一种非对称传热方法及设备和系统与流程

本发明涉及一种换热方法，设备和系统，尤其涉及一种由多次换热的非对称换热方法、设备和系统。

背景技术：

常规的换热方法一般基于对称换热，一侧为一股流体，另一侧为另一股流体，两股流体在一次循环过程中只实现一次换热，换热效率低，且对流量要求高，不符合节能需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种非对称传热方法及设备与系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种非对称传热方法，该方法通过换热设备实现，所述换热设备包括得热侧和释热侧，至少有一侧有多股流体多次流入和流出，并与另一侧进行换热，多股流体相互独立，或部分或全部相互连接。

进一步地，所述的流体为水或者溶液，与所述流体换热的另一侧为制冷剂，如氟利昂等，或为烟气，或为电加热器。

一种换热设备，所述换热设备为第一换热设备，由第一类壳体和位于第一类壳体内的第一类换热通道组成，第一类换热通道外构成第一换热设备的一侧，第一类换热通道内构成第一换热设备的另一侧；第一换热设备的一侧通过隔离板隔离形成多个独立的流体通道，每个流体通道含有至少一个进口和一个出口。

一种换热设备，所述换热设备为第二换热设备，由第二类壳体和位于第二类壳体内的多个第二类换热通道组成，第二类换热通道内构成第二换热设备的一侧，每个第二类换热通道内构成一个流体通道；第二类换热通道外构成第二换热设备的另一侧，所述流体通道含有至少一个进口和一个出口。

一种太阳能热水系统，系统由换热设备、多个太阳能集热装置和泵组成，所述换热设备为第一类换热设备或第二类换热设备，太阳能集热装置与换热设备的流体通道交替串联。

一种辐射冷却或加热系统，系统由换热设备，辐射装置，和泵组成，所述换热设备为第一类换热设备或第二类换热设备，辐射装置与换热设备的流体通道交替串联。

一种基于溶液除湿或再生系统，系统由换热设备，溶液除湿器或再生器，和泵组成，所述换热设备为第一类换热设备或第二类换热设备，溶液除湿器或再生器与换热设备的流体通道交替串联。

一种空调系统，系统由空调冷水机，换热设备，空调分区组成，所述换热设备为第一类换热设备或第二类换热设备，换热设备的一侧，即多个流体通道与多个空调分区交替串联，另一侧与空调冷水机相连的氟利昂相连。

本发明的有益效果在于：可以实现多股流体的换热，或者一个流体的多次换热。可以减少循环流体的流量，或减小流体的阻力，或提供换热用法侧的效率，简化系统等特点点，具有节能，实用，简单，可靠等优点。

附图说明

图1为换热设备与多用户独立连接的原理图；

图2为换热设备与多用户串联连接的原理图；

图3为换热设备与多用户混联连接的原理图；

图4为换热设备的一侧为电加热的原理图；

图5为多用户合为一体的原理图；

图6表示有多个第一换热通道的原理图；

图7表示第二类换热器的情况；

图8为太阳能集热系统；

图9为溶液系统；

图10为辐射冷热系统；

图11为本发明的空调系统；

图12为常规的空调系统；

图中，第一类壳体1、第二类壳体1a、第一类换热通道2、第二类换热通道2a、电加热器5、第一类换热设备10、第一换热设备10的一侧12、第一换热设备10的另一侧11、第二类换热设备20的另一侧21、第二类换热设备20的一侧22、太阳能集热装置200、第一泵201、溶液除湿器或再生器300，第二泵318、辐射装置100、第三泵101；

41，42，……，4n表示不同用户；

121、122，……，12n表示不同流体通道；

301、304、307、310、313、316均表示填料；

302、305、308、311、314、317均表示普通溶液槽；

303、306、309、312、315均表示底面开孔的溶液槽。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，第一类换热设备10由第一类壳体1和位于第一类壳体1内的第一类换热通道2组成，第一类换热通道2外构成第一换热设备10的一侧12(得热侧或释热侧)，第一类换热通道2内构成第一换热设备10的另一侧11(释热侧或得热侧)；第一类换热通道2外侧，即第一换热设备10的一侧12含有多个独立的流体通道121、122至12n，通过隔离板3隔离形成，每个流体通道含有至少一个进口和一个出口；第一类换热通道2内侧为流体a，如氟利昂，烟气，蒸汽等，第一类换热通道2外侧，即流体通道内为多股流体b1、b2、至bn，与多用户41，42，至4n相连，用户通过流体与第一换热设备10的另一侧11进行换热。各用户的连接形式可为并联，及相互独立，如图1；或为串联，如图2；或为混联，如图3。

图4为串联形式，与图2不同在于，换热通道内侧为电加热器5。

图5表示多用户可能实际为一个设备的多个部分。

图6表示第一类换热通道2为多个，实际上的情况往往为多个，图1至图5，为了说明的方便，只表示了一个。

图7为第二类换热设备20，由第二类壳体1a和位于第二类壳体1a内的多个第二类换热通道2a组成，第二类换热通道20内构成第二类换热设备20的一侧22，第二类换热通道20外构成第二类换热设备20的另一侧21，每个第二类换热通道2a内构成一个流体通道，每个流体通道含有至少一个进口和一个出口。

图8为太阳能热水系统，由换热设备(图中表示的为第一类换热设备10)，太阳能集热装置200，和第一泵201组成，太阳能集热装置200与换热设备的流体通道交替串联连接。太阳能集热装置可以采用目前市场上的普通太阳能的集热板，也可以采用其它管如普通的铜管，或者塑料管，还可以采用阳光板，真空板等，本系统极大的减少了泵201的流量和压头和功率，同时使得太阳能集热器可以大型化，克服了原来系统，依靠密度差或者热管传热对系统的限制。

图9为溶液系统，系统由换热设备(图中表示的为第一类换热设备10)，溶液除湿器或再生器300，和第二泵318组成，溶液除湿器或再生器300与换热设备多次串联连接，即泵318将溶液槽317中溶液l泵至第一类换热设备10中顶部的流体通道c1，溶液与第一换热设备10的另一侧11换热后进入溶液除湿器或再生器300的上部的填料301，和304，经过301的溶液落入溶液槽302，302的溶液流入换热器10的c2，再经过布液装置306进入填料307，304的溶液落入溶液槽305，进入c3换热后再经过布液装置309进入填料310，如此多次，最后溶液都进入到溶液槽317。

由于溶液多次在换热器10与溶液填料之间换热，大大减少了泵的流量和阻力，也减少了每次的传热温差，提高了除湿和再生的效率。

图10为辐射冷却或加热系统，系统由换热设备(图中表示的为第一类换热设备10)，辐射装置100，和第三泵101组成，辐射装置100与换热设备的流体通道多次交替串联连接，极大的减少了泵201的流量和压头和功率，同时也方便采用普通的金属管和塑料管通过连续的折弯来制作辐射管，无需焊接或其它复杂的加工工艺。

图11为本发明的空调系统，图12为普通的空调系统，图12中普通空调系统一般采用分水器与冷水机的蒸发器相连，通过分水器平行的将水分配到各空调分区的末端，其缺点是空调分区的水分配调节要求高，图12中采用换热设备(图中表示的为第一类换热设备10)替代了冷水机的蒸发器和分水器，系统简单，各分区与换热设备的流体通道交替串联，没有分配的问题。