一种毛细泵高效室内供暖系统技术方案

本发明专利技术公开了一种毛细泵高效室内供暖系统，包括二级网户内供水横管、二级网户内回水横管、蒸发器、蒸汽输送管道、气液隔离器、液体输送管道、压力传感器、调压储存器、电加热装置、可编程控制器、室外温度传感器和冷凝器；所述蒸发器开有热媒流入端口和热媒流出端口，内部并联设置有若干个毛细吸液芯。本系统能够显著降低二级网的回水温度，从而增大二级网的供、回水温差，减小二级网的循环泵流量和电能消耗；同时连带降低一级网回水温度，增大一级网的供、回水温差，减小一级网的循环泵流量和电能消耗，实现输配系统的节能运行。

【技术实现步骤摘要】
一种毛细泵高效室内供暖系统
本专利技术涉及建筑供热系统，具体是一种毛细泵高效室内供暖系统。
技术介绍
根据国标GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中的规定，室内供暖系统的设计供回水温度：地热盘管系统60/50℃，散热器系统85/60℃。假设热力站板式换热器的“最小换热温差”为10℃，则在设计工况下，一级网的回水温度将不低于60℃，大量低品位的余热资源(热电厂冷凝热，约29℃；各类工业余热，15～50℃)无法被直接高效利用，而需要借助热泵设备。相比一级网，区域供热系统二级网的设计供回水温差偏小(地热盘管系统为10℃，散热器系统为25℃)，相同热负荷条件下，供回水温差偏小将导致循环泵的流量过大、耗电量显著增加。建筑室内常规散热末端(如散热器、地热盘管等)的调节响应速度较慢，滞后时间长，运行控制过程易出现震荡。常规散热末端表面温度的均匀性较差，对于地热盘管，热媒流动到盘管末端时温度较低，可能造成房间内冷热不均。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种毛细泵高效室内供暖系统。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是，提供一种毛细泵高效室内供暖系统，其特征在于该系统包括二级网户内供水横管、二级网户内回水横管、蒸发器、蒸汽输送管道、气液隔离器、液体输送管道、压力传感器、调压储存器、电加热装置、可编程控制器、室外温度传感器和冷凝器；所述蒸发器开有热媒流入端口和热媒流出端口，内部并联设置有若干个毛细吸液芯；所述二级网户内供水横管的一端与二级网户间供水立管连接，另一端与热媒流入端口连接；所述二级网户内回水横管的一端与二级网户间回水立管连接，另一端与热媒流出端口连接；毛细吸液芯的工质出口与蒸汽输送管道的一端连接，蒸汽输送管道的另一端与冷凝器的工质入口连接；液体输送管道的一端与冷凝器的工质出口连接，另一端与毛细吸液芯的工质入口连接；液体输送管道上设置有气液隔离器；所述调压储存器通过定压连通管与液体输送管道连通；调压储存器上设置有电加热装置、压力传感器和循环工质灌注接口；所述室外温度传感器设置于建筑物阴面外墙处；可编程控制器分别与压力传感器、电加热装置和室外温度传感器连接。与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：1.相比常规室内供暖系统(地热盘管或散热器)，本系统能够显著降低二级网的回水温度，从而增大二级网的供、回水温差，减小二级网的循环泵流量和电能消耗；同时连带降低一级网回水温度，增大一级网的供、回水温差，减小一级网的循环泵流量和电能消耗，实现输配系统的节能运行。2.更低的一级网回水温度能够有效提升低品位余热的回收利用率，降低区域供热的化石燃料消耗、污染物排放与运行成本，降低供热系统的总运行能耗。3.若干毛细吸液芯并联配置在蒸发器内，依靠其毛细结构为相变传热循环提供了较大的毛细驱动力，无需借助重力实现循环工质的长距离输送，蒸发器和冷凝器的安装位置较灵活，不受相对水平高度的制约。相变传热循环无需引入额外的动力设备，运行可靠性好、使用寿命长。4.导流挡板与毛细吸液芯垂直设置，二级网热媒在导流挡板的约束和引导作用下垂直冲刷毛细吸液芯，对流换热系数和传热效率较高。5.使用气液隔离器保证进入毛细吸液芯的循环工质为液态，实现循环工质的气-液分离，传热能力较普通热管提升1～2个数量级。6.利用循环工质的相变过程实现高效传热，相比常规室内供暖系统，本系统的蒸汽输送管道和液体输送管道的管径更小，有利于管线布置与室内装修。7.本系统在地板冷凝盘管和墙壁冷凝盘管内进行冷凝散热，相比常规的低温地板辐射供暖系统，辐射散热的面积更大，散热末端的表面温度均匀性更好，室内温度的均匀性更好，室内热舒适性更高。8.通过电加热装置加热或冷却调压储存器，快速、灵活调节相变传热循环饱和压力和温度，改变调压储存器与相变传热循环的工作压力大小，从而改变循环工质的饱和温度与冷凝器的表面平均温度，能够更好地适应室外温度与系统热负荷的波动变化。附图说明图1为本专利技术的系统整体结构示意图；图2为本专利技术实施例2的一级网回水温度降低后的能量供应结构图；图中：1、二级网户内供水横管；2、二级网户内回水横管；3、蒸发器；3-1、毛细吸液芯；3-2、导流挡板；3-3、热媒流入端口；3-4、热媒流出端口；4、蒸汽输送管道；5、气液隔离器；6、液体输送管道；7、循环工质灌注接口；8、压力传感器；9、调压储存器；10、电加热装置；11、可编程控制器；12、室外温度传感器；13、冷凝器；13-1、地板冷凝盘管；13-2、墙壁冷凝盘管；14、二级网户间供水立管；15、二级网户间回水立管；16、定压连通管。具体实施方式下面给出本专利技术的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本专利技术，不限制本申请权利要求的保护范围。本专利技术提供了一种毛细泵高效室内供暖系统(简称系统，参见图1)，其特征在于该系统包括二级网户内供水横管1、二级网户内回水横管2、蒸发器3、蒸汽输送管道4、气液隔离器5、液体输送管道6、压力传感器8、调压储存器9、电加热装置10、可编程控制器11、室外温度传感器12和冷凝器13；所述蒸发器3开有热媒流入端口3-3和热媒流出端口3-4，内部并联设置有若干个毛细吸液芯3-1，热媒与毛细吸液芯3-1接触换热；所述二级网户内供水横管1的一端与二级网户间供水立管14连接，另一端与热媒流入端口3-3连接；所述二级网户内回水横管2的一端与二级网户间回水立管15连接，另一端与热媒流出端口3-4连接；毛细吸液芯3-1的工质出口与蒸汽输送管道4的一端连接，蒸汽输送管道4的另一端与冷凝器13的工质入口连接；液体输送管道6的一端与冷凝器13的工质出口连接，另一端与毛细吸液芯3-1的工质入口连接；液体输送管道6上设置有气液隔离器5；所述调压储存器9的底部通过定压连通管16与液体输送管道6连通；调压储存器9上设置有电加热装置10，用于加热循环工质；调压储存器9上设置有压力传感器8，用于测量调压储存器9内部的压力值；调压储存器9上设置有循环工质灌注接口7，用于灌注循环工质和降压。所述室外温度传感器12设置于建筑物阴面外墙处，用于测量室外温度；可编程控制器11分别与压力传感器8、电加热装置10和室外温度传感器12连接，采集压力传感器8和室外温度传感器12的数据，并向电加热装置10发送控制信号。优选地，毛细吸液芯3-1的工质出口靠近热媒流入端口3-3，毛细吸液芯3-1的工质入口靠近热媒流出端口3-4。优选地，蒸发器3的内部设置有若干个交错式布置的导流挡板3-2，使得蒸发器3的内部呈S型流道，实现热媒对毛细吸液芯3-1内的工质更充分的冲刷，对流换热更加充分。优选地，热媒流入端口3-3和热媒流出端口3-4分别设置于S型流道的始端和末端。优选地，按照循环工质流动方向，气液隔离器5设置于定压连通管16与液体输送管道6的连接处的后方。优选地，电加热装置10设置于调压储存器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毛细泵高效室内供暖系统，其特征在于该系统包括二级网户内供水横管、二级网户内回水横管、蒸发器、蒸汽输送管道、气液隔离器、液体输送管道、压力传感器、调压储存器、电加热装置、可编程控制器、室外温度传感器和冷凝器；所述蒸发器开有热媒流入端口和热媒流出端口，内部并联设置有若干个毛细吸液芯；/n所述二级网户内供水横管的一端与二级网户间供水立管连接，另一端与热媒流入端口连接；所述二级网户内回水横管的一端与二级网户间回水立管连接，另一端与热媒流出端口连接；毛细吸液芯的工质出口与蒸汽输送管道的一端连接，蒸汽输送管道的另一端与冷凝器的工质入口连接；液体输送管道的一端与冷凝器的工质出口连接，另一端与毛细吸液芯的工质入口连接；液体输送管道上设置有气液隔离器；/n所述调压储存器通过定压连通管与液体输送管道连通；调压储存器上设置有电加热装置、压力传感器和循环工质灌注接口；/n所述室外温度传感器设置于建筑物阴面外墙处；可编程控制器分别与压力传感器、电加热装置和室外温度传感器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种毛细泵高效室内供暖系统，其特征在于该系统包括二级网户内供水横管、二级网户内回水横管、蒸发器、蒸汽输送管道、气液隔离器、液体输送管道、压力传感器、调压储存器、电加热装置、可编程控制器、室外温度传感器和冷凝器；所述蒸发器开有热媒流入端口和热媒流出端口，内部并联设置有若干个毛细吸液芯；
所述二级网户内供水横管的一端与二级网户间供水立管连接，另一端与热媒流入端口连接；所述二级网户内回水横管的一端与二级网户间回水立管连接，另一端与热媒流出端口连接；毛细吸液芯的工质出口与蒸汽输送管道的一端连接，蒸汽输送管道的另一端与冷凝器的工质入口连接；液体输送管道的一端与冷凝器的工质出口连接，另一端与毛细吸液芯的工质入口连接；液体输送管道上设置有气液隔离器；
所述调压储存器通过定压连通管与液体输送管道连通；调压储存器上设置有电加热装置、压力传感器和循环工质灌注接口；
所述室外温度传感器设置于建筑物阴面外墙处；可编程控制器分别与压力传感器、电加热装置和室外温度传感器连接。


2.根据权利要求1所述的毛细泵高效室内供暖系统，其特征在于毛细吸液芯的工质出口靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晋达，王越，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12