CN209116427U - 高大建筑物内部空间用供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高大建筑物内部空间用供暖系统，包括温控散热器；布设在建筑物内部空间四周的供暖管道，供暖管道内部流通有热媒；所述供暖管道与温控散热器连通地将热媒的热能传输至温控散热器内；温控散热器内部集成有能够将热气传输至外界的动力组件；温控散热器的出风口倾斜朝下开设；所述温控散热器安装于所述建筑物的2.0～4.8米高度范围内。本实用新型的供暖系统采用“上供下回式”或“上供上回式”结构，通过温控散热器将带有热能的空气分子强制送至地面，迅速与低温冷空气交换热量，形成地面交换区，同时，在剩余离心力作用下推动空气向房屋中心移动，再返回供暖系统加热，交换热量更加直接、交换热量彻底，充分利用了热能。

Description

高大建筑物内部空间用供暖系统

技术领域

本实用新型涉及暖通系统技术，具体涉及一种适用于高大建筑物内部空间的供暖系统。

背景技术

随着现代化工业发展的步伐的加快，东北乃至全世界范围内，无数的“高大空间”建筑物拔地而起。如工业制造业中的厂房、化工、医药企业车间、物流仓库、飞机机房、体育馆、大厅等等。而“高大空间”建筑物多指建筑高度大于5.0米、建筑物体积一万立方米以上的建筑物。上述的建筑物在冬季到来时，都需要配设供暖系统对内部空间进行持续供暖。

而传统的供暖方式一般分为以下几种：暖气片自然对流散热器采暖、地面辐射采暖、燃气空中吊装辐射采暖、燃气热风采暖、通风风道加热采暖、吊顶风机及电热风幕采暖等等。

但是，对于建筑物来说，采用上述任一供暖方式都可能存在供暖温度梯度的问题；即建筑物在供暖过程中，存在建筑物随着高度每上升一米，室内温度上升0.3℃的温度变化率。而如果上述数值小于0.3℃，供暖就可以视为微弱(无)温度梯度。上述的这种供暖温度变化，随着供暖热媒温度提高，室内温度上升的变化率会发生更大的变化，这种现象称之为“供暖温度梯度”。而这种供暖温度梯度在“高大空间”内表现的更加明显。而该种现象的产生主要是热气流上浮的自燃规律导致，在室内供暖时，热气流向上流动，而室内冷气流向下流动，存在地面温度低、而上空温度高的现象。同时，这种现象对于室内环境来说不单单无法实现供暖目的，而且还会严重浪费能源。对于长期处于室内的人员来说，多数是身处地面环境中，因此，高温气流流动于上空明显没有起到任何供暖效果。

现有技术中的几种供暖手段多数都存在上述技术问题，而该技术问题一直困扰着本领域技术人员，至今没有得到很好地解决，因此，造成了能源的极大浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种解决供暖温度梯度问题、节约能源、供暖效果好的高大建筑物内部空间用供暖系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型公开的高大建筑物内部空间用供暖系统，包括：

温控散热器；

布设在建筑物内部空间四周的供暖管道，所述供暖管道内部流通有热媒；

所述温控散热器数量为多台，且多台所述温控散热器布设于所述建筑物内部空间的四周；

所述供暖管道与所述温控散热器连通地将热媒的热能传输至所述温控散热器内；

所述温控散热器内部集成有能够将热气传输至外界的动力组件；

所述温控散热器的出风口倾斜朝下开设；

所述温控散热器安装于所述建筑物的2.0～4.8米高度范围内；

该供暖系统还具有与所述温控散热器电连接的温度测量组件，所述温度测量组件检测建筑物内部温度、以及温控散热器内部温度，且所述温度测量组件通过控制器与所述温控散热器通讯连接地控制所述温控散热器的开关。

进一步的，所述供暖管道的安装高度高于所述温控散热器，且所述供暖管道通过管道支架固定于所述建筑物的内侧。

进一步的，所述温控散热器包括散热器外壳、以及集成于所述散热器外壳内部的受控于所述控制器的风机，所述散热器外壳的下部开设有出风口，所述风机的输出端朝向所述出风口；

所述风机将所述供暖管道传递至所述温控散热器内的热能以热风的形式由所述出风口向建筑物的下部输送。

进一步的，所述温控散热器通过设备安装支架固定于所述建筑物内侧。

进一步的，所述管道支架包括管道支板、以及斜撑于所述管道支板下部将所述管道支板固定于建筑物墙面的斜撑杆；

支撑于所述管道支板上的供暖管道通过管卡紧固于所述管道支板上。

进一步的，所述设备安装支架为立装式安装支架；

所述设备安装支架通过四根立柱支撑于地面，相邻所述立柱之间固连有拉杆，且沿所述立柱的高度方向通过多个支撑板分割成多个嵌装所述温控散热器的安装空间；

所述温控散热器通过紧固件紧固于所述支撑板上。

进一步的，所述设备安装支架为吊装式安装支架；

所述设备安装支架通过吊架固定于建筑物墙面，且所述吊架的前侧固连有水平延伸的吊装板；

所述吊装板与所述吊架之间拉伸有斜撑；

所述温控散热器通过紧固件装配于所述吊装板的下部。

进一步的，所述温控散热器上形成有热媒循环组件；

所述热媒循环组件为热媒管路，且所述热媒管路一端形成为热媒进入管、所述热媒管路的另一端形成为热媒排出管；

外部热媒供应设备通过所述供暖管道与所述温控散热器的热媒进入管连通地向所述温控散热器内输送热媒、所述热媒管路的热媒排出管将热交换后的热媒回流至外部热媒供应设备；

所述热媒管路置于所述温控散热器内部的部分加热温控散热器内部空气，加热后的空气通过所述风机由出风口排出。

进一步的，所述热媒为热水。

进一步的，所述温度测量组件为温度传感器，且该供暖系统配设有控制所述温度传感器、温控散热器工作的控制箱。

在上述技术方案中，本实用新型提供的高大建筑物内部空间用供暖系统，具有以下有益效果：

1、本实用新型的供暖系统解决高大空间建筑物供暖中的“供暖温度梯度”问题，供暖温度梯度是高大空间建筑物在供暖时，高度每升高1米，温度上升0.3℃以上，供暖就视为存在“供暖温度梯度”，小于此数值，供暖就可以视为微弱(无)温度梯度。通过上述系统能够确保在18米高的高大空间建筑物供暖过程中完成供暖温度变化范围在2℃以内。

2、本实用新型的供暖系统采用“上供下回式”或“上供上回式”结构，通过温控散热器将带有热能的空气分子(热气)强制送至地面，迅速与低温冷空气交换热量，形成地面交换区，同时，在剩余离心力作用下推动空气向房屋中心移动，再返回供暖系统加热，交换热量更加直接、交换热量彻底，热能利用充分，完成热与冷空气交换目的。

3、本实用新型的供暖系统采用温度测量组件，时刻监控建筑物内部温度和温控散热器内部温度，并通过内部控制系统控制，控制系统根据实际供暖要求，按着事先设定好的温度匹配程度和控制程序，一旦温度低于设定值开启加热功能，进行热交换；而一旦温度达到要求，关闭加热功能，节约能源的同时，能够实现自动化控制，实用性更好。

4、同时，供暖系统内部温度和排风温度是一种匹配关系，保障供暖人体舒适度要求。

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实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的高大建筑物内部空间用供暖系统的布置图；

图2为本实用新型实施例提供的高大建筑物内部空间用供暖系统的管道支架的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的高大建筑物内部空间用供暖系统的设备安装支架的结构示意图一；

图4为本实用新型实施例提供的高大建筑物内部空间用供暖系统的设备安装支架的结构示意图二；

图5为本实用新型实施例提供的高大建筑物内部空间用供暖系统的热媒循环组件的示意图。

附图标记说明：

1、建筑物；2、温控散热器；3、温度测量组件；4、供暖管道；5、管道支架；6、设备安装支架；

201、出风口；202、热媒进入管；203、热媒排出管；

501、管道支板；502、斜撑杆；

601、吊架；602、吊装板；603、立柱；604、支撑板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

如图1～图5所示，本实用新型实施例提供的高大建筑物内部空间用供暖系统，包括：

温控散热器2；

布设在建筑物1内部空间四周的供暖管道4，供暖管道4内部流通有热媒；

温控散热器2数量为多台(根据热负荷计算)，且多台温控散热器2布设于建筑物1内部空间的四周；

供暖管道4与温控散热器2连通地将热媒的热能传输至温控散热器2内；

温控散热器2内部集成有能够将热气传输至外界的动力组件；

温控散热器2的出风口201倾斜朝下开设；

温控散热器2安装于建筑物1的2.0～4.8米高度范围内；

该供暖系统还具有与温控散热器2电连接的温度测量组件3，温度测量组件3检测建筑物1内部温度、以及温控散热器2内部温度，且温度测量组件3通过控制器与温控散热器2通讯连接地控制温控散热器2的开关。

具体的，本实施例公开了一种用于高大建筑物内部空间供暖的供暖系统，对于这种高大空间建筑物1，主要需要探究的是温度梯度的问题，为了克服这一技术问题，本实施例的供暖系统接收来自外部热媒供应设备的热能，并利用温控散热器2加内空气，然后利用动力组件将加热后的空气传输至建筑物1地面，这样就可以与建筑物1地面的冷空气形成热交换，加热建筑物1地面附近的空气的同时，加热后的热空气会向上运动，这样随着加热的进行就能够让建筑物1室内始终保持合适的温度范围。另外，本实施例设计了能够检测室内温度以及温控散热器2内部温度的温度测量组件3，实现了自动化控制，通过温度测量组件3的温度监控，以及外部控制器的控制，无论是室内温度过高还是过低，都能够很好地实现自动控制，确保建筑物1内部温度时刻处于合适的温度范围。另外，本实施例中温控散热器2的安装位置也需要仔细研究。本实施例的温控散热器2安装高度需要控制在2.0～4.8米范围内。

优选的，本实施例中供暖管道4的安装高度高于温控散热器2，且供暖管道4通过管道支架5固定于建筑物1的内侧。本实施例的供暖管道4布管方式不局限于上述，对于个别建筑物1也可以采取将供暖通道4布设在下方，因场地可以做适当调整。

另外，上述的温控散热器2包括散热器外壳、以及集成于散热器外壳内部的受控于控制器的风机，散热器外壳的下部开设有出风口201，风机的输出端朝向出风口201；

风机将供暖管道4传递至温控散热器2内的热能以热风的形式由出风口201向建筑物1的下部输送。

作为本申请的主要功能机构，温控散热器2内部空气与供暖管道4内热媒形成热交换，产生的热空气通过其内部的风机由出风口201排出，其中，本实施例的温控散热器2出风口201倾斜朝下，目的是将热风送至建筑物1地面处，与地面附近的冷空气进行热交换。

具体的，工作时，供暖管道4内的热媒通过温控散热器2时，内部的温度测量组件3感受到热媒的温度，同时，根据事先设定的程序，温度测量组件3做出工作指令，让温控散热器2内的风机在特定的转速下完成散热工作。另外，温度测量组件3测量室内温度，满足事先设定的温度时，控制温控散热器2停止工作；一旦室内温度低于设定温度，再次控制温控散热器2工作。

优选的，为了能够让温控散热器2安装于上述指定高度范围内，本实施例的温控散热器2通过设备安装支架6固定于建筑物1内侧。

优选的，上述的管道支架5包括管道支板501、以及斜撑于管道支板501下部将管道支板501固定于建筑物1墙面的斜撑杆502；

支撑于管道支板501上的供暖管道4通过管卡紧固于管道支板501上。

本实施例的管道支架4利用管道支板501对通过的供暖管道4起到支撑作用，而管道支架4整体通过斜撑杆502固定于建筑物1墙体的任意位置处，结构简单，拆装方便，具有很好的实用性。

优选的，上述的设备安装支架6为立装式安装支架；

设备安装支架6通过四根立柱603支撑于地面，相邻立柱603之间固连有拉杆，且沿立柱603的高度方向通过多个支撑板604分割成多个嵌装温控散热器2的安装空间；

温控散热器2通过紧固件紧固于支撑板604上。

另外，上述的设备安装支架6还可以为吊装式安装支架；

设备安装支架6通过吊架601固定于建筑物1墙面，且吊架601的前侧固连有水平延伸的吊装板602；

吊装板602与吊架601之间拉伸有斜撑；

温控散热器2通过紧固件装配于吊装板602的下部。

上述为本实施例中设备安装支架6的两种结构，为了结合高大空间建筑物1的结构特点，采用上述两种支架结构都能够很好地实现温控散热器2的安装固定，同时，上述两种设备安装支架6结构占用空间小，还能够适应任意高度的设备安装，实用性较好。

优选的，本实施例中温控散热器2上形成有热媒循环组件；

热媒循环组件为热媒管路，且热媒管路一端形成为热媒进入管202、热媒管路的另一端形成为热媒排出管203；

外部热媒供应设备通过供暖管道4与温控散热器2的热媒进入管202连通地向温控散热器2内输送热媒、热媒管路的热媒排出管203将热交换后的热媒回流至外部热媒供应设备；

热媒管路置于温控散热器2内部的部分加热温控散热器2内部空气，加热后的空气通过风机由出风口201排出。

另外，本申请中的热媒为热水。

最后，为了实现温度监控，本申请中涉及的温度测量组件3为温度传感器，且该供暖系统配设有控制温度传感器、温控散热器2工作的控制箱。

本申请采用热水作为热媒，以热水作为能量传递，并通过温控散热器2形成强制对流，让风机作为空气循环动力，依靠控制器匹配温控散热器2风机的风速以实现高大空间建筑物1室内空间的供暖。

本申请中的温控散热器2的散热功率是可变功率，是在额定散热功率15～100％的散热量调整。这一参数是保障供暖系统实现“无温度梯度”的供暖指标基础，采用热媒温度在30～95℃范围时，完成出风口温度在20～50℃范围内变化，才能够实现建筑物1的供暖室内温度无温度梯度，才能够满足实用新型目的。

其原理为：依靠热力学第二定律；

被加热的热空气分子内能Q(内热)＝空气原有能量Q(空气)+空气获得热能量Q(获得)；热空气向下移动的能量Q(势能)＝离心风机输出能量Q(输出)；平衡方程为：热空气产生的浮力F＝离心风机的离心力F。

其节能原理为：Q＝K·F·△T(T室内-T外温)；其中，对于一个固定建筑物而言，K·F是一个定值，对一个地区而言，T室外计算温度也是一个固定值，只有“T室内温度”是一个变化量(因为有温度梯度产生，屋顶温度高，地面温度低)，有计算式：T室内屋顶≥T室内计算温度，所以，有Q屋顶≥Q室内计算。

室内计算温度解释：一般是指在采暖房间内，距地面2m以内人们活动区的平均温度。

由于供暖存在温度梯度，考虑高空屋顶必然产生热量消耗，所以有热负荷计算中，附加“房屋高度修正系数”存在。

如果没有供暖温度梯度产生，供暖结果就没有Q屋顶≥Q室内计算的结果。所以可以取消热负荷计算中的附加“房屋高度修正系数”。

也就是说：在使用本供暖系统设计时，可以取消热负荷计算中的附加“房屋高度修正系数”，是供暖节能设计内容。

其中，本实施例的温控散热器2的设计参数见下表：

在上述技术方案中，本实用新型提供的高大建筑物内部空间用供暖系统，具有以下有益效果：

本实用新型的供暖系统采用“上供下回式”或“上供上回式”结构，通过温控散热器2将带有热能的空气分子(热气)强制送至地面，迅速与低温冷空气交换热量，形成地面交换区，同时，在剩余离心力作用下推动空气向房屋中心移动，再返回供暖系统加热，交换热量更加直接、交换热量彻底，充分利用了热能，在高大空间建筑物1中需要供暖的环境，都可以实现室内供暖均匀的温度要求，完成供暖无温度梯度(小于0.3℃/h温度变化率)标准；

本实用新型的供暖系统采用温度测量组件3时刻监控建筑物1内部温度和温控散热器2内部温度，并通过控制系统控制，控制系统是根据实际供暖要求事先设定好温度程度和控制程序，在计算热媒温度、空气温度的同时，控制供暖系统，一旦温度低于设定值开启加热功能，进行热交换；而一旦温度达到要求，关闭加热功能，节约能源的同时，能够实现自动化控制，实用性更好。

本实用新型的供暖系统将原有的传统散热器自然散热方式改变，实现热气流(能源)向下移动，达到同地面冷空气的热能交换目的。能保证供暖实现“无温度梯度”变化的供暖环境。这一点，是目前没有其它散热方式可以完成，是革命性的变化，是传统供暖方式的一次颠覆。而采用本实用新型的供暖系统完成改造后的高大空间供暖单元，可以决定供暖的“供需矛盾”问题、可以实现供暖的值班温度；供暖值班温度实现，必须依靠供暖无温度梯度条件。

改变传统供暖的热惰性问题，减少供暖热惰性，实现快捷供暖方式。颠覆传统供暖热负荷计算，只要选用本方案的“高大空间供暖单元”，就可以减去高大空间建筑物供暖热负荷的“房高修正系数”。省去供暖热负荷计算中“房高修正系数”，是节能行为的理论支持数据，属于建筑物1供暖节能设计。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.高大建筑物内部空间用供暖系统，其特征在于，包括：

温控散热器(2)；

布设在建筑物(1)内部空间四周的供暖管道(4)，所述供暖管道(4)内部流通有热媒；

所述温控散热器(2)数量为多台，且多台所述温控散热器(2)布设于所述建筑物(1)内部空间的四周；

所述供暖管道(4)与所述温控散热器(2)连通地将热媒的热能传输至所述温控散热器(2)内；

所述温控散热器(2)内部集成有能够将热气传输至外界的动力组件；

所述温控散热器(2)的出风口(201)倾斜朝下开设；

所述温控散热器(2)安装于所述建筑物(1)的2.0～4.8米高度范围内；

该供暖系统还具有与所述温控散热器(2)电连接的温度测量组件(3)，所述温度测量组件(3)检测建筑物(1)内部温度、以及温控散热器(2)内部温度，且所述温度测量组件(3)通过控制器与所述温控散热器(2)通讯连接地控制所述温控散热器(2)的开关。

2.根据权利要求1所述的高大建筑物内部空间用供暖系统，其特征在于，所述供暖管道(4)的安装高度高于所述温控散热器(2)，且所述供暖管道(4)通过管道支架(5)固定于所述建筑物(1)的内侧。

3.根据权利要求1所述的高大建筑物内部空间用供暖系统，其特征在于，所述温控散热器(2)包括散热器外壳、以及集成于所述散热器外壳内部的受控于所述控制器的风机，所述散热器外壳的下部开设有出风口(201)，所述风机的输出端朝向所述出风口(201)；

所述风机将所述供暖管道(4)传递至所述温控散热器(2)内的热能以热风的形式由所述出风口(201)向建筑物(1)的下部输送。

4.根据权利要求3所述的高大建筑物内部空间用供暖系统，其特征在于，所述温控散热器(2)通过设备安装支架(6)固定于所述建筑物(1)内侧。

5.根据权利要求2所述的高大建筑物内部空间用供暖系统，其特征在于，所述管道支架(5)包括管道支板(501)、以及斜撑于所述管道支板(501)下部将所述管道支板(501)固定于建筑物墙面的斜撑杆(502)；

支撑于所述管道支板(501)上的供暖管道(4)通过管卡紧固于所述管道支板(501)上。

6.根据权利要求4所述的高大建筑物内部空间用供暖系统，其特征在于，所述设备安装支架(6)为立装式安装支架；

所述设备安装支架(6)通过四根立柱(603)支撑于地面，相邻所述立柱(603)之间固连有拉杆，且沿所述立柱(603)的高度方向通过多个支撑板(604)分割成多个嵌装所述温控散热器(2)的安装空间；

所述温控散热器(2)通过紧固件紧固于所述支撑板(604)上。

7.根据权利要求4所述的高大建筑物内部空间用供暖系统，其特征在于，所述设备安装支架(6)为吊装式安装支架；

所述设备安装支架(6)通过吊架(601)固定于建筑物(1)墙面，且所述吊架(601)的前侧固连有水平延伸的吊装板(602)；

所述吊装板(602)与所述吊架(601)之间拉伸有斜撑；

所述温控散热器(2)通过紧固件装配于所述吊装板(602)的下部。

8.根据权利要求3所述的高大建筑物内部空间用供暖系统，其特征在于，所述温控散热器(2)上形成有热媒循环组件；

所述热媒循环组件为热媒管路，且所述热媒管路一端形成为热媒进入管(202)、所述热媒管路的另一端形成为热媒排出管(203)；

外部热媒供应设备通过所述供暖管道与所述温控散热器(2)的热媒进入管(202)连通地向所述温控散热器(2)内输送热媒、所述热媒管路的热媒排出管(203)将热交换后的热媒回流至外部热媒供应设备；

所述热媒管路置于所述温控散热器(2)内部的部分加热温控散热器(2)内部空气，加热后的空气通过所述风机由出风口(201)排出。

9.根据权利要求8所述的高大建筑物内部空间用供暖系统，其特征在于，所述热媒为热水。

10.根据权利要求1所述的高大建筑物内部空间用供暖系统，其特征在于，所述温度测量组件(3)为温度传感器，且该供暖系统配设有控制所述温度传感器、温控散热器(2)工作的控制箱。