CN114413493A - 用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于土壤‑空气换热器冷凝水的排出系统及其使用方法,所述排出系统用于多路并联土壤‑空气换热器中冷凝水的排出;所述排出系统包括风机、集液罐及排水管;风机设置在所述多路并联土壤‑空气换热器的进口端处;集液罐并联设置在所述多路并联土壤‑空气换热器中最易发生冷凝水的支管位置处;排水管的一端与集液罐的出水口相连,另一端延伸至地面以上;本发明利用集液罐对土壤‑换热器中积聚的冷凝水的收集,并通过排水管定期排出,避免了冷凝水长期积聚造成的微生物的滋生,提高了土壤‑空气换热器的换热效率,保证了送入室内的空气质量。
Description
技术领域
本发明属于地热能应用技术领域,涉及一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统及其使用方法,特别涉及一种用于多路并联土壤-空气换热器冷凝水的排出系统及其使用方法。
背景技术
地热能作为一种洁净无污染的能源,在采暖制冷方面有着极大的运用潜力;土壤在达到一定的深度后,温度基本不变,可以从土壤中取热或者放热;采用土壤-空气换热器与土壤进行换热,获取土壤中的能量进而送入室内,解决室内的供热及制冷问题。
夏季,浅层土壤温度低于室外温度,利用土壤-空气换热器将空气中的热量释放到土壤中,降温后的空气送入房间,给房间降温;冬季,土壤温度高于室外温度,空气通过土壤-空气换热器从土壤中吸收热量,加热后的空气供入房间,给房间加热供暖;采用土壤-空气换热器对房间进行供热和降温,不仅节省能耗,而且还减少了CO2的排放;然而,当空气含湿量比较高的时候,空气经过土壤-空气换热器容易冷凝,产生冷凝水,造成冷凝水在换热器中积聚;管内积聚的冷凝水,会造成细菌及其他微生物的繁衍和生存,不仅造成送入房间的空气质量变差,而且严重会危害人员的健康。因此,亟需设计一种排水系统和控制方法用于多路并联土壤-空气换热器冷凝水的排出,对地热能应用的推广意义深远。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统及其使用方法,以解决现有的土壤-空气换热器在空气中含湿量较大时,造成冷凝水在土壤-空气换热器中积聚,大大降低换热效率的技术问题。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
本发明提供了一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,所述排出系统用于多路并联土壤-空气换热器中冷凝水的排出;所述排出系统包括风机、集液罐及排水管;
风机设置在所述多路并联土壤-空气换热器的进口端处;集液罐并联设置在所述多路并联土壤-空气换热器中最易发生冷凝水的支管位置处;排水管的一端与集液罐的出水口相连,另一端延伸至地面以上。
进一步的,所述排出系统还包括浮球阀;浮球阀设置在集液罐中,用于采集集液罐中冷凝水的液位高度;浮球阀的输出端与风机的控制端相连。
进一步的,所述多路并联土壤-空气换热器为U型多路并联土壤-空气换热器;集液罐并联设置在所述U型多路并联土壤-空气换热器的末端支管上;其中,所述末端支管为远离所述U型多路并联土壤-空气换热器进口端的支管;
集液罐包括集液支管和集液罐本体;集液支管与所述末端支管并联设置;集液支管的一端与所述末端支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述末端支管的末端位置处;集液罐本体的进口端还与所述U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的进口端相连。
进一步的,集液支管与所述U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管均朝向集液罐本体的进口端倾斜设置;其中,集液支管的坡度比为0.01-0.03;所述U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的坡度比为0.01-0.03。
进一步的,所述多路并联土壤-空气换热器为Z型多路并联土壤-空气换热器;集液罐并联设置在所述Z型多路并联土壤-空气换热器的起始支管上;其中,所述起始支管为靠近所述Z型多路并联土壤-空气换热器进口端的支管;
集液罐包括集液支管和集液罐本体;集液支管与所述起始支管并联设置;集液支管的一端与所述起始支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述起始支管的末端位置处;集液罐本体的进口端还与所述Z型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的进口端相连。
进一步的,集液支管与所述Z型多路并联土壤-空气换热器的出口主管均朝向集液罐本体的进口端倾斜设置;其中,集液支管的坡度比为0.01-0.03;所述Z型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的坡度比为0.01-0.03。
进一步的,所述多路并联土壤-空气换热器为L型多路并联土壤-空气换热器;集液罐(2)并联设置在所述L型多路并联土壤-空气换热器的起始支管上;其中,所述起始支管为靠近所述L型多路并联土壤-空气换热器进口端的支管;
集液罐包括集液支管和集液罐本体;集液支管与所述起始支管并联设置;集液支管的一端与所述起始支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述起始支管的末端位置处。
进一步的,集液支管朝向集液罐本体的进口端倾斜设置;其中,集液支管的坡度比为0.01-0.03。
进一步的,集液罐的设计体积根据空气的含湿量、温度以及所述多路并联土壤-空气换热器的管径和流量确定;
其中,集液罐的设计体积,按照如下公式计算得到;
具体如下:
V=1.5×(0.2×mmax+0.6×mave+0.2×mmin)/ρ
其中,ρ为水的密度;
mmax为所述多路并联土壤-空气换热器在进口空气夏季湿度为最大值RHmax、进口空气夏季温度为最大值Tmax、土壤-空气换热器为管径d及土壤-空气换热器的运行流量为最大值qmax的工况条件下,运行24个小时后的的冷凝水量;
mave为所述多路并联土壤-空气换热器在进口空气夏季湿度为平均值RHave、进口空气夏季温度为平均值Tave、土壤-空气换热器为管径d及土壤-空气换热器的运行流量为平均值qave的工况条件下,运行24个小时后的的冷凝水量;
mmin为所述多路并联土壤-空气换热器在进口空气夏季湿度为最小值RHmin、进口空气夏季温度为最小值Tmin、土壤-空气换热器为管径d及土壤-空气换热器的运行流量为最小值qmin的工况条件下,运行24个小时后的的冷凝水量。
本发明还提供了一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统的使用方法,具体包括以下步骤:
所述多路并联土壤-空气换热器运行时,产生的冷凝水通过管路进入集液罐中;
当集液罐中的冷凝水到达预设体积或预设高度时,调小风机的流量至原始风机流量的1/n;其中,n为大于1的自然数;打开排水管,并关闭所述多路并联土壤-空气换热器的出口端,使集液罐中的冷凝水通过排水管排出;
排水过程中,观察排水管中有无冷凝水持续排出;若观察排水管中无冷凝水排出时,开启所述多路并联土壤-空气换热器的出口端,关闭排水管,并调大风机的流量至原始风机流量,继续运行所述多路并联土壤-空气换热器;否则,继续排水。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供了一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统及其使用方法,通过在所述多路并联土壤-空气换热器的进口端处设置风机,将集液罐并联设置在所述多路并联土壤-空气换热器中最易发生冷凝水的支管位置处,并将排水管与集液罐相连;利用集液罐对土壤-换热器中积聚的冷凝水的收集,并通过排水管定期排出,避免了冷凝水长期积聚造成的微生物的滋生,提高了土壤-空气换热器的换热效率,保证了送入室内的空气质量。
进一步的,通过在集液罐中设置浮球阀,将浮球阀的输出端与风机的控制端相连;利用浮球阀采集集液罐中冷凝水液位高度,并根据采集的集液罐中冷凝水液位高度,对风机进行控制,确保了排出系统的精确控制及高效运行。
进一步的,所述多路并联土壤-空气换热器为U型多路并联土壤-空气换热器时,在最远离进口的支管处最容易形成冷凝水,将集液支管与所述末端支管并联设置,并与集液罐本体相连,实现对U型多路并联土壤-空气换热器内冷凝水的高效排出。
进一步的,所述多路并联土壤-空气换热器为Z型多路并联土壤-空气换热器时,在最靠近进口的支管处最容易形成冷凝水,将集液支管与所述起始支管并联设置,并与集液罐本体相连,实现对Z型多路并联土壤-空气换热器内冷凝水的高效排出。
进一步的,所述多路并联土壤-空气换热器为L型多路并联土壤-空气换热器时,在最远离进口的支管处最容易形成冷凝水,将集液支管与所述起始支管并联设置,并与集液罐本体相连,实现对L型多路并联土壤-空气换热器内冷凝水的高效排出。
进一步的,集液罐的设计体积根据空气的含湿量、温度以及所述多路并联土壤-空气换热器的管径和运行流量确定;避免了因集液罐体积太小,排出系统频繁启动,影响土壤-空气换热器系统的正常运行;同时,也避免了因集液罐体积过大,集液罐内收集的冷凝水造成积聚滋生微生物,影响空气质量。
附图说明
图1为实施例1中用于U型多路并联土壤-空气换热器冷凝水的排出系统结构示意图;
图2为实施例2中用于Z型多路并联土壤-空气换热器冷凝水的排出系统结构示意图;
图3为实施例3中用于L型多路并联土壤-空气换热器冷凝水的排出系统结构示意图。
其中,1风机、2集液罐,3排水管,4浮球阀。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题,技术方案及有益效果更加清楚明白,以下具体实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供了一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,所述排出系统用于多路并联土壤-空气换热器中冷凝水的排出;所述多路并联土壤-空气换热器,冬季运行时利用土壤对送入室内的空气进行加热,夏季运行时利用土壤对空气进行降温,进而达到节能减排的目的,减少CO2的排放;当空气相对湿度较高尤其是夏天,容易在所述多路并联土壤-空气换热器内产生冷凝水,凝结后的冷凝水进而积聚,积聚后易产生微生物等,导致通过土壤-空气换热器送入室内的空气质量变差,严重影响人员健康。
本发明所述土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,包括风机1、集液罐2、排水管3及浮球阀4;风机1设置在所述多路并联土壤-空气换热器的进口端处;集液罐2并联设置在所述多路并联土壤-空气换热器中最易发生冷凝水的支管位置处;排水管3的一端与集液罐2的出水口相连,另一端延伸至地面以上;浮球阀4设置在集液罐2中,用于采集集液罐2中冷凝水液位高度;浮球阀4的输出端与风机1的控制端相连。
本发明中,当所述多路并联土壤-空气换热器为U型多路并联土壤-空气换热器时,集液罐2并联设置在所述U型多路并联土壤-空气换热器的末端支管上;其中,所述末端支管为远离所述U型多路并联土壤-空气换热器进口端的支管;集液罐2包括集液支管和集液罐本体;集液支管与所述末端支管并联设置;集液支管的一端与所述末端支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述末端支管的末端位置处;集液罐本体的进口端还与所述U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的进口端相连;由于在U型多路并联土壤-空气换热器最远离进口端的末端支管处最容易形成冷凝水,将集液支管与所述末端支管并联设置,并与集液罐本体相连,实现对U型多路并联土壤-空气换热器内冷凝水的高效排出。
本发明中,当所述多路并联土壤-空气换热器为Z型多路并联土壤-空气换热器时,集液罐2并联设置在所述Z型多路并联土壤-空气换热器的起始支管上;其中,所述起始支管为靠近所述Z型多路并联土壤-空气换热器进口端的支管;集液罐2包括集液支管和集液罐本体;集液支管与所述起始支管并联设置;集液支管的一端与所述起始支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述起始支管的末端位置处;集液罐本体的进口端还与所述进口端相连;在Z型多路并联土壤-空气换热器最靠近进口端的起始支管处最容易形成冷凝水,将集液支管与所述起始支管并联设置,并与集液罐本体相连,实现对Z型多路并联土壤-空气换热器内冷凝水的高效排出。
本发明种,所述多路并联土壤-空气换热器为L型多路并联土壤-空气换热器;集液罐2并联设置在所述L型多路并联土壤-空气换热器的起始支管上;其中,所述起始支管为靠近所述L型多路并联土壤-空气换热器进口端的支管;集液罐2包括集液支管和集液罐本体;集液支管与所述起始支管并联设置;集液支管的一端与所述起始支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述起始支管的末端位置处;在L型多路并联土壤-空气换热器最远离进口端的起始支管处最容易形成冷凝水,将集液支管与所述末端支管并联设置,并与集液罐本体相连,实现对L型多路并联土壤-空气换热器内冷凝水的高效排出。
在多路并联土壤-空气换热器中,冷凝水的冷凝量与空气的含湿量、温度及土壤-空气换热器的管径和流量相关;因此,集液罐本体的尺寸与空气的含湿量、温度及土壤-空气换热器的管径和流量相关;若集液罐本体的体积太小,排出系统将会频繁启动,影响土壤-空气换热器系统的正常运行;若集液罐本体的体积过大,集液罐本体内的冷凝水会积聚滋生微生物,影响空气质量。
本发明中,集液罐本体的设计体积根据空气的含湿量、温度以及所述多路并联土壤-空气换热器的管径和流量确定。
其设计过程具体如下:
本发明中,将集液罐本体的体积V定义为关于空气-土壤换热器的进口空气的夏季平均湿度RH(%)、夏季平均温度T(℃)及土壤-空气换热器的管径d(m)和运行流量q(m3/s)的函数;即,集液罐本体的体积V的函数表达式为:
V=f(RH,T,d,q)
定义:进口空气夏季湿度的最大值为RHmax,进口空气夏季湿度的最小值为RHmin,进口空气夏季湿度的平均值为RHave;进口空气夏季温度的最大值为Tmax,进口空气夏季温度的最小值Tmin,进口空气夏季温度的平均值Tave;土壤-空气换热器的管径为d;土壤-空气换热器的运行流量的最大值为qmax,土壤-空气换热器的运行流量的最小值为qmin,土壤-空气换热器的运行流量的平均值为qave。
采用CFD的瞬态模拟计算,对所述U型多路并联土壤-空气换热器分别在以下三种运行工况下,运行24个小时后的冷凝水量;三种运行工况具体如下:
第一种运行工况:
在进口空气夏季湿度为最大值RHmax、进口空气夏季温度为最大值Tmax、土壤-空气换热器为管径d及土壤-空气换热器的运行流量为最大值qmax时,所述U型多路并联土壤-空气换热器运行24个小时后的冷凝量为mmax。
第二种运行工况:
在进口空气夏季湿度为平均值RHave、进口空气夏季温度为平均值Tave、土壤-空气换热器为管径d及土壤-空气换热器的运行流量为平均值qave时,所述U型多路并联土壤-空气换热器运行24个小时后的冷凝量为mave。
第三种运行工况:
在进口空气夏季湿度为最小值RHmin、进口空气夏季温度为最小值Tmin、土壤-空气换热器为管径d及土壤-空气换热器的运行流量为最小值qmin时,所述U型多路并联土壤-空气换热器运行24个小时后的冷凝量为mmin。
根据上述三种运行工况,得到的U型多路并联土壤-空气换热器运行24个小时后的冷凝量,计算得到集液罐本体的体积V;所述集液罐本体的体积V的计算公式具体如下:
V=1.5×(0.2×mmax+0.6×mave+0.2×mmin)/ρ
其中,ρ为水的密度。
使用方法:
本发明所述的土壤-空气换热器冷凝水的排出系统的使用方法,具体包括以下步骤:
所述多路并联土壤-空气换热器运行时,产生的冷凝水通过管路进入集液罐2中;
当集液罐2中的冷凝水到达预设液位高度时,调小风机的流量至原始风机流量的1/n;打开排水管3,并关闭所述多路并联土壤-空气换热器的出口端,使集液罐2中的冷凝水通过排水管3排出;
排水过程中,观察排水管3中有无冷凝水持续排出;若观察排水管3中无冷凝水排出时,开启所述多路并联土壤-空气换热器的出口端,关闭排水管3,并调大风机的流量至原始风机流量,继续运行所述多路并联土壤-空气换热器;否则,继续排水。
本发明所述用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统及方法,通过在所述多路并联土壤-空气换热器的进口端处设置风机,将集液罐并联设置在所述多路并联土壤-空气换热器中最易发生冷凝水的支管位置处,并将排水管与集液罐相连;利用集液罐对土壤-换热器中积聚的冷凝水的收集,并通过排水管定期排出,避免了冷凝水长期积聚造成的微生物的滋生,提高了土壤-空气换热器的换热效率,保证了送入室内的空气质量。
实施例1
如附图1所示,本实施例1提供了一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,所述排出系统用于U型多路土壤-空气换热器中冷凝水的排出;所述排出系统包括风机1、集液罐2、排水管3及浮球阀4。
风机1设置在所述U型多路并联土壤-空气换热器的进口端处,用于对所述U型多路并联土壤-空气换热器的管路中鼓入空气;集液罐2并联设置在远离所述U型多路并联土壤-空气换热器的进口端的末端支管上。
集液罐2包括集液支管和集液罐本体;集液支管与所述末端支管并联设置;集液支管的一端与所述末端支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述末端支管的末端位置处;集液罐本体的进口端还与所述U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的进口端相连。
本实施例1中,集液支管与所述U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管均朝向集液罐本体的进口端倾斜设置;其中,集液支管的坡度比为0.01-0.03;所述U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的坡度比为0.01-0.03。
本实施例1中,排水管3的一端与集液罐本体的出水口相连,另一端延伸至地面以上;集液罐本体的出水口设置在底部,排水管3采用排水软管;排水软管采用U型设计,排水软管的进口端与集液罐本体的出水口相连,出口端延伸至地面以上;排水软管的出口端设置有可拆卸管塞;浮球阀4设置在集液罐本体中,用于采集集液罐本体中冷凝水液位高度;浮球阀4的输出端与风机1的控制端相连。
工作原理:
本实施例1中,所述的U型多路并联土壤-空气换热器运行时,冷凝水沿集液支管及所述U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的坡度流入集液罐本体中;当浮球阀监测集液罐本体中的冷凝水达到设定液位高度时,浮球阀传递信号至风机的控制端,以调小风机流量至原风机流量的1/n;优选的,n=5,即调小后的风机流量为原始风机流量的1/5。
之后,开启排水管,关闭U型多路并联土壤-空气换热器的出风口,进而冷凝水经排水管排出。
本实施例1中,设置初始冷凝水的排出时间t=500×集液罐本体的体积V/单位风机流量q;其中,单位风机流量q=Q/n;其中,Q为风机的额定流量。
排水过程中,观察排水管中有无冷凝水持续排出;若排水管内无冷凝水排出时,重新开启U型多路并联土壤-空气换热器的出风口,关闭排水管,并调大风机的流量至原始风机流量,继续运行所述多路并联土壤-空气换热器;否则,继续排水;其中,若排水初始时间结束后观察,当排水管仍有冷凝水排出时,则延长0.5倍的排水时间t后,再打开U型多路并联土壤-空气换热器的出风口,关闭排水管,并调大风机的流量至原始风机流量,继续运行土壤-空气换热器系统。
本实施例1中,U型多路并联土壤-空气换热器中的换热管路采用U型排布,在最远离U型多路并联土壤-空气换热器的进口端的末端支管处最容易形成冷凝水;本实施例1中,采用在最远离进口的支管末端位置并联设置集液罐;并将集液罐中的集液支管倾斜设置,所述的倾斜方向为从末端支管的进口端方向朝向末端支管的出口方向倾斜,坡度比为0.01-0.03;并将U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管道倾斜设置,其倾斜方向设置为从出口主管的出口端方向朝向出口主管的进口端方向倾斜,坡度比为0.01-0.03;实现了定期排出换热器内积聚的冷凝水,防止由于冷凝水长期积聚造成的微生物的滋生,提高送入房间的空气质量。
实施例2
如附图2所示,本实施例2与实施例1的结构和原理基本相同,不同之处在于:本实施例2中,用于对Z型多路土壤-空气换热器中冷凝水的排出;集液罐2并联设置在靠近所述Z型多路并联土壤-空气换热器的进口端的起始支管上;集液罐2中的集液支管与所述起始支管并联设置;集液支管的一端与所述起始支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述起始支管的末端位置处;集液罐本体的进口端还与所述Z型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的进口端相连。
本实施例2中Z型多路并联土壤-空气换热器中的换热管路采用Z型排布,在最靠近Z型多路并联土壤-空气换热器的进口端的起始支管处最容易形成冷凝水;将集液罐中的集液支管倾斜设置,所述的倾斜方向为从起始支管的进口端方向朝向起始支管的出口方向倾斜,坡度比为0.01-0.03;并将Z型多路并联土壤-空气换热器的出口主管道倾斜设置,其倾斜方向设置为从出口主管的出口端方向朝向出口主管的进口端方向倾斜,坡度比为0.01-0.03。
实施例3
如附图3所示,本实施例3与实施例2的结构和原理基本相同,不同之处在于:本实施例3中,用于对L型多路土壤-空气换热器中冷凝水的排出;集液罐2并联设置在靠近所述L型多路并联土壤-空气换热器的进口端的起始支管上;集液罐2包括集液支管和集液罐本体;集液支管与所述起始支管并联设置;集液支管的一端与所述起始支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述起始支管的末端位置处。
本实施例3中L型多路并联土壤-空气换热器中的换热管路采用L型排布,在最靠近L型多路并联土壤-空气换热器的进口端的起始支管处最容易形成冷凝水;将集液罐中的集液支管倾斜设置,所述的倾斜方向为从起始支管的进口端方向朝向起始支管的出口方向倾斜,坡度比为0.01-0.03;L型多路并联土壤-空气换热器无出口主管道,因此无需倾斜设置。
本发明所述的土壤-空气换热器冷凝水的排出系统及其适用方法,能够满足U型多路并联土壤-空气换热器、Z型多路并联土壤-空气换热器及L型多路并联土壤-空气换热器内的冷凝水排出要求;采用将集液罐本体安装在土壤-空气换热器中最容易发生冷凝的支管位置,通过浮球阀采集集液罐本体中冷凝水的液位,到达预设液位后,调整风机流量,开启排水管并关闭土壤-空气换热器的出口,进行冷凝水排出;实现了定期排出土壤-空气换热器内积聚的冷凝水,避免由于冷凝水长期积聚造成的微生物滋生,提高送入房间的空气质量。
上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一,本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制,还包括在本发明所公开的技术范围内,任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。
Claims (10)
1.一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,其特征在于,所述排出系统用于多路并联土壤-空气换热器中冷凝水的排出;所述排出系统包括风机(1)、集液罐(2)及排水管(3);
风机(1)设置在所述多路并联土壤-空气换热器的进口端处;集液罐(2)并联设置在所述多路并联土壤-空气换热器中最易发生冷凝水的支管位置处;排水管(3)的一端与集液罐(2)的出水口相连,另一端延伸至地面以上。
2.根据权利要求1所述的一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,其特征在于,所述排出系统还包括浮球阀(4);浮球阀(4)设置在集液罐(2)中,用于采集集液罐(2)中冷凝水的液位高度;浮球阀(4)的输出端与风机(1)的控制端相连。
3.根据权利要求1所述的一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,其特征在于,所述多路并联土壤-空气换热器为U型多路并联土壤-空气换热器;集液罐(2)并联设置在所述U型多路并联土壤-空气换热器的末端支管上;其中,所述末端支管为远离所述U型多路并联土壤-空气换热器进口端的支管;
集液罐(2)包括集液支管和集液罐本体;集液支管与所述末端支管并联设置;集液支管的一端与所述末端支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述末端支管的末端位置处;集液罐本体的进口端还与所述U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的进口端相连。
4.根据权利要求3所述的一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,其特征在于,集液支管与所述U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管均朝向集液罐本体的进口端倾斜设置;其中,集液支管的坡度比为0.01-0.03;所述U型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的坡度比为0.01-0.03。
5.根据权利要求1所述的一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,其特征在于,所述多路并联土壤-空气换热器为Z型多路并联土壤-空气换热器;集液罐(2)并联设置在所述Z型多路并联土壤-空气换热器的起始支管上;其中,所述起始支管为靠近所述Z型多路并联土壤-空气换热器进口端的支管;
集液罐(2)包括集液支管和集液罐本体;集液支管与所述起始支管并联设置;集液支管的一端与所述起始支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述起始支管的末端位置处;集液罐本体的进口端还与所述Z型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的进口端相连。
6.根据权利要求5所述的一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,其特征在于,集液支管与所述Z型多路并联土壤-空气换热器的出口主管均朝向集液罐本体的进口端倾斜设置;其中,集液支管的坡度比为0.01-0.03;所述Z型多路并联土壤-空气换热器的出口主管的坡度比为0.01-0.03。
7.根据权利要求1所述的一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,其特征在于,所述多路并联土壤-空气换热器为L型多路并联土壤-空气换热器;集液罐(2)并联设置在所述L型多路并联土壤-空气换热器的起始支管上;其中,所述起始支管为靠近所述L型多路并联土壤-空气换热器进口端的支管;
集液罐(2)包括集液支管和集液罐本体;集液支管与所述起始支管并联设置;集液支管的一端与所述起始支管的进口端相连,另一端与集液罐本体的进口端相连;集液罐本体位于在所述起始支管的末端位置处。
8.根据权利要求7所述的一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,其特征在于,集液支管朝向集液罐本体的进口端倾斜设置;其中,集液支管的坡度比为0.01-0.03。
9.根据权利要求1所述的一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统,其特征在于,集液罐(2)的设计体积根据空气的含湿量、温度以及所述多路并联土壤-空气换热器的管径和流量确定;
其中,集液罐(2)的设计体积,按照如下公式计算得到;
具体如下:
V=1.5×(0.2×mmax+0.6×mave+0.2×mmin)/ρ
其中,ρ为水的密度;
mmax为所述多路并联土壤-空气换热器在进口空气夏季湿度为最大值RHmax、进口空气夏季温度为最大值Tmax、土壤-空气换热器为管径d及土壤-空气换热器的运行流量为最大值qmax的工况条件下,运行24个小时后的的冷凝水量;
mave为所述多路并联土壤-空气换热器在进口空气夏季湿度为平均值RHave、进口空气夏季温度为平均值Tave、土壤-空气换热器为管径d及土壤-空气换热器的运行流量为平均值qave的工况条件下,运行24个小时后的的冷凝水量;
mmin为所述多路并联土壤-空气换热器在进口空气夏季湿度为最小值RHmin、进口空气夏季温度为最小值Tmin、土壤-空气换热器为管径d及土壤-空气换热器的运行流量为最小值qmin的工况条件下,运行24个小时后的的冷凝水量。
10.如权利要求1-9任意一项所述的一种用于土壤-空气换热器冷凝水的排出系统的使用方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
所述多路并联土壤-空气换热器运行时,产生的冷凝水通过管路进入集液罐(2)中;
当集液罐(2)中的冷凝水到达预设体积或预设高度时,调小风机的流量至原始风机流量的1/n;其中,n为大于1的自然数;打开排水管(3),并关闭所述多路并联土壤-空气换热器的出口端,使集液罐(2)中的冷凝水通过排水管(3)排出;
排水过程中,观察排水管(3)中有无冷凝水持续排出;若观察排水管(3)中无冷凝水排出时,开启所述多路并联土壤-空气换热器的出口端,关闭排水管(3),并调大风机的流量至原始风机流量,继续运行所述多路并联土壤-空气换热器;否则,继续排水。
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