一种带冷热辐射板的防气流组织交叉换热系统

技术领域

本发明涉及办公房间室内空调技术领域，具体涉及一种带冷热辐射板的防气流组织交叉换热系统。

背景技术

随着新冠肺炎疫情防控趋于常态化、稳定化，天气也逐渐转热，随着密闭空间经营场所的陆续放开，空调的运用问题备受关注。但是往往应对疫情防控，很多办公大楼的中央空调采取不开启“一刀切”的方式，使长期停留在密闭空间的办公人员感觉炎热和憋闷，人体热舒适性不仅得不到满足，同时室内空气质量也无法保证。传统的温湿度耦合处理的中央空调同时也存在以下问题：

1、传统的温湿度耦合处理的中央空调系统，降温除湿产生冷凝水，冷凝水在夏季容易滋生细菌，造成室内空气污染。同时还不能对温湿度进行独立控制，往往为了控制温度要求而牺牲湿度的舒适性，室内热舒适性较差。

2、回风经统一回至空调机组处理后然后送至各房间，如果空调机组消毒杀菌工作处理不到位，病毒则会以气溶胶的形式经送风管道扩散至各个房间，则增大了交叉感染的几率。

3、室内空调或新风系统通常采用上送上回、侧送上回等气流组织形式，此类气流组织的特点就是存在空调流线非单一方向，流线交叉，同时也增大了室内人员交叉感染的可能性。

发明内容

本发明提供了一种带冷热辐射板的防气流组织交叉换热系统，解决了以上所述的传统室内空调或新风系统无法避免因气流组织交叉带来的封闭空间病毒交叉感染的技术问题。

本发明为解决上述技术问题提供了一种带冷热辐射板的防气流组织交叉换热系统，包括：办公工位空调系统及负压新风系统；

所述办公工位空调系统包括辐射板组，所述辐射板组用于发出红外热辐射以制热办公桌区域环境温度/或吸收红外热辐射以制冷办公桌区域环境温度；

所述负压新风系统用于将办公室外新鲜空气送入室内的办公桌上方区域，并从办公桌侧方区域经过接风管排放至室外。

可选的，所述辐射板组包括夏季制冷用的冷辐射板及冬季供热用的热辐射板，所述冷辐射板内嵌于办公桌的桌面板内和/或上侧挡板内，所述热辐射板内嵌于办公桌的下侧挡板内。

可选的，所述办公桌的桌面板及挡板内设有保温隔热层，所述辐射板组安设于所述保温隔热层的远离人的一侧。

可选的，所述办公工位空调系统还包括压缩机组，所述压缩机组用来加热或制冷的介质为氟利昂，经过压缩机组加工后的氟利昂从高温冷热源入口进入到辐射板组进行换热，然后从高温冷热源出口排出至压缩机组。

可选的，所述热辐射板及冷辐射板分别通过对应的工质管道与高温冷热源出入口连接至压缩机组形成工质循环，且工质管道内设有调节阀。

可选的，所述高温冷热源出入口包括高温热源入口及高温热源出口，所述高温热源入口及高温热源出口均位于办公室内侧墙上方。

可选的，所述负压新风系统包括安装在室外的新风机组、进风管、新风排风风道及排风风管，所述新风排风风道设有排风机，室外新鲜空气通过新风机组抽吸后由进风管排入办公桌上方区域，位于办公桌侧方区域的新风排风风道在排风机的抽吸作用下将新风抽吸后经过排风风管排出室外。

可选的，所述办公室内设有吊顶，多个所述进风管固定于所述吊顶内，每个进风管的末端设有新风送风口。

可选的，每个办公桌的挡板设有夹层，所述新风排风风道固定安设于夹层内，每个办公桌的新风排风风道的末端与排风风管密封连通。

可选的，所述办公室的地面架设有架空地板，所述排风风管固定安设于架空地板内。

有益效果：本发明提供了一种带冷热辐射板的防气流组织交叉换热系统，包括：办公工位空调系统及负压新风系统；所述办公工位空调系统包括辐射板组，所述辐射板组用于发出红外热辐射以制热办公桌区域环境温度/或吸收红外热辐射以制冷办公桌区域环境温度；所述负压新风系统用于将办公室外新鲜空气送入室内的办公桌上方区域，并从办公桌侧方区域经过接风管排放至室外。辐射板以热辐射形式换热，无吹风感，增加了热舒适性，同时避免因为送风气流组织带来的交叉感染的风险，且盘管无冷凝水的潮湿表面，送风空气品质高，确保室内人员舒适健康；同时以制冷剂为传热介质的辐射板系统省去了传统以水作为中间介质的换热过程，提高换热效率，同时也减少水管连接泄漏的风险。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的办公桌正视图；

图2为本发明的办公桌俯视图；

图3为本发明的办公空调系统结构示意图；

图4为本发明的负压新风系统结构示意图。

附图标记说明：1-办公桌，2-桌面板(带保温隔热层)，3-冷辐射板，4-热辐射板，5-冷辐射板入口，5’-冷辐射板出口,6-热辐射板入口，6’-热辐射板出口，7-新风吸风口，8-排风机，9-冷辐射板调节阀a，10-冷辐射板调节阀b，11-热辐射板调节阀，12-高温冷热源入口，12’-高温冷热源出口，13-新风送风口，14-控制开关，15-新风排风风道，16-排风风管，17-架空地板，18-排风口，19-新风管道，20- 吊顶。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图4所示，本发明提供了一种带冷热辐射板的防气流组织交叉换热系统，包括：办公工位空调系统及负压新风系统；所述办公工位空调系统包括辐射板组，所述辐射板组用于发出红外热辐射以制热办公室内环境温度/或吸收红外热辐射以制冷办公室内环境温度；所述负压新风系统用于将办公室外新鲜空气送入室内，并将所述辐射板组工作产生的热空气经过接风管排放至室外。

通过办公工位空调系统及负压新风系统的组合，二者可以组合使用，也可以单独使用，两个系统的作用区域均为办公桌1附近，每个办公桌1都对应有办公工位空调系统及负压新风系统，且两个系统相互不产生干涉。该辐射板办公工位空调系统+独立的负压新风系统架构，由辐射板和独立新风系统构成的温湿度独立控制系统，可以对温度和湿度进行独立控制，更好的对室内温度、湿度进行调节和控制，精确控制室内参数，提高人体舒适性。每个办公桌1上都有对应的办公工位空调系统开关，每个人都能根据自身的状态来选择是否开启办公工位空调系统进行局部温度调控。对应的负压新风系统道理同上，每个人都能根据自身的状态来选择是否开启负压新风系统进行局部空气新鲜度的调控。

具体地，在办公室内，配置两套系统，一个是辐射板温度控制系统即办公工位空调系统，一个是独立新风湿度控制系统。

其中，办公工位空调系统包括辐射板组，所述辐射板组用于发出红外热辐射以制热办公桌1区域环境温度/或吸收红外热辐射以制冷办公桌1区域环境温度。辐射板组包含两种辐射板，分别为夏季制冷用的冷辐射板3，分别内嵌至办公桌1的上部侧面挡板和桌面板2下；以及冬季供热用的热辐射板4安装内嵌在办公桌1的下部侧面挡板。其中辐射板管材采用紫铜管，辐射板内换热介质采用制冷剂。

辐射板组是板状的空调末端设备，是发出红外热辐射的加热器或者吸收红热外辐射的制冷器。高温物体向低温物体以放射红外线的方式进行热传递这一过程，叫做热辐射。低温物体吸收高温物体的红外线，称为冷辐射。

辐射板组是将工作元件加热或制冷，达到向周边环境进行热辐射采暖或者冷辐射制冷的目的。用来加热或制冷的介质主要有水、制冷剂(氟利昂、液氨)、蒸汽、电等。(换热工质)。本发明中采用制冷剂作为换热介质的辐射板，即辐射板内换热介质为制冷剂，俗称为“氟利昂”。

如图1至图3所示，办公桌1的辐射板组的冷热源接自高温冷热源，冷、热辐射板4冬夏季切换使用通过操作控制开关14控制第一冷辐射板调节阀9、第二冷辐射板调节阀10及热辐射板调节阀11进行调节切换，部侧面挡板和桌面板2下的冷辐射板3的使用也可以根据室内温度通过操作控制开关14控制第一冷辐射板调节阀9、第二冷辐射板调节阀10进行调节切换。其中辐射板组以热辐射形式换热，无吹风感，没有气流，增加了热舒适性，同时避免因为送风气流组织带来的交叉感染的风险。

具体地，办公工位空调系统还包括压缩机组，所述压缩机组用来加热或制冷的介质为氟利昂，经过压缩机组加工后的氟利昂从高温冷热源入口12进入到辐射板组进行换热，然后从高温冷热源出口12’排出至压缩机组。其中，介质在室内经由空地板内埋设的管道进行封闭循环输送，使得氟利昂循环反复利用。

夏季制冷，启用桌面板2下的冷辐射板3以及上侧挡板的冷辐射板3，冷空气下沉，实现更好的制冷效果；冬季供热，启用桌体结构下侧挡板的热辐射板4，热空气上浮，便于更好的供热效果。冷热辐射板4以辐射的形式满足室内温度环境调节，不存在传统空调送风对流换热形式，避免形成一定的气流组织，增加室内人员交叉感染的风险。冷热辐射板4切换使用通过相应的阀门进行控制。冷辐射板3设有冷辐射板入口5和冷辐射板出口5’，使用时相应关闭热辐射板4 上的热辐射板入口6和可热辐射板出口6’，高温冷热源便会自动在冷辐射板3进行循环形成制冷；制热的工作原理也是一样，在此不再赘述。

其中，办公桌1的桌面板2及挡板内设有保温隔热层，所述辐射板组安设于所述保温隔热层的远离人的一侧。这样设置可以防止辐射板组与人体接触发生意外，通过保温隔热层进行区域定向散热或制冷，减少热量的发散，使得热量集中在人体附近。

辐射板组省去了传统空调水系以水作为中间介质的换热过程，提高换热效率，同时也减少水管连接泄漏的风险。热辐射板4及冷辐射板3分别通过对应的工质管道与高温冷热源出入口连接至压缩机组形成工质循环，且工质管道内设有调节阀。通过控制调节阀便可以开启相应的辐射板。辐射板组内的制冷剂系统采用紫铜管作为媒介运输管道即工质管道，辐射板预留制冷剂系统的接口，便于与高温冷源空调机组或压缩机组的主干管连接即可。

可选的方案，辐射板组呈多个U字首尾相连型或圆环型。类似于散热结构的形状，在有限的空间内最大化热交换面积。

如图4所示，独立的负压新风系统用于将办公室外新鲜空气送入室内的办公桌1上方区域，并从办公桌1侧方区域经过接风管排放至室外。在办公桌1的旁侧设新风排风风道15，新风通过安设在新风排风风道15内的排风机8引流抽吸，将从办公桌1上方下来的新鲜空气从新风吸风口7吸入经过新风排风风道15后经过管道统一排放至外墙排风口18。

本发明中采用的办公桌1可以嵌入冷热辐射板和独立新风排风道系统。在办公桌1桌面板2下和桌体结构下部分别嵌入冷/热辐射板，同时本系统的办公桌1附带负压新风排风道系统，即在办公桌1 的桌体结构设置夹层风道，确保风道吸风口为负压状态，引流室内新风至排风道。

独立的负压新风系统自新风机组通过新风管道19引入室内，新风排风管道的新风送风口13在吊顶20上安装，新风送风口13安装在每个办公桌1正上方，经过新风机组处理过的新风通过新风送风口 13送至办公区域的工作人员上方。保证室内气流组织流线是从新风送风口13直接送达办公桌1区域，然后新风经过人员利用后，通过排风机8引流自新风吸风口7吸入。其中新风吸风口7位于办公桌1 的侧面挡板内。每个办公桌1区域的空气经过新风排风风道15吸入后穿越架空地板17下的排风风管16统一排放至安装在外墙上的排风口18。将排风机8设置在办公桌1的新风排风道内，通过接风管统一经架空地板17统一排放至室外，这样就能确保新风流线不交叉，降低人员感染风险。办公室房间内配置的独立的负压新风系统，为密闭空间引入新鲜空气，同时通过控制新风状态以控制室内环境的湿度，实现温湿度独立控制，还可以保证室内空气质量。本系统的新风排风风道15嵌入办公桌1的结构，同时该风道在排风机8的作用下为负压状态，确保新风气流导流至办公桌1的新风排风风道，确保新风的流线不交叉。

其中，架空地板17高200mm，架空地板17下敷设新风排风管及办公桌1配套的电缆等管线。

独立的负压新风系统在满足室内湿度以及空气品质的前提下，办公桌1的带负压系统的新风风道可以将新风自送风口引流至架空地板17的排风口18，保证室内气流组织流线是从送风口直接送达办公桌1区域，然后通过办公桌1新风道排走。确保新风流线不交叉，降低人员感染风险。同时，非疫情期间，可以不开启架空地板17的排风机8，让新风系统通过室内外压差经门窗缝隙自动渗出，达到通风换气的目的。

由辐射板和独立新风系统构成的温湿度独立控制系统，可以对温度和湿度进行独立控制，更好的对室内温度、湿度进行调节和控制，精确控制室内参数，提高人体舒适性。

同时采用温湿度独立控制的空调方式，空调机组为高温冷源，空调机组效率大大增加。辐射板以热辐射形式换热，无吹风感，增加了热舒适性，同时避免因为送风气流组织带来的交叉感染的风险，且盘管无冷凝水的潮湿表面，送风空气品质高，确保室内人员舒适健康；同时以制冷剂为传热介质的辐射板系统省去了传统以水作为中间介质的换热过程，提高换热效率，同时也减少水管连接泄漏的风险。

可选的方案，新风排风风道15的入口朝向办公区域，且新风排风风道15的入口呈水平态。办公区域即人所在的地方，水平态新风排风风道15的入口能更好的将办公人员区域的空气吸收过滤。

可选的方案，新风排风风道15的入口设有过滤棉，过滤棉起到过滤灰尘的作用，防止灰尘过度积累导致新风排风风道15的堵塞。

该系统在解决办公楼室内环境温湿度精确控制的同时，提高热舒适度，还可以通过设计合理的气流组织流线降低交叉感染的风险，同时还兼具“平战结合”状态，在非疫情防控期间，可以保持一般正压新风送风模式，降低运行能耗。

本发明的优点在于：

1、由辐射板和独立新风系统构成的温湿度独立控制系统，分别通过辐射板和新风独立控制室内的温度和湿度，更好的对室内温度、湿度进行单独调节和控制，精确控制室内参数，提高人体舒适性；

2、采用温湿度独立控制的空调方式，压缩机为空调机组的核心部件，夏季空调机组将蒸发温度从常规空调机组的2～3℃提高到 14～16℃，当冷凝温度为40℃时，卡诺制冷机的COP将从7.2～7.5提高到11.0～12.0，空调冷空调机组效率大大增加。

3、温湿度独立控制系统，辐射板夏季采用高温冷源，辐射版表面无冷凝水的产生，不易滋生细菌及军团菌，送风空气品质高，确保室内人员舒适健康；

4、辐射板以热辐射形式换热，无吹风感，增加了热舒适性，同时避免因为送风气流组织带来的交叉感染的风险。

5、以制冷剂为传热介质的辐射板系统省去了传统空调水系统，以制冷剂作为中间介质的换热过程，提高换热效率，同时也减少水管连接泄漏的风险。

6、独立新风系统在满足室内湿度以及空气品质的前提下，办公桌的带负压系统的新风风道可以将新风自送风口引流至架空地板的排风口，保证室内气流组织流线是从送风口直接送达办公桌区域，然后通过办公桌新风道排走。确保新风流线不交叉，降低人员感染风险。同时，非疫情期间，可以不开启架空地板的排风机，让新风系统通过室内外压差经门窗缝隙自动渗出，达到通风换气的目的。

该系统在解决办公楼室内环境温湿度精确控制的同时，提高热舒适度，还可以通过设计合理的气流组织流线降低交叉感染的风险，同时还兼具“平战结合”状态，在非疫情防控期间，可以保持一般正压新风送风模式，降低运行能耗。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。