CN109403375A - 一种综合管廊通风及能量回收利用系统 - Google Patents

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邰传民
田贯三
雷文君
胡可昕
张健
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赵国明
兰聪
方妍
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/045—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
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    • F24F7/00—Ventilation
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Abstract

本发明公开一种综合管廊通风及能量回收利用系统，包括通风系统和能量回收系统；通风系统包括综合管廊，综合管廊在管廊进风口设置有进风亭，综合管廊在管廊排风口设置有排风通道，排风通道上部设置有排风亭，排风亭内安装有风机；能量回收系统包括依次设置的节流阀、用户侧换热器、转向阀，节流阀连接有空气侧换热器其中一端，空气侧换热器位于排风通道内，转向阀连接空气侧换热器另一端，转向阀还连接有压缩机。该系统既可实现综合管廊的通风换气又可实现能量回收利用，有效降低能耗、节约能源、提高能源利用率。

Description

一种综合管廊通风及能量回收利用系统
技术领域
本发明涉及余热回收领域，特别涉及一种对综合管廊通风进行能量回收利用的系统。
背景技术
综合管廊是集电力、通信、燃气、给水、排水、热力等各种市政管线于一体，同时设置专门的检修口、吊装口、排水设施、消防设施、通风设施和监测控制系统的地下集成化隧道。目前国内城市综合管廊建设迅速推进，部分大学新校区也进行了综合管廊的建设。然而综合管廊内空间属于地下封闭空间，通风条件差，长期潮湿的环境将对管廊内的设备及管线造成腐蚀，大大缩短管线及设备的使用寿命。为保证管廊内各种市政管线在适宜的环境中正常使用，需要对管廊进行通风换气，以排除其内部废气、余热、余湿。综合管廊覆土一般在2.0～2.5m左右，综合管廊内常年温度恒定，相对管廊外空气温度而言，夏季温度低，冬季温度高。
空气源热泵是以空气作为冷热源，该方式安全环保、使用方便，成为近年来越来越多的人选择使用的一种新型节能设备。然而，空气源热泵存在夏季室外温度较高或冬季温度较低时能效比较低及热交换效率下降的问题，导致制冷量或供热量不足。而对于综合管廊而言，通风换气时需排出大量空气，目前管廊内排出的空气直接排放至大气中，排出的空气中含有大量的能量，造成了能量的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种结构设计合理、操作方便、既可实现综合管廊的通风换气又可实现能量回收利用的对综合管廊排风进行能量回收的系统，以便有效降低能耗、节约能源、提高能源利用率。
为了实现上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：
一种综合管廊通风及能量回收利用系统，包括通风系统和能量回收系统；
所述通风系统包括综合管廊，所述综合管廊在管廊进风口设置有进风亭，所述综合管廊在管廊排风口设置有排风通道，所述排风通道上部设置有排风亭，所述排风亭内安装有风机；
所述能量回收系统包括依次设置的节流阀、用户侧换热器、转向阀，所述节流阀连接有空气侧换热器其中一端，所述空气侧换热器位于排风通道内，所述转向阀连接空气侧换热器另一端，所述转向阀还连接有压缩机。
优选的，所述进风亭的侧面设置有进风口，所述排风亭的侧面设置有排风口。
优选的，所述进风口和排风口均设置为百叶型风口，可有效减少雨水及杂质进入综合管廊内。
优选的，所述进风亭和排风亭与综合管廊之间为偏移式设置，增加能量交换面积，提高能量交换效率。
优选的，所述风机为变频调速风机，空调设备运行时，风机变频调速连续运行，通风量满足正常通风换气次数和换热要求；空调设备停止运行时，风机间歇运行，通风量满足正常通风换气次数。
优选的，所述转向阀为四通转向阀，具有自动换向功能。
本发明的有益效果：
（1）本发明在排风亭内安装风机，既可实现综合管廊内的通风换气，又可强化空气侧换热器与空气的对流换热。
（2）变频风机的设置可满足不同季节对能量的不同需求，既可以在冬夏季协助取暖或制冷，又可以在春秋季节约能源，设置个性化，使用方便，利用率高，节能减排。
（3）空气侧换热器设置于排风通道内，强化换热，增加能量交换面积，提高能量交换效率。
（4）进风亭与排风亭采用偏移式，既增加能量交换面积，提高能量交换效率，又解决了有些综合管廊顶部无法直接设置通风口的难题。
（5）百叶型进风口，可有效减少雨水及杂质进入综合管廊内。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的排风亭的剖面图；
图中：1、进风亭，2、进风口，3、管廊进风口，4、综合管廊，5、管廊出风口，6、排风通道，7、空气侧换热器，8、风机，9、排风亭，10、排风口，12、压缩机，13、换向阀，14、用户侧换热器，15、节流阀。
表示制冷模式制冷剂运动方向，表示制热模式制冷剂运动方向，表示压缩机运行时制冷剂运动方向。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本申请保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合图1和图2，通过应用原理对本发明做进一步的详述：
夏季运行时，室外空气温度高于综合管廊4内原始空气温度，室外空气通过防雨百叶型进风口2进入进风亭1，然后再通过管廊进风口3进入综合管廊4，土壤通过综合管廊4围护结构传递的冷量对进入综合管廊4内的空气进行冷却降温，降温后的低温空气在风机8的抽吸作用下进入排风通道6与空气侧换热器7（作为冷凝器）内的高温高压制冷剂蒸汽进行换热，空气吸热后温度升高，随后进入排风亭9经防雨百叶型排风口10排出，空气冷量回收的同时综合管廊4实现通风换气。
制冷剂气体放热后变为高温高压液体，从空气侧换热器7通过节流阀15降压后变为低温低压液体，通过用户侧换热器14（作为蒸发器）吸热蒸发，变为低温低压蒸汽，而空调回水温度得以降低。低温低压蒸汽通过四通转向阀13被吸入压缩机12，通过压缩机12进行压缩，变成高温高压蒸汽，从四通换向阀13进入空气侧换热器7，再次制冷循环，流经管廊4内的空气冷量实现回收。
冬季运行，室外空气温度低于管廊4内原始空气温度，室外空气通过防雨百叶型进风口2进入进风亭1，然后再通过管廊进风口3进入综合管廊4，土壤通过综合管廊4围护结构传递的热量以及综合管廊4内热力管道的散热量对进入管廊4内的空气进行加热升温，升温后的高温空气在风机8的抽吸作用下进入排风通道6与空气侧换热器7（作为蒸发器）内的低温低压制冷剂液体进行换热，空气放热温度降低，然后进入排风亭9经防雨百叶型排风口10排出，空气余热回收的同时综合管廊4实现通风换气。
制冷剂液体吸热后变为低温低压气体，从空气侧换热器7通过四通转向阀13被吸入压缩机12，通过压缩机12进行压缩，变成高温高压的制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽被输送至用户侧换热器7（作为冷凝器）放热冷凝，变为高温高压液体，将室内的空调回水温度升高，对室内进行升温。高温高压液体通过节流阀15降压后变为低温低压液体，低温低压液体被输送至空气侧换热器7，进行再次制热循环，流经管廊内的空气能量实现回收。
在夏季和冬季需要能量交换时，风机8变频调速连续运行，同时满足综合管廊正常通风换气次数和室内取暖或制冷的换热要求；在春秋季无需能量交换时，综合管廊内温度与外界空气温度差异不大，风机8间歇运行，通风量满足综合管廊正常通风换气次数即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种综合管廊通风及能量回收利用系统，其特征在于，包括通风系统和能量回收系统；
所述通风系统包括综合管廊，所述综合管廊在管廊进风口设置有进风亭，所述综合管廊在管廊排风口设置有排风通道，所述排风通道上部设置有排风亭，所述排风亭内安装有风机；
所述能量回收系统包括依次设置的节流阀、用户侧换热器、转向阀，所述节流阀连接有空气侧换热器其中一端，所述空气侧换热器位于排风通道内，所述转向阀连接空气侧换热器另一端，所述转向阀还连接有压缩机。
2.如权1所述的综合管廊通风及能量回收利用系统，其特征在于，所述进风亭的侧面设置有进风口，所述排风亭的侧面设置有排风口。
3.如权2所述的综合管廊通风及能量回收利用系统，其特征在于，所述进风口和排风口均设置为百叶型风口。
4.如权1所述的综合管廊通风及能量回收利用系统，其特征在于，所述进风亭和排风亭与综合管廊之间为偏移式设置。
5.如权1所述的综合管廊通风及能量回收利用系统，其特征在于，所述风机为变频调速风机，空调设备运行时，风机变频调速连续运行，通风量满足正常通风换气次数和换热要求；空调设备停止运行时，风机间歇运行，通风量满足正常通风换气次数。
6.如权1所述的综合管廊通风及能量回收利用系统，其特征在于，所述转向阀为四通转向阀。
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