[实用新型]一种自动降低高大空间室内采暖温度梯度的设备

说明书

本实用新型涉及一种自动降低高大空间室内采暖温度梯度的设备，所述设备包括柱状的消声外壳，消声外壳上部为圆形进风口，下部为电动旋流风口，内部自上而下依次为初中效过滤器、风机和均流器；所述设备还包含有温度传感器，温度传感器接入温度采集计算及信号变送器，通过变频器与风机互联。本实用新型把堆积在上部非工作区域的热量输送的下部工作区域，能够有效降低温度梯度增加而引起的围护结构增加的采暖能耗，也能有效降低大空间垂直温度梯度增加而引起的冷风渗透增加的采暖能耗，节能效果显著。

技术领域

本实用新型涉及一种采暖通风设备，具体涉及一种自动降低高大空间室内采暖温度梯度的设备及方法

背景技术

近年来，随着经济的发展和人们对室内环境需求的日益提高，寒冷地区的工业厂房及高大空间采暖需求也日益增大。常见的工业厂房或高大空间的采暖方式有普通散热器采暖、辐射采暖及热风采暖，其中以散热器为主的采暖末端形式最为常见。

在工业厂房及高大空间的采暖过程中，由于热空气的上浮，会造成热空气在高大空间的上部区域堆积，正是由于这种堆积，会造成高大空间沿高度方向产生很大的温度梯度，见图1，图2为某现场实际情况下，某时刻的垂直温度分布(温度梯度)图。

根据公式：

Q＝KF(t-t_w) (1)

Q—围护结构的传热量；

K—为传热系数；

F—为传热面积；

t-t_w—室内外温差，t为室内某点的温度，t_w为室外温度。

此种温度梯度的存在，会造成高大空间上部的围护结构能耗大大增大；

根据公式：

ΔP＝(ρ_w-ρ)gΔh (2)

ΔP-室内某点和室外的热压差；

(ρ_w-ρ)-室内某点和室外空气密度差，ρ为室内某点的空气密度，ρ_w为室外空气密度；

g-重力加速度；

Δh-进风口与出风口的高差。

此种温度梯度的存在，也会造成热压的大大增大。由于高大空间建筑围护结构密闭性较差，存在大量缝隙和开口，根据公式：

ΔP＝1/2ερ_wv² (3)

ΔP-室内某点和室外的热压差；

ρ_w-为室外空气密度；

ε-缝隙局部阻力系数；

v-进风风速。

热压的增大，会引起缝隙进风速度的增加，进而会引起冷风渗透负荷的增加，造成建筑能耗的进一步增加。低温辐射采暖不宜在地面情况复杂且荷载较大的工业厂房内，目前的一般的热风采暖方式存在热风难以送到工作区域，也同样温度梯度大，能耗高的特点。

工业厂房或高大空间屋面大都是由钢结构及轻质保温屋面板建造而成，冬季白天由于太阳辐射的作用，会使高大空间上部得到大量的太阳辐射使温度进一步上升，也进一步加剧垂直方向的温度梯度，而到夜晚由于夜空冷辐射的存在，垂直方向的温度梯度会减弱，见图3，此图为某工业厂房现场实际测试图。

发明内容