一种适用于高大空间的顶部热回收系统与控制方法技术方案

本发明专利技术属于通风空调技术领域，公开了一种适用于高大空间的顶部热回收系统与控制方法，其中的顶部热回收系统包括位于高大空间顶部的吸热装置(1)，还设置有回风预热装置(4)或/和末端送风装置(5)；该吸热装置(1)用于吸收高大空间顶部的热量，通过冷媒管道(2)将热量传递到回风预热装置(4)或/和末端送风装置(5)用于空调回风预热和渗透风加热。本发明专利技术通过构建热回收利用组件的构成及相互连接关系，提出热回收系统相应的热量迁移控制措施，可有效解决冬季高大空间空调供热能耗大、空间温度梯度大、热舒适性不佳等问题。

A top heat recovery system and control method for large space

The invention belongs to the technical field of ventilation and air conditioning, and discloses a top heat recovery system and a control method applicable to a large space, wherein the top heat recovery system includes a heat absorption device (1) located at the top of a large space, and a return air preheating device (4) or / and an end air supply device (5); the heat absorption device (1) is used to absorb the heat at the top of a large space, and the top heat recovery system comprises a heat absorption device (1) which is arranged at the top of a large space, and a cooling medium pipe (2) is used to The heat is transferred to the return air preheating device (4) or / and the end air supply device (5) for the return air preheating and infiltration air heating of the air conditioner. The invention proposes corresponding heat transfer control measures for the heat recovery system by constructing the composition and connection relationship of the heat recovery and utilization components, which can effectively solve the problems of large heating energy consumption, large space temperature gradient, poor thermal comfort, etc. of air conditioning in large space in winter.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高大空间的顶部热回收系统与控制方法
本专利技术属于通风空调
，更具体地，涉及一种适用于高大空间的顶部热回收系统与控制方法，能够用于改善高大空间人员区域的热环境，减少供热能耗，解决冬季高大空间温度梯度大的问题。
技术介绍
高大空间(铁路客站的候车厅等)目前普遍采用分层空调系统，该空调系统形式在夏季可以满足空调供冷需求；但是在冬季供暖时，由于其屋顶高、跨度大的结构特点，同时底部具有多处开启频繁的外门通道(如检票通道)等设施造成较大的室外渗透风量，导致整个高大空间温度梯度分层明显，空调系统送出的热风在热浮力的作用下聚集在屋顶区域，最终通过屋顶散失到室外，造成垂直分度分层严重，空调供热量极大浪费。针对这一现状，很有必要研发一种适用于高大空间的顶部热回收系统及控制方法，对传统的高大空间分层空调送风效果加以改善，重点提高候车区的热舒适性，同时实现空调系统的节能运行。
技术实现思路
针对现有空调系统的以上缺陷或改进需求，本专利技术的目的在于提供一种适用于高大空间的顶部热回收系统与控制方法，通过构建关键热回收利用组件的构成及相互连接关系，提出整个热回收系统相应的热量迁移控制措施，与现有空调系统相比能够有效解决冬季高大空间空调供热能耗大、且空间温度梯度大、热舒适性不佳等的问题。本专利技术中的顶部热回收系统及控制方法适用于高大空间，该系统利用热泵或热管技术回收高大室内空间顶部的热量，并将这些热量用于预热空调系统回风或/和加热渗透风，能有效改善高大空间的温度梯度分布，提高高大空间的热舒适性，并降低空调系统能耗。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种适用于高大空间的顶部热回收系统，其特征在于，包括位于高大空间内且位于高大空间顶部的吸热装置(1)；所述高大空间还设置有中央空调系统，且能够接收到所述空调系统向该高大空间内供给的热量；该顶部热回收系统还设置有回风预热装置(4)或/和位于高大空间内且位于高大空间底部的末端送风装置(5)；其中，所述吸热装置(1)用于吸收高大空间顶部的热量，并通过冷媒管道(2)将热量传递到所述末端送风装置(5)，该末端送风装置(5)设置于该高大空间内的通道内，所述通道用于通向该高大空间连接室外的门，所述末端送风装置(5)用于加热室外渗透风；所述回风预热装置(4)也通过所述冷媒管道(2)与所述吸热装置(1)相连，该回风预热装置(4)用于利用所述吸热装置(1)吸收的热量预热所述空调系统的回风；所述高大空间为高度不低于10m的室内空间。作为本专利技术的进一步优选，所述高大空间顶部还设置有第一温度传感器(13)，用于监测该高大空间顶部的温度；所述吸热装置(1)与该第一温度传感器(13)相连，用于根据监测得到的温度切换所述吸热装置(1)运行与非运行的状态，所述回风预热装置(4)或/和所述末端送风装置(5)其运行状态也与所述吸热装置(1)的运行状态同步切换。作为本专利技术的进一步优选，所述空调系统的目标供热区域位于所述高大空间的底部，在所述目标供热区域内还设置有第二温度传感器，该第二温度传感器用于监测该目标供热区域的温度；所述第二温度传感器与所述空调系统自身的供热量自动控制组件相连，用于根据监测得到的温度调整该空调系统的供热量。作为本专利技术的进一步优选，所述回风预热装置(4)设置在所述空调系统的回风管道(8)内。作为本专利技术的进一步优选，所述吸热装置(1)为多台，任意一台所述吸热装置(1)通过所述冷媒管道(2)与多个所述回风预热装置(4)或/和多个所述末端送风装置(5)相连。作为本专利技术的进一步优选，所述空调系统还包括侧送风口(10)，用于通过该侧送风口(10)由侧向方向向所述高大空间供热。作为本专利技术的进一步优选，所述高大空间顶部设置有网架屋面，所述吸热装置位于该网架屋面的网架内。按照本专利技术的另一方面，提供了基于上述适用于高大空间的顶部热回收系统的控制方法，其特征在于，该控制方法是在空调系统向高大空间内供热时进行控制的，其中，当该高大空间顶部的温度超过预先设定的第一温度值时，吸热装置处于运行状态，回风预热装置或/和末端送风装置也处于运行状态，其中，吸热装置用于吸收高大空间顶部的热量，并通过冷媒管道将热量传递到所述末端送风装置，该末端送风装置设置于该高大空间内的通道内，所述通道用于通向该高大空间连接室外的门，所述末端送风装置用于加热室外渗透风；所述回风预热装置也通过所述冷媒管道与所述吸热装置相连，该回风预热装置用于利用所述吸热装置吸收的热量预热所述空调系统的回风；而当位于该高大空间底部的空调系统目标供热区域其温度超过预先设定的第二温度值时，则所述空调系统的供热量下降或者停止运行。考虑到冬季供热空调系统送出的热风在热浮力的作用下聚集在屋顶区域，尤其对于高大空间，温度较高的空气积累在高大空间的上部(即顶部)使温度梯度明显提高，本专利技术通过将吸热装置设置在高大空间室内顶部，可用于回收冬季高大空间顶部的热量。本专利技术可以利用回风预热装置，将回收的热量用于对集中空调系统的回风进行加热；或利用末端送风装置，可将回收的热量用于加热侵入通道内的无组织渗风。高大空间内可设置有常规的空调系统，当需要提升高大空间内的温度时，该空调系统能够向该高大空间内供热；本专利技术中顶部热回收系统(主要包括吸热装置，回风预热装置或/和末端送风装置等组件)可以与空调系统(该空调优选可包括空气处理机组、侧送喷口等)在冬季供暖时段同时运行，增强室内公共区的热舒适性。本专利技术顶部热回收系统中吸热装置、回风预热装置、末端送风装置的运行状态优选受到高大空间底部温度和顶部温度的控制，并可联动控制空调(如空气处理机组)的供热量。例如，当监测到高大空间顶部温度高出设定值(该值可以预先设定)后，通过温度控制器开启吸热装置，利用与之相连的一个或多个回风预热装置预热回风，同时利用末端送风装置对通道进行供热(即加热室外渗透冷风)；而当位于该高大空间底部的空调系统目标供热区域其温度超过预先设定的第二温度值时，可减少原有空调系统热源的供热量。可见，本专利技术中的适用于高大空间的顶部热回收系统，通过联动吸热装置、回风预热装置、末端送风装置和空调空气处理机组等，提高了公共区的热舒适性，并可降低整个高大空间的空调能耗。吸热装置优选设置于高大空间网架屋面内，用于回收冬季高大空间顶部的热量；回风预热装置可以设置于空调系统的回风管道内；末端送风装置可以设置于外门通道内，用于加热侵入外门通道内的无组织渗风；空调系统的空气处理机组可以通过侧送喷口送风，用于加热整个高大空间(尤其是高大空间底部的目标供热区域)。高大空间冬季供暖时段普遍存在着较大的温度梯度，高大空间顶部温度一般高出底部温度6℃以上，最高可达10℃左右，该部分热量没有作用于人员活动区，最终通过屋顶散失到室外，造成供热量的白白浪费。引起温度梯度的主要因素是热压，尤其是当建筑底部存在较大开口时，大量室外冷空气进入室内，导致热压进一步加剧。目前减少温度梯度和改善底部热舒适的主要措施是提高外门的气密性，包括设置门斗、空气幕、门帘等被动措施，以及增大空调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于高大空间的顶部热回收系统，其特征在于，包括位于高大空间内且位于高大空间顶部的吸热装置(1)；所述高大空间还设置有中央空调系统，且能够接收到所述空调系统向该高大空间内供给的热量；/n该顶部热回收系统还设置有回风预热装置(4)或/和位于高大空间内且位于高大空间底部的末端送风装置(5)；其中，所述吸热装置(1)用于吸收高大空间顶部的热量，并通过冷媒管道(2)将热量传递到所述末端送风装置(5)，该末端送风装置(5)设置于该高大空间内的通道内，所述通道用于通向该高大空间连接室外的门，所述末端送风装置(5)用于加热室外渗透风；所述回风预热装置(4)也通过所述冷媒管道(2)与所述吸热装置(1)相连，该回风预热装置(4)用于利用所述吸热装置(1)吸收的热量预热所述空调系统的回风；/n所述高大空间为高度不低于10m的室内空间。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于高大空间的顶部热回收系统，其特征在于，包括位于高大空间内且位于高大空间顶部的吸热装置(1)；所述高大空间还设置有中央空调系统，且能够接收到所述空调系统向该高大空间内供给的热量；
该顶部热回收系统还设置有回风预热装置(4)或/和位于高大空间内且位于高大空间底部的末端送风装置(5)；其中，所述吸热装置(1)用于吸收高大空间顶部的热量，并通过冷媒管道(2)将热量传递到所述末端送风装置(5)，该末端送风装置(5)设置于该高大空间内的通道内，所述通道用于通向该高大空间连接室外的门，所述末端送风装置(5)用于加热室外渗透风；所述回风预热装置(4)也通过所述冷媒管道(2)与所述吸热装置(1)相连，该回风预热装置(4)用于利用所述吸热装置(1)吸收的热量预热所述空调系统的回风；
所述高大空间为高度不低于10m的室内空间。


2.如权利要求1所述适用于高大空间的顶部热回收系统，其特征在于，所述高大空间顶部还设置有第一温度传感器(13)，用于监测该高大空间顶部的温度；所述吸热装置(1)与该第一温度传感器(13)相连，用于根据监测得到的温度切换所述吸热装置(1)运行与非运行的状态，所述回风预热装置(4)或/和所述末端送风装置(5)其运行状态也与所述吸热装置(1)的运行状态同步切换。


3.如权利要求1所述适用于高大空间的顶部热回收系统，其特征在于，所述空调系统的目标供热区域位于所述高大空间的底部，在所述目标供热区域内还设置有第二温度传感器，该第二温度传感器用于监测该目标供热区域的温度；所述第二温度传感器与所述空调系统自身的供热量自动控制组件相连，用于根据监测得到的温度调整该空调系统的供热量。

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【专利技术属性】
技术研发人员：于靖华，冷康鑫，彭珊，陶俊威，杨清晨，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42