CN114383243A - 一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及空调采暖通风技术领域，特别涉及一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统，包括空调机组热交换段等和供暖的散热器部分。热交换段设有脉动热管和翅片组，通过热回收对新风进行夏季预冷和冬季预热；散热器部分为脉动热管、进出水口及水箱，其脉动热管蒸发段与水箱接触换热，冷凝段通过墙体散发热量到室内。本发明通过脉动热管和翅片组进行热回收，避免新风与回风直接接触；通过热回收有效预冷/预热新风，起到节能效果。本发明基于脉动热管的散热器供暖具有传热速率快、适合内嵌墙壁安装等优点，可以提升房间观感和热舒适性，节省空间，降低装修成本。本发明尤其在平疫两用环境下具有节能、环保、舒适性高等优势。

Description

一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统
技术领域
本发明涉及空调采暖通风技术领域，特别涉及一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统。
背景技术
回风式空调系统在疫时容易发生空气互相掺混、导致污染扩散的问题。而全新风空调系统通过不断从室外引入新鲜空气、排出室内污浊空气而达到近乎阻断病毒传播途径的作用，在平疫两用方面具有很高的应用前景。但是国内外的全新风空调系统设计虽已有一定基础，但仍存在能量利用率差、能耗高等问题。同时，诸如病房，酒店等平疫两用的环境，对于室内的舒适性要求更为严格，通过散热器采暖的方式来进行采暖，相对于空调采暖，可以增强室内的舒适性，但传统的暖气片在其工作过程中存在能耗高、热效率低，传热慢、外观观感差的问题。
常规的重力热管不能改变热流方向，在热回收中做不到全年的回收利用，存在能源利用上的问题。脉动热管传热效率高，热流方向具有可逆性，同时无需消耗外部机械功和电功，完全是在热驱动下的自激振荡并通过工质的相变潜热及温差显热实现热量的高效传递。
因此本发明利用脉动热管进行热回收可以做到全年进行对新风的夏季预冷和冬季预热，同时新风与回风之间不进行直接接触，有效解决了全新风空调系统能耗高以及新风被回风污染的问题；利用脉动热管技术的散热器采暖可以弥补传统暖气片的缺点，其传热速率快、导热系数高、使用温度范围广、同时采用内嵌墙壁内安装的方式，提升了房间观感，节省房间空间，提高室内热舒适性，降低装修成本。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统，利用空调机组热回收段夏季从底部风机吸入室内较低温的回风，从上部风机吸入室外温度较高的新风，通过脉动热管进行热量交换，将室外温度较高的新风进行预冷，使其温度降低；冬季从底部风机吸入室内较高温度的回风，从上部风机吸入室外温度较低的新风，通过脉动热管来让室内较高温度的回风预热室外温度较低的新风。室外新风经热回收段、过滤段后，夏季经过表冷段进一步冷却新风，再通过风机段引入室内；冬季则直接通过风机段引入室内。整个过程中，新风与回风没有直接接触，使室内空气保持清新，同时做到全年利用回风中的余热，有效提高整个系统的能源利用率，起到节能作用。冬季供暖方面，使用脉动热管技术的散热器供暖，热源在脉动热管下部蒸发段吸收热量，通过上部冷凝段快速传递热量到墙壁实现供暖，有效减少供暖预热时间，提高室内舒适性。该供暖空调系统具有热效率高，节能效果好且舒适性强的优势，成本合适，易于实现。
为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统，包括空调机组的热交换段(1)、过滤段(12)、表冷段(13)、风机段(14)以及室外回风风机(15)和供暖的地暖部分。热交换段本体(1)左侧设有第一进风风机(6)和第一出风风机(7)，右侧设有第一进风口(8)，下侧设有第一回风口(9)。所述第一进风风机(6)开设于热交换段本体(1)的左侧，第一出风风机(7)开设于热交换段本体(1)的左侧，第一回风口(9)设于热交换段本体的下侧，第一进风口(8)设于热交换段本体(1)的右侧；所述热交换段本体(1)的内部设有脉动热管(2)和与脉动热管(2)连接导热接触的横向翅片组(5)。热交换段本体(1)的内部中间设有铝制挡板(10)和嵌入式稳固板(11)。室外第一回风风机(15)通过管道与第一回风口(9)相连。
采暖部分包括脉动热管2(17)、一体式组装板(20)、进水口(21)、出水口(22)及水箱(23)。其中，所述脉动热管(17)固定在一体式组装板(20)上，脉动热管2(17)设有冷凝段和蒸发段，其蒸发段与水箱(23)进行接触换热，其冷凝段与墙体(19)平齐，外表面粉刷导热性能较好的涂料；热水由进水口(21)进入水箱(23)，将热量传给所述蒸发段后由所述的出水口(22)流出。
优选的，所述热回收段本体中引入脉动热管1，不仅可以强化传热，增加回风的余热利用；而且脉动热管1的放置倾角采用30°角度，减少重力影响，满足全年的使用。
进一步的，所述脉动热管1上安装有横向翅片组，有利于在热交换段内部充分与来流空气接触，进一步加速空气与脉动热管1的热量交换，提高热交换效率。
优选的，所述横向翅片组等距安装在稳固板的上侧和下侧。
优选的，所述横向翅片组与嵌入式稳固板壁面焊接连接。
优选的，热交换段本体内部中间铝制挡板可以预留安装槽固定。
优选的，所述脉动热管2内嵌于墙体，其外表面与墙体表面对齐，外表面粉刷导热性能较好的涂料，同时根据室内热负荷灵活调整布置数量。
优选的，脉动热管2通过焊接在一体式组装板进行组装，组装板采用铝板或铜板。
本发明的增益效果：
(1)本发明利用脉动热管与翅片组联合进行全新风热回收，可以实现对新风的预冷和预热，全年都能对回风余热进行有效回收，减少了能源消耗，达到了节能环保的目的，同时，新风与回风之间不进行直接接触，有效解决了新风被回风污染的问题。
(2)本发明通过脉动热管和翅片组的联合进行全新风热回收，既克服了传统重力热管换热器换季需要换向的问题，也通过安装肋片提高了脉动热管的换热效率，缩短了空气停留时间。
(3)本发明使用脉动热管，工作时蒸发段的工质在进行热量传递后蒸发，流向冷凝段，在冷凝段放出热量后再冷却为液体。依靠蒸发段的热量供给和冷凝段的冷却形成的稳定温差，进而由相邻管道间的不平衡压力驱动工质在管内循环振荡，并通过工质的相变潜热及温差显热实现热量的高效传递，传热过程效率高，可以有效实现房间内快速升温。
(4)本发明运用脉动热管技术的散热器，传热速率快、导热系数高、使用温度范围广、同时采用内嵌墙壁内安装的方式，提升了房间观感，节省房间空间，降低装修成本。
(5)本发明采暖部分脉动热管的散热器采暖可以减少空调机组的加热段和再加热段，避免用电加热产生的高能耗问题，同时对于酒店、病房等舒适性要求较高的平役两用场所，可以提高室内热舒适性。
附图说明
图1为本发明的外部结构示意图。
图2、图3为本发明的内部结构示意图。
1、空调机组热回收段本体；2、脉动热管1；3、脉动热管1蒸发段(冬季为冷凝段)；4、脉动热管1冷凝段(冬季为蒸发段)；5、横向翅片组；6、第一进风风机；7、第一出风风机；8、第一进风口；9、第一回风口；10、铝制挡板；11、嵌入式稳固板；12、空调机组过滤段；13、空调机组表冷段；14、空调机组风机段；15、回风风机；16、墙体；17、脉动热管2；18、脉动热管2冷凝段；19、脉动热管2蒸发段；20、一体式组装板；21、进水口；22、出水口；23、水箱；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的阐述。
如图1-2所示，本发明提供一种基于脉动热管翅片的平疫两用空调系统。包括空调机组热回收段本体(1)，热交换段本体(1)左侧设有第一进风风机(6)和第一出风风机(7)，右侧设有第一进风口(8)，下侧设有第一回风口(9)。所述第一进风风机(6)开设于热交换段本体(1)的左侧，第一出风风机(7)开设于热交换段本体(1)的左侧，第一回风口(9)设于热交换段本体(1)的下侧，第一进风口(8)设于热交换段本体(1)的右侧；所述热交换段本体(1)的内部上侧设有脉动热管蒸发段(3)(冬季为冷凝段(3))和于脉动热管蒸发段(3)(冬季为冷凝段(3))连接导热接触的横向翅片组(4)。所述热交换段本体的内部下侧设有脉动热管冷凝段(4)(冬季为蒸发段(4))和于脉动热管冷凝段(4)(冬季为蒸发段(4))连接导热接触的横向翅片组(5)。热交换段本体的内部中间设有铝制挡板(10)和嵌入式稳固板(11)。室外第一回风风机(15)通过管道与第一回风口(9)相连。
采暖部分包括脉动热管2(17)、一体式组装板(20)、进水口(21)、出水口(22)及水箱(23)。其中，所述脉动热管(17)固定在一体式组装板(20)上；所述脉动热管2(17)设有冷凝段和蒸发段，其蒸发段与水箱(23)进行接触换热，其冷凝段与墙体(19)接触，通过墙体(16)散发热量到室内；所述水箱(18)的进口与进水口(21)相连，所述水箱(23)的出口与出水口(22)相连。
实际应用中，在夏季，室外较高温度的新风通过第一进风风机(6)吸入热回收段本体(1)的内部，脉动热管中的工质在脉动热管蒸发段(3)蒸发来吸收室外较高温度新风中的热量，之后室外新风在与脉动热管蒸发段(3)连接导热接触的横向翅片组(5)中冷却，获得降温之后的新风通过第一进风口(8)，进入空调机组的过滤段(12)、表冷段(13)降温，风机段(14)后送入室内。同时，室内较低温度的回风由第一回风风机(15)通过管道进入第一回风口(9)，将回风吸入到热回收段本体(1)的内部，获得脉动热管中的工质在脉动热管冷凝段(4)冷凝放出的热量，再通过与之导热接触的横向翅片组(5)中升温，通过第一出风风机(7)排出获得热量而升温的回风。新风与回风之间不进行直接接触，有效避免了新风被回风污染的问题，同时通过热回收的方式有效冷却了室外新风，起到了节约能源的作用；
在冬季，室外较低温度的新风通过第一进风风机(6)进入热回收段本体(1)的内部，获得脉动热管中的工质在脉动热管冷凝段(3)冷凝放出的热量，之后新风在与脉动热管冷凝段(3)连接导热接触的横向翅片组(5)中升温，获得升温之后的新风通过第一进风口(8)，进入空调机组的过滤段(12)、风机段(14)后送入室内。同时，室内较高温度的回风由第一回风风机(15)通过管道进入第一回风口(9)，将回风吸入到热回收段本体(1)的内部，由脉动热管中的工质在脉动热管蒸发段(4)蒸发吸收热量，再通过与之导热接触的横向翅片组(5)中冷却，之后通过第一出风风机(7)排出冷却的回风。
采暖方面，脉动热管(16)的蒸发段与水箱(18)进行接触换热，再通过脉动热管(16)的冷凝段放出热量与墙体(15)表面接触，加热墙体(15)，之后墙体(15)散发热量到室内进行供暖。脉动热管(16)固定在一体式组装板上，模块化设计可以方便的进行安装，同时使其受热更均匀。在供暖与全新风空调系统的联合作用下，新风与回风之间不进行直接接触，有效避免了新风被回风污染的问题，同时通过热回收的方式有效加热了室外新风，起到了节约能源的作用；脉动热管的散热器采暖可以减少空调机组的加热段和再加热段，避免用电加热产生的高能耗问题，同时有效减少供暖预热时间，增加了室内舒适性，提高居住品质。
因此本发明可以有效提供一种基于脉动热管的平疫两用时的节能型供暖及全新风热回收空调系统。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统，包括空调机组热回收段本体(1)，热交换段本体(1)左侧设有第一进风风机(6)和第一出风风机(7)，右侧设有第一进风口(8)，下侧设有第一回风口(9)。所述第一进风风机(6)开设于热交换段本体(1)的左侧，第一出风风机(7)开设于热交换段本体(1)的左侧，第一回风口(9)设于热交换段本体(1)的下侧，第一进风口(8)设于热交换段本体(1)的右侧；所述热交换段本体(1)的内部上侧设有脉动热管蒸发段(3)(冬季为冷凝段(3))和与脉动热管蒸发段(3)(冬季为冷凝段(3))连接导热接触的横向翅片组(5)。所述热交换段本体的内部下侧设有脉动热管冷凝段(4)(冬季为蒸发段(4))和与脉动热管冷凝段(4)(冬季为蒸发段(4))连接导热接触的横向翅片组(5)。热交换段本体的内部中间设有铝制挡板(10)和嵌入式稳固板(11)。室外第一回风风机(15)通过管道与第一回风口(9)相连。
采暖部分包括脉动热管2(17)、一体式组装板(20)、进水口(21)、出水口(22)及水箱(23)。其中，所述脉动热管(17)固定在一体式组装板(20)上；所述脉动热管2(17)设有冷凝段和蒸发段，其蒸发段与水箱(23)进行接触换热，其冷凝段与墙体(19)接触，通过墙体(16)散发热量到室内；所述水箱(18)的进口与进水口(21)相连，所述水箱(23)的出口与出水口(22)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统，其特征在于：在热交换段本体(1)中引入脉动热管蒸发段(3)和脉动热管冷凝段(4)。
3.根据权利要求1所述的一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统，其特征在于：在热交换段本体(1)中引入脉动热管(2)倾斜30°角度。
4.根据权利要求1所述的一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统，其特征在于：所述脉动热管蒸发段(3)和脉动热管冷凝段(4)上安装有横向翅片组(5)，所述横向翅片组(5)与嵌入式稳固板(11)壁面焊接连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统，其特征在于：所述横向翅片组(5)等距安装在稳固板的上侧和下侧，有利于在热交换段内部充分与来流空气接触，进一步加速空气与脉动热管的热量交换，提高热交换效率。
6.根据权利要求1所述的一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统，其特征在于：热交换段本体(1)内部中间铝制挡板(10)可以预留安装槽固定。
7.根据权利要求1所述的一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统，其特征在于：脉动热管2内嵌于墙体，其外表面与墙体表面对齐，外表面粉刷导热性能较好的涂料，同时根据室内热负荷灵活调整布置数量。
8.根据权利要求1所述的一种基于脉动热管翅片的平疫两用供暖空调系统，其特征在于：脉动热管2通过焊接在一体式组装板进行组装，组装板采用铝板或铜板。
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