一種液泵驅(qū)動多重回路熱管換熱裝置及換熱方法
【專利摘要】一種液泵驅(qū)動多重回路熱管換熱裝置及換熱方法，屬換熱裝置熱交換【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置的每個(gè)回路均由液泵(1)、分液器(2)、蒸發(fā)器(3)、冷凝器(4)、集液器(5)、儲液罐(6)、電動三通閥(7)和連接管路組成。每個(gè)回路的工質(zhì)泵(1)、分液器(2)、蒸發(fā)器(3)、冷凝器(4)、集液器(5)、儲液罐(6)、電動三通閥(7)和連接管路構(gòu)成密閉空間，抽真空后充注流體工質(zhì)。有幾重回路就有幾個(gè)密閉空間。多重液泵驅(qū)動的熱管回路同時(shí)工作，有效地提高了換熱裝置的溫度效率，增大熱回收量。夏季工況時(shí)，新風(fēng)為蒸發(fā)器，排風(fēng)為冷凝器；冬季工況時(shí)，新風(fēng)為冷凝器，排風(fēng)為蒸發(fā)器。
【專利說明】—種液泵驅(qū)動多重回路熱管換熱裝置及換熱方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種液泵驅(qū)動的多重回路熱管分體式換熱裝置及其工作模式，屬于建筑熱回收領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】:
[0002]《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189—2005)明確規(guī)定:設(shè)有集中排風(fēng)的建筑，在新風(fēng)與排風(fēng)的溫差大于等于8°C時(shí):當(dāng)新風(fēng)量大于等于4000m3/h的空調(diào)系統(tǒng)，或送風(fēng)量大于等于3000m3/h的直流式空調(diào)系統(tǒng)，以及設(shè)有獨(dú)立新風(fēng)和排風(fēng)的系統(tǒng)，宜設(shè)置排風(fēng)熱回收裝置。并規(guī)定排風(fēng)熱回收裝置的額定熱回收效率不低于60%。
[0003]目前建筑領(lǐng)域應(yīng)用的空氣一空氣換熱器，整體式的包括:轉(zhuǎn)輪式、板式、板翅式、整體熱管式、溶液吸收式，分體式的包括:液體循環(huán)式和分離式熱管。對于整體式的空氣一空氣換熱器需要將新排風(fēng)管道安裝在一起，規(guī)范明確要求排風(fēng)出口和新風(fēng)進(jìn)口有一定距離的要求，這就需增加風(fēng)管長度，減少建筑使用空間。而對于分體式空氣一空氣換熱器而言，液體循環(huán)式可通過中間介質(zhì)傳輸新排風(fēng)熱量，但液體循環(huán)式需要考慮冬季防凍措施，同時(shí)液體循環(huán)式利用顯熱進(jìn)行換熱，泵功消耗較大，當(dāng)回收熱量較小時(shí)，不及泵消耗的能量。分離式熱管是對單根熱管的變形，依靠重力或毛細(xì)力或熱虹吸力進(jìn)行循環(huán)，由于分離式熱管沒有機(jī)械動力，無法應(yīng)用于復(fù)雜、大型熱回收場所。
[0004]專利《一種自然冷卻用的液泵驅(qū)動熱管冷卻裝置》提出了單回路熱管換熱裝置，研究發(fā)現(xiàn)，單回路的回路熱管溫度效率極限較低，換熱量小。對于單回路熱管換熱器，增大蒸發(fā)器與冷凝器換熱面積或換熱器排數(shù)，其極限溫度效率也只有50%。
[0005]通過模擬12排、9排、8排、6排換熱器，改變換熱器的回路個(gè)數(shù)發(fā)現(xiàn)，隨著排數(shù)的增
加，增加回路個(gè)數(shù)可以提高換熱器的換熱量和溫度效率。
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種液泵驅(qū)動多重回路熱管換熱裝置，其特征為該換熱裝置由多個(gè)液泵驅(qū)動的熱管回路并聯(lián)構(gòu)成；每個(gè)熱管回路均由液泵(1)、分液器(2)、蒸發(fā)器(3)、冷凝器(4)、集液器(5)、儲液罐(6)、流向轉(zhuǎn)換閥(7)組成，并用連接管路依次將之連接起來構(gòu)成密閉的回路空間,密閉回路抽真空后充注流體工質(zhì),每重回路獨(dú)立運(yùn)行,多重回路并聯(lián)在一起構(gòu)成多回路換熱系統(tǒng)；在每個(gè)回路中，液泵(I)驅(qū)動工質(zhì)循環(huán)時(shí)，工質(zhì)通過分液器(2)進(jìn)入蒸發(fā)器(3)，在蒸發(fā)器(3)中吸收高溫流體A的熱量后工質(zhì)部分汽化，氣液兩相工質(zhì)進(jìn)入冷凝器(4)后放熱給低溫流體B，工質(zhì)降溫使蒸汽冷凝為過冷液體，匯集于集液器(5)，然后進(jìn)入儲液罐(6),再被泵吸入重新循環(huán)。
2.權(quán)利要求1所述的一種液泵驅(qū)動多重回路熱管換熱裝置的換熱方法:當(dāng)流體A溫度TA大于流體B溫度TB時(shí)為冬季工況，換熱裝置內(nèi)工質(zhì)按照液泵(1)、分液器(2)、蒸發(fā)器(3)、冷凝器(4)、集液器(5)、儲液罐(6)和液泵(1方向循環(huán)。當(dāng)TA小于TB時(shí)為夏季工況，流向轉(zhuǎn)換閥(7)轉(zhuǎn)換工質(zhì)的流動方向，從液泵(1)出來的工質(zhì)先進(jìn)入冷凝器(4)而后再進(jìn)入蒸發(fā)器(3)，以適應(yīng)換熱溫差的改變；夏季工況:當(dāng)TB — TA < Cl時(shí)，關(guān)閉熱回收器；當(dāng)TB — TA≥Cl時(shí)，開啟熱回收器；冬季工況:當(dāng)TA - TB < C2時(shí)，關(guān)閉熱回收器；當(dāng)TA —TB ≥ C2時(shí)，開啟熱回收器。根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液泵驅(qū)動的多重回路熱管分體式換熱裝置及其工作模式，其特征是:所述回路熱管可以是一重，二重，三重或者多重；每重回路可以充注相同的工質(zhì)，也可以充注不同的工質(zhì)；C1為夏季工況時(shí)熱回收器啟動溫差，C2為冬季工況時(shí)熱回收器啟動溫差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液泵驅(qū)動的多重回路熱管分體式換熱裝置及其工作模式，其特征是:所述液泵為機(jī)械泵、射流泵、氣泡泵或電磁泵的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液泵驅(qū)動的多重回路熱管分體式換熱裝置及其工作模式，其特征是:所述的流體工質(zhì)是二氧化碳、氨、乙醇、丙酮等，以及烷烴、烯烴及其鹵代物的一種或若干種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液泵驅(qū)動的多重回路熱管分體式換熱裝置及其工作模式，其特征是:所述流向轉(zhuǎn)換閥為電動三通閥或電磁三通閥，也可以是二個(gè)二通閥組成的閥組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液泵驅(qū)動的多重回路熱管分體式換熱裝置及其工作模式，其特征是:所述蒸發(fā)器和冷凝器可以為殼管式、板式或螺旋式結(jié)構(gòu)等液冷換熱器的一種，也可以是管翅式、管帶式或者板翅式結(jié)構(gòu)等氣冷換熱器的一種。
【文檔編號】F24F13/30GK103836741SQ201310632519
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】馬國遠(yuǎn), 張雙 申請人:北京工業(yè)大學(xué)