[實用新型]一種自動降低高大空間室內采暖溫度梯度的設備

有效

• 申請號: 201820569991.9
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN208296020U
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 馬江燕;鄧保順;侯衛華;李德輝;張毓斌;郭永楨;江晶晶;何磊;魚晟睿
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: F24D15/00
• 分類號: F24D15/00;F24D19/10
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本實用新型涉及一種自動降低高大空間室內采暖溫度梯度的設備，所述設備包括柱狀的消聲外殼，消聲外殼上部為圓形進風口，下部為電動旋流風口，內部自上而下依次為初中效過濾器、風機和均流器；所述設備還包含有溫度傳感器，溫度傳感器接入溫度采集計算及信號變送器，通過變頻器與風機互聯。本實用新型把堆積在上部非工作區域的熱量輸送的下部工作區域，能夠有效降低溫度梯度增加而引起的圍護結構增加的采暖能耗，也能有效降低大空間垂直溫度梯度增加而引起的冷風滲透增加的采暖能耗，節能效果顯著。

技術領域

本實用新型涉及一種采暖通風設備，具體涉及一種自動降低高大空間室內采暖溫度梯度的設備及方法

背景技術

近年來，隨著經濟的發展和人們對室內環境需求的日益提高，寒冷地區的工業廠房及高大空間采暖需求也日益增大。常見的工業廠房或高大空間的采暖方式有普通散熱器采暖、輻射采暖及熱風采暖，其中以散熱器為主的采暖末端形式最為常見。

在工業廠房及高大空間的采暖過程中，由于熱空氣的上浮，會造成熱空氣在高大空間的上部區域堆積，正是由于這種堆積，會造成高大空間沿高度方向產生很大的溫度梯度，見圖1，圖2為某現場實際情況下，某時刻的垂直溫度分布(溫度梯度)圖。

根據公式：

Q＝KF(t-t_w) (1)

Q—圍護結構的傳熱量；

K—為傳熱系數；

F—為傳熱面積；

t-t_w—室內外溫差，t為室內某點的溫度，t_w為室外溫度。

此種溫度梯度的存在，會造成高大空間上部的圍護結構能耗大大增大；

根據公式：

ΔP＝(ρ_w-ρ)gΔh (2)

ΔP-室內某點和室外的熱壓差；

(ρ_w-ρ)-室內某點和室外空氣密度差，ρ為室內某點的空氣密度，ρ_w為室外空氣密度；

g-重力加速度；

Δh-進風口與出風口的高差。

此種溫度梯度的存在，也會造成熱壓的大大增大。由于高大空間建筑圍護結構密閉性較差，存在大量縫隙和開口，根據公式：

ΔP＝1/2ερ_wv² (3)

ΔP-室內某點和室外的熱壓差；

ρ_w-為室外空氣密度；

ε-縫隙局部阻力系數；

v-進風風速。

熱壓的增大，會引起縫隙進風速度的增加，進而會引起冷風滲透負荷的增加，造成建筑能耗的進一步增加。低溫輻射采暖不宜在地面情況復雜且荷載較大的工業廠房內，目前的一般的熱風采暖方式存在熱風難以送到工作區域，也同樣溫度梯度大，能耗高的特點。

工業廠房或高大空間屋面大都是由鋼結構及輕質保溫屋面板建造而成，冬季白天由于太陽輻射的作用，會使高大空間上部得到大量的太陽輻射使溫度進一步上升，也進一步加劇垂直方向的溫度梯度，而到夜晚由于夜空冷輻射的存在，垂直方向的溫度梯度會減弱，見圖3，此圖為某工業廠房現場實際測試圖。

發明內容