现地板辐射供暖、天花板辐射供冷，室内环境符合人体“头寒足暖”的热舒适需求。

Phase change energy storage capillary net radiation floor / ceiling heating / cooling integrated system

A phase change energy storage capillary network radiant floor / ceiling heating / cooling integrated system, integrated with capillary radiation cooling / warm end and phase change storage technology, and integrated with wind cooling water heater or ground source heat pump. The wind cooled hot water heater or ground source heat pump is used as the cold and heat source, and the phase change energy storage capillary net radiation floor / ceiling is the end. The integrated terminal is composed of floor surface layer, cement mortar leveling layer, concrete layer, heat storage phase change material layer, capillary network, reflection film and thermal insulation layer, which are laid in the heat storage for heating in winter, floor structure layer, insulation layer, reflection film, phase change material layer and cold storage phase change material. The capillary net and ceiling surface form a radiant ceiling and cool storage in summer to achieve cooling. The low floor electric energy storage can be used to realize floor radiant heating and ceiling radiant cooling, and the indoor environment accords with the thermal comfort requirement of the human body.

【技术实现步骤摘要】
相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统
本专利技术属于建筑供暖、空调新技术范畴、建筑能源优化利用及蓄能
，特别涉及一种相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统。
技术介绍
我国建筑终端能耗占我国社会总能耗近的30％，其中空调和釆暖系统能耗，约占建筑总能耗的40％～50％。因此，降低建筑空调系统能耗成为节能的重要途径之一。毛细管地板天花板辐射系统作为采用低温热水、高温冷水的新型空调末端，可以利用低品位能源来创造出更舒适的室内环境，符合节能发展的方向。为了消除电网峰谷负荷不平衡问题，我国政府出台了“峰谷电价政策”，大力提倡创新发展低谷用电节能产业。相变蓄能技术为解决建筑空调舒适与能耗两者间的矛盾问题提供了新途径。相变(潜热)蓄能可在等温或者很小的温度区间内吸收或释放大量的热能，与辐射供冷/暖相结合，为利用夜间低谷电力蓄冷/蓄热，在白天释放所存蓄的能量为房间供冷或供暖是一种值得尝试和提倡的室内环境调控模式。随着气候变迁和社会经济的发展，我国南方地区采暖近年来成为研究的热点之一，中小型风冷冷热水机以及地源热泵的出现为分散供冷/暖提供了冷热源，供冷/暖一体化辐射末端的提出，可以为南方地区供暖/冷事业的发展提供新的途径。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统，可以高效利用低谷电力，将地板辐射供暖/天花板辐射供冷与毛细管网、相变蓄能技术、空气源或地源热泵技术结合起来，还可综合围护结构内敷调湿材料、采用喷气增焓压缩机等，具有节能、经济及地域适应性强等特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统，由冷/热水机作为冷热源，分别与相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端连接构成供冷/暖系统，所述相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端从上至下分别为地板面层、水泥砂浆找平层、混凝土层、蓄热相变材料层、反射膜、保温层、楼板结构层、保温层、反射膜、蓄冷相变材料层和天花板面层，在蓄热相变材料层中铺设用于供热水的蓄热层毛细管网，在蓄冷相变材料层中铺设用于供冷水的蓄冷层毛细管网。所述冷/热水机为风冷热泵型或地源热泵型。所述冷/热水机的输出端依次通过阀和分水器、分流通阀与相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端的输入端连接，冷/热水机的输入端依次通过阀和集水器、合流通阀与相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端的输出端连接，分流通阀、合流通阀根据供暖/供冷模式能够在蓄能地板和天花板之间切换。供热运行时，蓄热层毛细管网通热水进行蓄热和释热，蓄冷层毛细管网根据负荷需要作为辅助；供冷运行时，蓄冷层毛细管网通冷水迸行蓄冷和释冷，蓄热层毛细管网根据负荷需要作为辅助。所述蓄热相变材料层由长条状的蓄热相变模块拼接而成，蓄热相变模块由相变温度为30～38℃的蓄热相变材料通过金属封装，蓄热层毛细管网盘绕铺设在由蓄热相变模块构成的蓄热相变材料层的间隙内；蓄冷相变材料层由长条状的蓄冷相变模块拼接而成，蓄冷相变模块由相变温度为16～20℃的蓄冷相变材料通过金属封装，蓄冷层毛细管网盘绕铺设在由蓄冷相变模块构成的蓄冷相变材料层的间隙内。蓄热相变模块和蓄冷相变模块中封装的相变材料种类及质量多少可根据应用该末端的建筑所在地区的气候以及空调和供暖负荷来选定和设计计算得到。所述冷/热水机的供冷暖能力及运行时间长短由控制器根据对建筑空调和供暖负荷需求的预测值而调节，并发出指令给阀门，实现蓄热相变材料层和蓄冷相变材料层是否分别作为辅助蓄能部件而投入使用。本专利技术相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端可与通风系统联合工作，冷热水机夜间运行，使相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板蓄热或蓄冷，日间，辐射地板/天花板释热/冷供暖/冷，且联合冷热水机低频运行为空调通风系统的空气处理提供冷热源，一方面使室内的空气品质得到保证，另一方面对空气进行加湿或除湿，避免空气过分干燥或出现结露现象。本专利技术可与围护结构内敷调湿材料联合应用，根据建筑室内湿源强度以及室外空气的温湿度设计计算确定而采用适当数量的调湿材料作为内装饰面，当室内相对湿度达到75％时，调湿材料开始吸收室内散发的湿量，当室内相对湿度降低到30％时，再将湿量释放到室内，从而减小室内相对湿度的波动，避免辐射供冷时壁面结露现象的发生，扩大其在南方湿热地区的适用范围。所述冷/热水机带有喷气增焓压缩机，以提高其在高温和寒冷气候条件下的性能，增强地域适用性。与现有技术相比，本专利技术中，蓄能地板/天花板分别釆用两种相变温度的相变材料来解决采暖和空调蓄能工况下所需相变温度不一致的问题，分别用在夜间低谷电价时段24：00～8：00，热泵机组运行以使该相变材料冬季夜间蓄热或夏季夜间蓄冷，而后在白天峰值电价时段8：00～18：00不运行机组而释放能量进行供暖/冷。相变材料的使用可以减小地板/天花板表面的热流波动，提高地板/天花板辐射系统在高峰负荷时段的释热/冷量。上述技术方案中蓄热相变材料层与蓄冷相变材料层间铺设反射膜、保温层、楼板结构层、保温层、反射膜与毛细管网共同形成了辐射地板供暖和辐射天花板供冷末端，蓄热相变材料层在上，蓄冷相变材料层在下，有利于创造出符合人体舒适需求的“头寒足暖”的室内环境。针对相变蓄能供冷/暖天花板/地板在蓄能期间可能出现的蓄能能力偏低的问题，位于上/下层的蓄热/冷相变材料和毛细管网可以分别发挥辅助蓄能(显热蓄能)作用，防止室内温度夜间进一步降低或升高，保证所蓄能量满足第二天的供暖/冷负荷需求。本专利技术包括空气源/地源热泵、分水器、集水器、蓄能地板/天花板和连接管路和调节阀门组；系统设置空气源/地源热泵，可以充分利用低品位可再生能源；且一套系统与该末端装置相配合既能用于冬季供暖也能用于夏季供冷，简单可靠；必要的情况下空气源/地源热泵可以配置带喷气增焓功能的压缩机，以增强系统在炎热和寒冷地区的适用性；也可围护结构内敷调湿材料层，使系统在高湿地区得以推广使用。附图说明图1为本专利技术的新型相变蓄能毛细管辐射地板/天花板供暖/冷一体化末端的应用系统流程图。图2为本专利技术的新型相变蓄能毛细管辐射地板/天花板供暖/冷一体化末端装置的结构示意图。图3为本专利技术的新型相变蓄能毛细管辐射地板/天花板供暖/冷一体化末端在室内进行辐射供冷的示意图。图4为本专利技术的新型相变蓄能毛细管辐射地板/天花板供暖/冷一体化末端在室内进行辐射供热的示意图。图5为本专利技术的新型相变蓄能毛细管辐射地板/天花板供暖/冷一体化末端中毛细管网在相变材料间铺设的示意图。图6为图5的俯视图。图7为图5的侧视图。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。如图1所示，本专利技术一种相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统，由风冷热泵型或地源热泵型的冷/热水机1作为冷热源，分别与相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端2连接构成供冷/暖系统，如图2所示，相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端2从上至下分别为地板面层3、水泥砂浆找平层4、混凝土层5、蓄热相变材料层6、反射膜7、保温层8、楼板结构层9、保温层10、反射膜11、蓄冷相变材料层12和天花板面层13，在蓄热相变材料层6中铺设用于供热水的蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统，由冷/热水机(1)作为冷热源，分别与相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端(2)连接构成供冷/暖系统，其特征在于，所述相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端(2)从上至下分别为地板面层(3)、水泥砂浆找平层(4)、混凝土层(5)、蓄热相变材料层(6)、反射膜(7)、保温层(8)、楼板结构层(9)、保温层(10)、反射膜(11)、蓄冷相变材料层(12)和天花板面层(13)，在蓄热相变材料层(6)中铺设用于供热水的蓄热层毛细管网(14)，在蓄冷相变材料层(12)中铺设用于供冷水的蓄冷层毛细管网(15)。

【技术特征摘要】
1.一种相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统，由冷/热水机(1)作为冷热源，分别与相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端(2)连接构成供冷/暖系统，其特征在于，所述相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端(2)从上至下分别为地板面层(3)、水泥砂浆找平层(4)、混凝土层(5)、蓄热相变材料层(6)、反射膜(7)、保温层(8)、楼板结构层(9)、保温层(10)、反射膜(11)、蓄冷相变材料层(12)和天花板面层(13)，在蓄热相变材料层(6)中铺设用于供热水的蓄热层毛细管网(14)，在蓄冷相变材料层(12)中铺设用于供冷水的蓄冷层毛细管网(15)。2.根据权利要求1所述相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统，其特征在于，所述冷/热水机(1)为风冷热泵型或地源热泵型。3.根据权利要求1或2所述相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统，其特征在于，所述冷/热水机(1)的输出端依次通过阀和分水器(16)、分流通阀(17)与相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端(2)的输入端连接，冷/热水机(1)的输入端依次通过阀和集水器(18)、合流通阀(19)与相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板一体化末端(2)的输出端连接，分流通阀(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵蕾，谢昊岩，徐国强，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61