CN220524192U - 工业厂房用热管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种工业厂房用热管理系统，包括：中央空调子系统，包括中央空调蒸发器和中央空调冷凝器；循环水降温子系统，包括设置在厂房屋顶上与储热水箱相连通的冷却盘管；高温热泵子系统，包括通过管道串联相接的冷凝器、节流器、第一蒸发器、第三蒸发器和压缩机，第一蒸发器的两端并联设置有第二蒸发器，冷凝器用于制造生产用蒸汽。本实用新型能够降低太阳辐射造成的厂房热负荷，减小空调负荷，维持厂房内的温度和湿度，保障产品质量；同时，还能够将厂房内的热量转化成生产环节所需的高温蒸汽热，满足生产需求，达到节能增效的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及热泵及高温热泵技术领域，尤其是涉及一种工业厂房用热管理系统。
背景技术
在工业生产过程中，如纺织、卷烟和造纸等场合，需要对车间的温度和湿度进行精准控制，保持温度和湿度的稳定性，以保证产品质量。中央空调系统具有投入低、安装方便、调节灵敏等优点，在生产车间中得到了广泛应用。但对于面积大、且采用彩钢板等材质作为屋顶的车间，当太阳辐射强度较大时，由屋顶进入车间的热负荷量较大；中央空调系统受自身容量的限制，其制冷量调节范围有限，当较大的热负荷进入车间时，车间温度和湿度值变化较大，短时间内中央空调不能满足调节需求，造成环境参数变化较大，导致产品质量波动。其次，车间的热负荷量较大时，中央空调运行时间较长，车间能耗增大。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种工业厂房用热管理系统，具体可采取如下技术方案：
本实用新型所述的工业厂房用热管理系统，包括
中央空调子系统，包括设置在厂房内的中央空调蒸发器和设置在厂房外的中央空调冷凝器；
循环水降温子系统，包括设置在厂房屋顶上的冷却盘管，所述冷却盘管与储热水箱相连通；
高温热泵子系统，包括通过管道串联相接的冷凝器、节流器、第一蒸发器、第三蒸发器和压缩机，所述第一蒸发器的两端设置有与其并联相接的第二蒸发器；
其中，所述储热水箱内的热水在第一蒸发器内进行热交换，所述中央空调冷凝器内的制冷剂在所述第三蒸发器内进行热交换，所述第二蒸发器用于吸收空气中的热能；所述冷凝器用于制造生产用蒸汽。
所述冷却盘管为一组或串联设置的多组，所述储热水箱设置在厂房外侧的地面上，储热水箱的一侧设置有位于液面以上与冷却盘管一端相连的热水管和位于液面以下与冷却盘管另一端相连的凉水管，储热水箱的另一侧设置有换热管，所述换热管的两端连接在储热水箱的液面以下，换热管的中部则位于所述第一蒸发器内部。
所述凉水管和换热管上均设置有循环泵。
所述第一蒸发器和第二蒸发器的管道连接处设置有三通阀。
所述冷凝器内设置有蒸汽发生流道，所述蒸汽发生流道的一端与高温热水进口相连通，另一端与高温蒸汽出口相连通。
所述第一蒸发器为壳管式换热器，第二蒸发器为风冷翅片式换热器，第三蒸发器为板式换热器，冷凝器为壳管式换热器。
所述压缩机为双螺杆压缩机或离心式压缩机。
所述节流器为电子膨胀阀。
本实用新型提供的工业厂房用热管理系统，通过在工业厂房的屋顶处设置冷却盘管，降低太阳辐射造成的厂房热负荷，减小空调负荷；同时，通过中央空调子系统精准调节厂房内的温度和湿度参数，保证参数的稳定性，保障产品质量；进一步地，利用高温热泵子系统将蓄热水箱及中央空调冷凝器侧的热量转化成生产环节所需的高温蒸汽热，满足生产需求，达到节能增效的目的。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的工作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。
如图1所示，本实用新型所述的工业厂房用热管理系统，由中央空调子系统、循环水降温子系统和高温热泵子系统构成。
具体地，中央空调子系统包括安装在厂房M内的中央空调蒸发器11和安装在厂房外的中央空调冷凝器12。该中央空调子系统可用于调节厂房M内的温度和湿度。
循环水降温子系统包括安装在厂房M屋顶上的冷却盘管21和位于厂房M外侧地面上的储热水箱22。上述冷却盘管21（采用PVC管）可为一组，也可采用多组串联的形式。冷却盘管21内的循环水可以吸收屋顶的太阳辐射热，升温后的热水（25~30℃）通过热水管23进入储热水箱22，储热水箱22的另一侧安装有换热管24，该换热管24的中部位于高温热泵子系统的第一蒸发器31内部，热水在与热泵内的换热介质发生热交换后转化成温度较低的凉水，通过凉水管25回到冷却盘管21的另一端，继续进行吸热-放热循环。通常情况下，热水管23的端头位于储热水箱22的液面以上，凉水管25和换热管24的端头均位于储热水箱22的液面以下，且凉水管25和换热管24上均安装有循环泵26。通过上述循环水降温子系统的运行，有效降低了通过屋顶进入厂房M内的热负荷，减小了中央空调子系统的运行负荷，有利于其精准调节厂房内的温度和湿度参数，保持厂房内温度和湿度的稳定性，保障产品质量。
高温热泵子系统采用制冷剂R245fa作为换热介质，其包括通过管道串联相接的第一蒸发器31、第三蒸发器32、压缩机33、冷凝器34和节流器35，以及并联安装在第一蒸发器31两端的第二蒸发器36。第一蒸发器31和第二蒸发器36的开停切换通过两者管道连接处设置的三通阀37实现。通常情况下，上述压缩机33采用双螺杆压缩机或离心式压缩机，节流器35采用电子膨胀阀；冷凝器34采用壳管式换热器，用于制造生产用的高温蒸汽；第一蒸发器31采用壳管式换热器，用于吸收储热水箱22中的热能；第二蒸发器36采用风冷翅片式换热器，用于吸收空气热能；第三蒸发器32采用板式换热器，用于吸收中央空调冷凝器12中的热能。
由于高温热泵子系统要保持较高的运行能效，需要使蒸发温度维持较高的状态。该系统首要以中央空调冷凝器12中产生的热量和储热水箱22中的热量作为高温热泵子系统蒸发器的热量来源；但当储热水箱22中的温度低于25℃时，通过三通阀37的切换，采用第二蒸发器36代替第一蒸发器31作为热源，供应高温热泵子系统。上述冷凝器34内设置有蒸汽发生流道，该蒸汽发生流道的一端与高温热水进口341相连通，另一端与高温蒸汽出口342相连通。当高温热泵子系统供应的蒸汽温度超过100℃时，可取代锅炉产汽，实现自然能源的综合利用，切实降低了企业的生产运行成本。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
Claims (8)
1.一种工业厂房用热管理系统，其特征在于：包括
中央空调子系统，包括设置在厂房内的中央空调蒸发器和设置在厂房外的中央空调冷凝器；
循环水降温子系统，包括设置在厂房屋顶上的冷却盘管，所述冷却盘管与储热水箱相连通；
高温热泵子系统，包括通过管道串联相接的冷凝器、节流器、第一蒸发器、第三蒸发器和压缩机，所述第一蒸发器的两端设置有与其并联相接的第二蒸发器；
其中，所述储热水箱内的热水在第一蒸发器内进行热交换，所述中央空调冷凝器内的制冷剂在所述第三蒸发器内进行热交换，所述第二蒸发器用于吸收空气中的热能；所述冷凝器用于制造生产用蒸汽。
2.根据权利要求1所述的工业厂房用热管理系统，其特征在于：所述冷却盘管为一组或串联设置的多组，所述储热水箱设置在厂房外侧的地面上，储热水箱的一侧设置有位于液面以上与冷却盘管一端相连的热水管和位于液面以下与冷却盘管另一端相连的凉水管，储热水箱的另一侧设置有换热管，所述换热管的两端连接在储热水箱的液面以下，换热管的中部则位于所述第一蒸发器内部。
3.根据权利要求2所述的工业厂房用热管理系统，其特征在于：所述凉水管和换热管上均设置有循环泵。
4.根据权利要求1所述的工业厂房用热管理系统，其特征在于：所述第一蒸发器和第二蒸发器的管道连接处设置有三通阀。
5.根据权利要求1所述的工业厂房用热管理系统，其特征在于：所述冷凝器内设置有蒸汽发生流道，所述蒸汽发生流道的一端与高温热水进口相连通，另一端与高温蒸汽出口相连通。
6.根据权利要求1所述的工业厂房用热管理系统，其特征在于：所述第一蒸发器为壳管式换热器，第二蒸发器为风冷翅片式换热器，第三蒸发器为板式换热器，冷凝器为壳管式换热器。
7.根据权利要求1所述的工业厂房用热管理系统，其特征在于：所述压缩机为双螺杆压缩机或离心式压缩机。
8.根据权利要求1所述的工业厂房用热管理系统，其特征在于：所述节流器为电子膨胀阀。
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