一种辐射送风复合结构

技术领域

本发明涉及高大空间室内热湿环境改善技术，尤其是涉及一种辐射送风复合结构。

背景技术

近年来，机场航站楼、高铁站等高大空间建筑的数量和规模发展迅速，同时也带来了高大空间建筑的高建筑能耗问题。此类建筑因其空间高大、人员数量多、运行时间长、玻璃幕墙面积大等特点，其空调系统能耗大、运行费用高，有必要采取合理的空调方式，在降低空调耗能的同时改善室内热湿环境。

对于高大空间，传统的送风方式为喷口等侧送风和旋流风口等顶送风。其中，喷口侧送风方式，其射程有限制，又需配合建筑和装修要求，尤其是面对各类大型交通建筑体量和跨度不断增大的现状，送风间距常常达到80～90m，易出现两侧对喷喷口射程无法满足需求的情况；而喷口顶送风方式，会将大空间上部的余热带入人员活动区，使空调能耗增加。

因此，针对高大空间建筑，如航站楼、高铁站房等，目前较为常见的做法是设置送风单元柱、机电罗盘箱等，来解决送风问题，即通过设备单元体的形式，将信息屏、消火栓、立式空调箱等整合在一起，并于罗盘箱上部布置射流风口，满足大空间送风，但此类设计由于集成各机电设备，存在笨重、与室内装饰较难协调等缺陷；若仅采用传统空调系统，即风管送风调节室内环境，高大空间中易出现送风管尺寸过大等问题，且仅依靠风系统换热不利于节能。

为了减少传统空调系统的弊端，在严寒或寒冷地区的高大空间建筑中，也常采用辐射系统，一般通过地板辐射、吊顶辐射等方式供冷供暖，但该方式敷设面积大，设备投资高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种降低高大空间建筑空调能耗的辐射送风复合结构。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种辐射送风复合结构，包括单元体以及复合设置于单元体上的射流送风末端和辐射末端，所述的射流送风末端设置于单元体的上部，并与全空气送风系统连接，所述的辐射末端设置于单元体的下部，，并通过供水管和回水管与辐射系统连接，所述的单元体安装于建筑楼板上，且安装高度覆盖人员活动范围；

所述的全空气送风系统通过射流送风末端承担建筑空间内的潜热负荷和部分显热负荷；所述的辐射末端通过辐射换热方式承担建筑空间内的局部显热负荷；该辐射送风复合结构通过射流送风末端的射流送风，将建筑空间划分为射流送风末端上部的非空调区域以及射流送风末端下部的空调区域，实现分层空调的效果。

进一步地，所述的单元体包括相互连接的送风单元体和辐射单元体，所述的送风单元体设置于辐射单元体的上方，且送风单元体和辐射单元体内部分别开设相互连通的空腔。

进一步优选地，所述的送风单元体和辐射单元体均为圆柱体，且送风单元体的直径大于辐射单元体，高度小于辐射单元体，所述的送风单元体和辐射单元体通过母线为圆弧的倒伞状圆台过渡连接。

更进一步地，所述的射流送风末端设置于送风单元体内，所述的辐射末端设置于辐射单元体内。

进一步地，所述的射流送风末端包括末端风口、送风支管、短管和送风主管，所述的送风主管设置于空腔内，其一端与全空气送风系统连接，另一端与送风支管连通，所述的送风支管、短管和末端风口依次连接，形成送风支路，所述的送风支路设置多个，呈辐射状设置于送风主管侧面，所述的送风单元体内开设多个与送风支路位置配合且与空腔连通的通孔，所述的送风支管、短管和末端风口设置于该通孔中，朝不同方向进行送风。

进一步优选地，所述的末端风口具有远距离送风功能和电动调节功能，其形式为条型喷口、球型喷口或线性温控型扩散风口。

更进一步地，所述的送风支管的入口处设置调节阀，用于控制各末端风口的送风量。

进一步地，所述的辐射末端包括辐射板、保温层和换热水管，所述的换热水管设置于辐射板内，且两端分别与供水管和回水管连接，所述的辐射板套设于辐射单元体的下部，所述的保温层设置于辐射板和辐射单元体之间。

进一步优选地，所述的辐射板由多块辐射子板连接而成，多块辐射子板通过换热水管，采用先串联后并联的方式连接。

进一步地，该辐射送风复合结构还包括安装于供水管和回水管上的自控模块，所述的自控模块包括温湿度传感器、控制器、控制阀和监控面板，用于根据设定温度判断控制调节供水管和回水管的流量。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)本发明将辐射供冷供暖系统与高速送风对流换热的全空气系统进行整合，复合单元体中的辐射系统以辐射和对流换热方式局部处理单元周围区域的热环境，复合单元体上部的高射流送风末端以对流换热方式处理末端射程区域内的室内热湿环境，两者整合后可兼顾大空间和局部的热湿环境调节，并发挥出分层空调的使用效果，达到节能的目的；

2)本发明将辐射系统末端与全空气送风系统末端集成于同一个单元体上，根据传热学原理，辐射系统以辐射和对流的传热方式与室内空间进行热量交换，可以更低的供暖设计温度和更高的供冷设计温度，达到与全空气送风系统相同的舒适性，在复合单元体上，辐射末端承担了部分室内显热负荷，使全空气系统承担的室内负荷减小，从而达到了减少高大空间建筑能耗的目的，起到了节能的效果；

2)本发明将辐射系统末端集成于单元体上后，可对高大空间的局部空间进行有针对性的热环境控制，并提高了热舒适性，复合单元体上部的射流送风末端通过高射流送风分隔了高大空间的上下区域，起到了分层空调的作用，进一步巩固了辐射换热效果；

3)本发明采用辐射送风复合形式，避免了采用地板辐射、吊顶辐射等传统辐射系统，需要嵌入管道至建筑结构层，造成的施工范围大、占用建筑高度、二次装修较为困难等缺陷；

4)本发明集成辐射换热和对流换热后，全空气系统承担的冷热负荷降低，相应的，送风风管尺寸减小，复合单元的外形尺寸小于罗盘箱等机电集成单元，呈现出一定的美观性，更便于与建筑和装修配合；

5)本发明复合单元体外形小巧美观，在高大空间建筑内，可选择的布置位置更多，高射流送风喷口覆盖面积更广，也更利于喷口射程达到要求，更能满足大空间室内热湿环境控制要求。

附图说明

图1为本发明结构的立体示意图；

图2为本发明结构的立面剖面示意图；

图3为本发明结构的平面剖面示意图。

其中，1、射流送风末端，11、末端风口，12、送风支管，13、短管，14、送风主管，2、单元体，21、送风单元体，22、辐射单元体，23、空腔，3、辐射末端，31、辐射板，32、保温层，33、换热水管，4、自控模块，5、供水管，6、回水管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

实施例

本发明公开了一种辐射送风复合结构，通过集合辐射系统末端与全空气送风系统末端于一单元体，提高了建筑送风的美观性，改善了空调系统对高大空间室内环境的控制，并降低了高大空间建筑的空调能耗。

如图1-图3所示，该辐射送风复合结构包括单元体2以及复合设置于单元体2上的射流送风末端1和辐射末端3，射流送风末端1设置于单元体2的上部，并与全空气送风系统连接，辐射末端3设置于单元体2的下部，并与供水管5和回水管6连接，单元体2安装于建筑楼板上，且安装高度覆盖人员活动范围；

全空气送风系统通过射流送风末端1承担建筑空间内的潜热负荷和部分显热负荷；辐射末端3通过辐射换热方式承担建筑空间内的局部显热负荷；该辐射送风复合结构将建筑空间划分为射流送风末端1上部的非空调区域以及射流送风末端1下部的空调区域，实现分层空调的效果。

单元体2包括相互连接的送风单元体21和辐射单元体22，送风单元体21设置于辐射单元体22的上方，且送风单元体21和辐射单元体22内部分别开设相互连通的空腔23。射流送风末端1设置于送风单元体21内，辐射末端3设置于辐射单元体内。

如图2和图3所示，射流送风末端1包括末端风口11、送风支管12、短管13和送风主管14，送风主管14设置于空腔23内，其一端与全空气送风系统连接，另一端与送风支管12连通，送风支管12、短管13和末端风口11依次连接，形成送风支路，送风支路设置多个，呈辐射状设置于送风主管14侧面，送风单元体21内开设多个与送风支路位置配合且与空腔23连通的通孔，送风支管12、短管13和末端风口11设置于该通孔中，朝不同方向进行送风。送风支管12的入口处还可以设置调节阀，用于控制各末端风口11的送风量。

如图2所示，辐射末端3包括辐射板31、保温层32和换热水管33，换热水管33设置于辐射板31内，且两端分别与供水管5和回水管6连接，辐射板31套设于辐射单元体22的下部，保温层32设置于辐射板31和辐射单元体22之间。

本实施例中，送风单元体21为扁圆柱体，辐射单元体22为长圆柱体，送风单元体21的直径大于辐射单元体，高度小于辐射单元体，送风单元体21和辐射单元体22通过母线为圆弧的倒伞状圆台平滑过渡连接。

末端风口11须满足GB-50243《通风与空调工程施工及质量验收规范》等相关现行国家相关规范要求，风口数量、形式、尺寸、颜色需综合考虑设计要求，并与建筑、装修等相协调，具体形式可以为条型喷口、球型喷口或线性温控型扩散风口等，同时末端风口11应当具有远距离送风功能和电动调节功能，可根据冬夏季工况送风温度的不同，实现自动调节和改变气流送风方向等功能。

辐射末端3由辐射板31、保温层32和换热水管33等统一集成而成，辐射板31由多块辐射子板连接而成，多块辐射子板通过换热水管33，采用先串联后并联的方式连接，如：每5块辐射子板为一组串联，串联后连接到供回水支管上，各组之间再互相并联，并考虑水系统平衡，最终连接到单元体2下部引入的供水管5和回水管6。保温层32采用的保温材料须符合国家及地方消防规范，有良好的辐射换热性能，并能提供依据EN14240第三方制冷热能力检测报告和CE认证。

另外，该辐射送风复合结构还包括安装于供水管5和回水管6上的自控模块4，每一单元体2配合安装一套自控模块4，自控模块4包括温湿度传感器、控制器、控制阀和监控面板等，其中控制阀可以采用24伏两线电磁阀或电动阀，此自控模块4通过设定温度判断启停水阀，控制调节供水管5和回水管6的流量，防止辐射板表面出现结露现象。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。