基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统及其运行控制方法，本发明专利技术涉及电蓄热供暖系统及其运行控制方法。本发明专利技术的目的是为了解决现有电蓄热地板对高大空间进行供暖时存在的高大空间垂直方向上温度梯度大、能耗高、能源利用率低的问题。系统包括电相变蓄热模块、送风装置和运行控制系统；所述电相变蓄热模块包括壳体、绝热层、反射膜、钢网、加热电缆、蓄热层、温度探头A、送风孔和接线端口；所述送风装置包括抽风机和输送热风的风道，抽风机抽取工作人员上部的上升热空气，通过风道送至设备间层；所述运行控制系统包括控制器、温度探头B和温度探头C。本发明专利技术用于建筑节能技术领域和相变蓄电采暖领域。变蓄电采暖领域。变蓄电采暖领域。
【技术实现步骤摘要】
基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统及其运行控制方法
[0001]本专利技术涉及建筑节能
和相变蓄电采暖领域，尤其是涉及一种基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统。
技术介绍
[0002]电蓄热地板供暖是一种新型的供暖方式，既具有地板辐射供暖节能舒适的优点，又可以利用相变储能技术，在电价低谷时将电能转换为热能储存在相变蓄热材料中，用于建筑白天供暖，节省运行费用，对电网削峰填谷，属于清洁、节能、舒适的供暖方式。
[0003]近年来电蓄热地板供暖的研究和技术多专注于层高不高的民用建筑。对于净高大于6m的高大空间，由于室内层高较高造成垂直方向上温度梯度大，由于空间较大造成供暖能耗高，其供暖方式的选择是暖通空调领域的一大难题。电蓄热地板主要通过辐射的方式向室内进行供暖，将电蓄热地板应用于高大空间，由于其热惰性强，不能根据生产人员的工作时间和自身需求及时进行调控。此外高大空间的层高较高，地板供暖加热产生的热气流上升，加热生产人员上部的空间，造成了能量浪费。
技术实现思路
[0004]本专利技术是为了解决现有电蓄热地板对高大空间进行供暖时存在的垂直方向上温度梯度大、能耗高、能源利用率低的问题，而提出基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统及其运行控制方法。
[0005]基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统包括电相变蓄热模块、送风装置和运行控制系统；
[0006]所述电相变蓄热模块包括壳体1、绝热层2、反射膜3、钢网4、加热电缆5、蓄热层6、温度探头A7、送风孔8和接线端口9；
[0007]所述送风装置包括抽风机10和输送热风的风道11，抽风机10抽取工作人员上部的上升热空气，通过风道11送至设备间层；
[0008]所述运行控制系统包括控制器12、温度探头B13和温度探头C14。
[0009]基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统的运行控制方法具体过程为：
[0010]在夜间非工作时间，电价处于低谷时，抽风机10处于关闭状态，当温度探头A7反馈的温度信号T1低于相变区间下限温度时，则开启加热电缆5开关，直至温度探头A7的监测温度T1高于相变区间上限温度，即可判定“蓄满”热量，停止加热；当温度探头A7反馈的温度信号T1高于相变区间下限温度，低于相变区间上限温度时，则开启加热电缆5开关，直至温度探头A7的监测温度T1高于相变区间上限温度，即可判定“蓄满”热量，停止加热；当温度探头A7反馈的温度信号T1高于相变区间上限温度时，则保持不变；
[0011]在白天的工作时间，抽风机10开启，抽吸人员上部热空气，通过风道11送至下层的设备间层，空气再经过电相变蓄热模块的送风孔8被加热之后送到上层人员活动空间，同时
电相变蓄热模块进行辐射放热；若温度探头B13监测到温度T2高于送风温度预设阈值，即送风温度过高，则控制器12发出控制信号调大抽风机10的挡位，增大送风量和送风速度，减少空气在电相变蓄热模块送风孔8内的加热时间，降低送风温度；反之若温度T2低于送风温度预设阈值，则调小抽风机10的挡位；若温度T2处于送风温度预设阈值，则抽风机10的挡位保持不变；若温度探头C14监测到温度T3高于室内温度预设阈值，即室内温度过高，则控制器12发出控制信号调小抽风机10的挡位，减小送风量和送风速度，减少空气从相变蓄热模块中带入室内的热量；反之若温度T3低于室内温度预设阈值，则调大抽风机10的挡位；若温度T3处于室内温度预设阈值，则抽风机10的挡位保持不变。
[0012]本专利技术的有益效果为：
[0013]本专利技术结合电供暖和相变蓄热的优点，利用峰谷电价差，在电价处于低谷时，将电能储存在相变材料中，节约运行费用、削峰填谷。同时，通过增加送风孔提高空间的温升速率，采用抽风机形成热风障，减少高大空间由于热气流上升造成的能耗，提高系统的可控可调性，为高大空间提供一种经济节能的供暖方式。
[0014]本专利技术提供了一种基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统，以解决高大空间垂直方向上温度梯度大、能耗高的问题，提高能源利用率，减少能源消耗。
[0015]本专利技术的送风孔8提高了电相变蓄热模块的放热效率，提升了工作区域的温升速度。传统的相变蓄热地板仅通过辐射的方式向室内进行放热，室内温升速度慢，本专利技术中空气经过送风孔8时会吸收电相变蓄热模块中的热量，温度升高之后送向室内，提高了室内的温升速率。
[0016]本专利技术的可控可调性强。一方面根据温度探头反馈的温度信号，控制器12对抽风机10的启停和挡位以及电相变蓄热模块的蓄热进行自动控制；另一方面，不同区域的人员可根据自身需求手动调控抽风机10的挡位，设置控制器内的送风温度阈值和室内温度阈值，实现分区域单元调节，个性化送风，有助于减少不必要的能量浪费。
[0017]本专利技术的电相变蓄热模块可根据需要设置在含有设备间层的高大空间。高大空间上升的热羽流被抽风机10抽取之后经过风道被送往设备间层，然后经过送风孔8被加热之后送往室内。利用抽风机10抽取上部热空气，可以阻碍热气流的上升，营造小型热空间，最大可能的减少热量向上部空间的散失，解决了高大空间由于空间大而产生的能源消耗大的问题。与现有技术相比，本专利技术具有较强的实用性和经济性。
附图说明
[0018]图1为本专利技术羽流电蓄热供暖系统的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术羽流电蓄热供暖系统的结构剖面示意图；
[0020]图3为本专利技术电相变蓄热模块的结构示意图；
[0021]图3
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1为图3的俯视图；
[0022]图3
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2为图3的剖视图；
[0023]图4为本专利技术羽流电蓄热供暖系统的线路连接示意图；
[0024]其中，1为壳体，2为绝热层，3为反射膜，4为钢网，5为加热电缆，6为蓄热层，7为温度探头A，8为送风孔，9为接线端口，10为抽风机，11为风道，12为控制器，13为温度探头B，14为温度探头C，15为H型钢架，16为承重网架，17为设备。
具体实施方式
[0025]具体实施方式一：如图1和图2所示，本实施方式基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统,包括电相变蓄热模块、送风装置和运行控制系统。
[0026]高大空间上升的热羽流被抽风机抽吸，之后通过风道送到下层的设备间层，热空气自然浮升通过电相变蓄热模块的送风孔，吸收蓄热层中的热量，送往工作区域。运行控制系统中控制器接收温度探头反馈的温度信号，依据内置的温度预设阈值，控制电相变蓄热模块的开关和抽风机的启闭及挡位。工作人员可根据自身需求更改温度预设阈值，手动控制抽风机。
[0027]对于净高大于6m的高大空间，比如高度较高的工业厂房，下层空间放置设备，上层空间是人员活动区域，供工作人员进行操作作业，上层空间和下层空间之间通过钢结构架隔开，电相变蓄热模块嵌在H型钢结构架内部。
[0028]羽流：上层空间抽吸的热空气经过风道送到下层设备层，经过电蓄热地板被加热之后，形成热羽流自然浮升，加热上层本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统，其特征在于：所述系统包括电相变蓄热模块、送风装置和运行控制系统；所述电相变蓄热模块包括壳体(1)、绝热层(2)、反射膜(3)、钢网(4)、加热电缆(5)、蓄热层(6)、温度探头A(7)、送风孔(8)和接线端口(9)；所述送风装置包括抽风机(10)和输送热风的风道(11)，抽风机(10)抽取工作人员上部的上升热空气，通过风道(11)送至设备间层；所述运行控制系统包括控制器(12)、温度探头B(13)和温度探头C(14)。2.根据权利要求1所述的基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统，其特征在于：所述电相变蓄热模块的制备过程为：步骤1：切割不锈钢板，焊接成为电相变蓄热模块的壳体(1)，壳体(1)顶盖和底面预留孔洞作为送风孔(8)，顶盖暂不焊接；步骤2：将配套不锈钢管与壳体(1)底面焊接连接，作为送风孔(8)孔壁封装，不锈钢管外径和壳体预留孔洞直径相等；步骤3：在壳体(1)底部敷设预留孔洞的绝热层(2)，绝热层(2)和不锈钢管及壳体(1)之间的缝隙处利用胶水连接；步骤4：在绝热层(2)上方敷设预留孔洞的反射膜(3)，反射膜(3)和不锈钢管及壳体(1)之间的缝隙处利用胶水连接；步骤5：在反射膜(3)上方铺设预留孔洞的钢网(4)，加热电缆(5)避开不锈钢管，采用迂回形布置于钢网(4)上，并用轧带固定，端部从接线端口(9)处引出；步骤6：在加热电缆(5)上填充蓄热层(6)，并在蓄热层(6)中间位置放置温度探头A(7)，温度探头A(7)的接线端从接线端口(9)处引出；步骤7：盖上壳体(1)的顶盖，并将顶盖与步骤2的不锈钢管及壳体(1)的其余部分进行封闭式焊接。3.根据权利要求2所述的基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统，其特征在于：所述壳体(1)为2mm厚的不锈钢板，用于保护和封装内部材料；所述绝热层(2)为30mm厚岩棉保温层或聚苯保温板，防止热量向下层空间散失；所述反射膜(3)为铝箔或复合镀铝聚酯膜；所述钢网(4)用于固定加热电缆(5)，加热电缆(5)的热量可以通过钢网(4)均匀分散至蓄热层(6)，同时钢网(4)起到承重作用，防止上部蓄热层(6)挤压下方反射膜(3)和绝热层(2)，延长电相变蓄热模块的使用寿命；所述加热电缆(5)为碳纤维加热电缆，通过接线端口(9)连接到控制器(12)；所述蓄热层(6)的相变材料为CaCl2·
6H2O，CaCl2·
6H2O相变材料的相变温度区间为28
‑
32℃；所述相变材料厚度为20mm；所述温度探头A(7)位于蓄热层(6)，用于监测相变材料的温度，通过接线端口(9)连接到控制器(12)，控制器根据温度探头A(7)反馈的温度信号控制电相变蓄热模块的开关；所述送风孔(8)垂直于电相变蓄热模块，下层室内上浮的热空气通过送风孔(8)，经过蓄热层(6)加热之后温度升高，送至上层室内人员活动区域。4.根据权利要求3所述的基于高大空间设备间层的羽流电蓄热供暖系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭羽非，牟一凡，贾琦，张甜甜，韩东亮，阿不都沙拉木，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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