一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站

专利摘要:
本实用新型涉及空调技术领域，提供了一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，包括站台层和站厅层，还包括置于所述站台层中的热管蒸发器以及置于所述站厅层中的热管冷凝器，所述热管蒸发器和所述热管冷凝器通过热管形成回路，所述热管中灌注有可蒸发或冷凝的工作液体。本实用新型的一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，通过热管冷凝器、热管和热管蒸发器和工作液体，就能够实现热量的回收，既满足了设备用房的制冷需求，又能为人员办公用房供热，热回收率高，且消耗能源极少，有效解决了现有的新风热回收机组系统管路复杂，设备成本高、占用空间，在地铁车站内实施较为困难等缺陷，克服了安装使用多联机制热消耗电能的弊端。
公开号:CN214332854U
申请号:CN202022821309.0U
申请日:2020-11-30
公开日:2021-10-01
发明作者:沈杰；蔡崇庆；车轮飞；刘俊；胡清华；李香凡；李旷怡
申请人:China Railway Siyuan Survey and Design Group Co Ltd；
IPC主号:F24D15-02

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及空调技术领域，具体为一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站。
[n0002] 目前我国夏热冬冷地区地铁车站空调系统中，强弱电设备用房全年发热量大且稳定，空调系统需要全年制冷，冬季较大的发热量无法回收利用；人员办公用房空调系统夏季制冷，冬季因车站无集中热源而无法利用空调设备制热，人员办公用房只能维持10℃左右的温度，冬季热舒适性较差。在某些环境品质要求较高的夏热冬冷地区的地铁车站，为了改善人员办公用房冬季热舒适性，人员办公用房设置了多联空调系统，冬季开启多联机向办公用房供热，需要消耗电能，且多联机在冬季能效比低、不节能，制热效果也较差。
[n0003] 冬季设置新风热回收机组是目前常见的热回收方案，应用在我国夏热冬冷地区地铁车站也可以实现对设备用房发热量的热回收，同时向人员办公用房提供新风和供热，但新风热回收机组系统管路复杂，设备成本高、占用空间，一般在地铁车站安装实施比较困难，经济可行性差。
[n0004] 本实用新型的目的在于提供一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，可以避免传统新风热回收机组的不足之处或者可以避免使用多联机制热消耗电能。
[n0005] 为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，包括站台层和站厅层，还包括置于所述站台层中的热管蒸发器以及置于所述站厅层中的热管冷凝器，所述热管蒸发器和所述热管冷凝器通过热管形成回路，所述热管中灌注有可蒸发或冷凝的工作液体。
[n0006] 进一步，所述热管冷凝器至所述热管蒸发器的热管为供冷凝后的工作液体流通的热管，所述热管蒸发器至所述热管冷凝器的热管为供蒸发后的工作液体流通的热管。
[n0007] 进一步，所述站厅层设有人员办公室用房，所述热管冷凝器设于所述人员办公室用房中。
[n0008] 进一步，所述站台层设有强电设备用房，所述热管蒸发器设于所述强电设备用房中。
[n0009] 进一步，所述热管蒸发器和所述热管冷凝器之间的高度差不超过6m。
[n0010] 进一步，所述热管贯穿所述站厅层和所述站台层之间的楼板。
[n0011] 进一步，所述楼板中内置有供所述热管穿过的钢套管，所述钢套管具有两贯通的开口，所述钢套管的两端开口分别连通所述站台层和所述站厅层。
[n0012] 进一步，所述热管蒸发器和所述热管冷凝器均安设有风机。
[n0013] 进一步，所述热管内具有真空腔室，所述工作液体灌注在所述真空腔室中。
[n0014] 进一步，所述热管形成循环回路。
[n0015] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，通过热管冷凝器、热管和热管蒸发器和工作液体，就能够实现热量的回收，既满足了设备用房的制冷需求，又能为人员办公室用房供热，热回收率高，且消耗能源极少，有效解决了现有的新风热回收机组系统管路复杂，设备成本高、占用空间，在地铁车站内实施较为困难等缺陷，克服了安装使用多联机制热消耗电能的弊端；其能在地铁车站或大型公共建筑空调系统设计中进行推广、借鉴和应用。
[n0016] 图1为本实用新型实施例提供的一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站的示意图；
[n0017] 附图标记中：1-站厅层；10-人员办公室用房；2-站台层；20-强电设备用房；3-热管蒸发器；4-热管冷凝器；5-热管；6-工作液体；7-楼板；8-钢套管。
[n0018] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[n0019] 请参阅图1，本实用新型实施例提供一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，包括站台层2、站厅层1、置于所述站台层2中的热管蒸发器3以及置于所述站厅层1中的热管冷凝器4，所述热管蒸发器3和所述热管冷凝器4通过热管5形成回路，所述热管5中灌注有可蒸发或冷凝的工作液体6。所述站厅层1设有人员办公室用房10，所述热管冷凝器4设于所述人员办公室用房10中。所述站台层2设有强电设备用房20，所述热管蒸发器3设于所述强电设备用房20中。在本实施例中，将热管蒸发器3设在站台层2中，将热管冷凝器4设在站厅层1中，并将二者通过内灌注有工作液体6的热管5连接，并形成回路，该工作液体6可以在热管5中蒸发或冷凝，进而可以实现在有较大发热量的站台层2中受热蒸发，带走经过热管蒸发器3的空气的热量，以产生冷风送入设备用房制冷，而蒸发的工作液体6在压力差的作用下向上运动，到达需要制热的站厅层1的人员办公室用房的热管冷凝器4被冷却成液体状态，向经过热管冷凝器4的空气放出热量，产生热风送入人员办公室用房制热。其中工作液体6为现有液体，例如采用高纯水。
[n0020] 作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1，所述热管冷凝器4至所述热管蒸发器3的热管5为供冷凝后的工作液体6流通的热管5，所述热管蒸发器3至所述热管冷凝器4的热管5为供蒸发后的工作液体6流通的热管5。优选的，所述热管5形成循环回路。在本实施例中，在上述的制热和制冷的基础上，热管5内的冷凝水的工作液体6在热管冷凝器处靠重力的作用流回热管蒸发器3完成一次循环，如此循环不止，从而实现将需要制冷的设备用房发热量转移至需要制热的人员办公室用房，即可实现冬季热回收。
[n0021] 至此，整个回收式热管系统的工作原理是：利用相变作用和重力作用，热管5内部抽成真空，在封口之前注入工作液体6，只要加热热管5表面，工作液体6就会蒸发，蒸发端蒸汽的温度和压力都高于热管5的其他部分，因此，热管5内产生了压力差，促使蒸汽流向热管5内较冷的一端；当蒸汽在热管5内壁上冷凝的时候，蒸汽放出汽化潜热，从而将热传向了冷凝端；之后，热管5内冷凝后的液体在重力作用下再回到蒸发端，从而实现循环运行。
[n0022] 作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1，所述热管蒸发器3和所述热管冷凝器4之间的高度差不超过6m。在本实施例中，通常强电设备用房20设置于地铁车站站台层2设备区大端，层高一般为5m，人员办公用房设置于地铁车站站厅层1设备区大端，层高一般为5m，从平面上看，人员办公室用房正好位于强电设备用房20正上方，热管5顶部和底部的高差一般不超过6m，这种布置可以保证热管5较高的换热效率。冬季人员办公室用房设计温度为20℃，强电设备用房20设计温度为36℃，较大的温度差也保证了热管5较高的换热效率。
[n0023] 作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1，所述热管5贯穿所述站厅层1和所述站台层2之间的楼板7。所述楼板7中内置有供所述热管5穿过的钢套管8，所述钢套管8具有两贯通的开口，所述钢套管8的两端开口分别连通所述站台层2和所述站厅层1。在本实施例中，热管5采用钢套管8进行固定和保护，方便其安全地穿过楼板7。
[n0024] 作为本实用新型实施例的优化方案，所述热管蒸发器3和所述热管冷凝器4均安设有风机。在本实施例中，为了增强热管蒸发器和热管冷凝器的换热效果，热管蒸发器和热管冷凝器均设置风机加强换热，那么整个系统仅消耗少量风机用电量，即可实现高效热回收，同时实现制冷和供热。
[n0025] 作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图1，所述热管5内具有真空腔室，所述工作液体6灌注在所述真空腔室中。在本实施例中，保证热管5内的真空环境有利于稳定的制冷和制热。
[n0026] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，包括站台层和站厅层，其特征在于：还包括置于所述站台层中的热管蒸发器以及置于所述站厅层中的热管冷凝器，所述热管蒸发器和所述热管冷凝器通过热管形成回路，所述热管中灌注有可蒸发或冷凝的工作液体。
[0002] 2.如权利要求1所述的一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，其特征在于：所述热管冷凝器至所述热管蒸发器的热管为供冷凝后的工作液体流通的热管，所述热管蒸发器至所述热管冷凝器的热管为供蒸发后的工作液体流通的热管。
[0003] 3.如权利要求1所述的一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，其特征在于：所述站厅层设有人员办公室用房，所述热管冷凝器设于所述人员办公室用房中。
[0004] 4.如权利要求1所述的一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，其特征在于：所述站台层设有强电设备用房，所述热管蒸发器设于所述强电设备用房中。
[0005] 5.如权利要求1所述的一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，其特征在于：所述热管蒸发器和所述热管冷凝器之间的高度差不超过6m。
[0006] 6.如权利要求1所述的一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，其特征在于：所述热管贯穿所述站厅层和所述站台层之间的楼板。
[0007] 7.如权利要求6所述的一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，其特征在于：所述楼板中内置有供所述热管穿过的钢套管，所述钢套管具有两贯通的开口，所述钢套管的两端开口分别连通所述站台层和所述站厅层。
[0008] 8.如权利要求1所述的一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，其特征在于：所述热管蒸发器和所述热管冷凝器均安设有风机。
[0009] 9.如权利要求1所述的一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，其特征在于：所述热管内具有真空腔室，所述工作液体灌注在所述真空腔室中。
[0010] 10.如权利要求1所述的一种具有冬季热回收式热管系统的地铁车站，其特征在于：所述热管形成循环回路。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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