CN105627537A - 节能型户式智慧新风除霾系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了节能型户式智慧新风除霾系统及其控制方法，该系统包括内含有空气净化模块的新风送风装置，新风送风装置与能量回收系统连接，能量回收系统与各个房间内送风终端分别单独连接，各个房间内的回风终端与能量回收系统连接，能量回收系统与回风抽风装置连接；在新风送风装置与回风抽风装置之间设有连通二者的管路，在管路上设置混风阀，混风阀设于空气净化模块的前侧，混风阀与智慧控制装置连接。本发明的有益效果是：通过能量回收系统的设置，实现回风热量或者冷量的回收利用，避免对室内温度造成过大的波动；通过智慧控制装置检测空气净化模块两侧的压力差，并及时反馈至用户，以便及时更换或清洗过滤网；同时实现远程控制。

Description

节能型户式智慧新风除霾系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及空气净化及余热回收设备，具体涉及节能型户式智慧新风除霾系统及其控制方法，特别适合于住宅或中小型办公场所。

背景技术

近年来，国内各大城市空气环境越来越恶劣，特别是华北、华东区域连续雾霾天气，严重威胁着人们的健康。传统开窗通风的方式已经十分不可取。很多公司和个人为了减轻雾霾影响，采购空气净化器。空气净化器是能够吸附、分解或转化一些室内污染物，但其本质上是室内封闭循环式装置，只能降低室内空气中的某些有害物质含量，不能降低二氧化碳浓度也不能补充氧气，无法有效保障室内空气质量。

在雾霾天气愈发严重的情况下，单纯的传统新风换气机和空气净化器都已经无法满足人们对室内空气品质的要求，户式新风除霾系统正是在这个背景下研发的。

发明内容

本发明的为了解决上述问题，提出了一种适用于住宅或中小型办公场所的新风除霾系统及其控制方法，该系统不仅可以有效保障室内空气品质，还能实现最大限度地能源节约。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

节能型户式新风除霾系统，包括内含有空气净化模块的新风送风装置，新风送风装置与能量回收系统连接，能量回收系统与各个房间内送风终端分别单独连接，各个房间内的回风终端与能量回收系统连接，能量回收系统与回风抽风装置连接；在新风送风装置与回风抽风装置之间设有连通二者的管路，在管路上设置混风阀，混风阀设于空气净化模块的前侧，混风阀与智慧控制装置连接，智慧控制装置与室外空气质量传感器连接；在室外空气污染严重时，智慧控制装置自动调整混风阀的开度，减小新风量加大回风量，通过空气净化模块后进入新风送风系统，在满足室内空气质量的前提下可有效降低空气净化模块的除霾负荷。

进一步地，所述回风抽风装置与能量回收系统内换热管的出口连接，回风终端与换热管的入口连接。

或者，所述新风送风装置与能量回收系统内换热管的入口连接，换热管的出口与送风终端连接。

或者，所述能量回收系统为脉动热管换热器，脉动热管换热器包括一个壳体，壳体内有一隔板将换热器分为两个通道，即新风通道和回风通道，透过隔板布置有一排或多排毛细管，管内充注设定量的工作介质，可实现新风通道和回风通道两侧的热量传递；具体地，能量回收系统两侧总共有四个风口，即新风侧入口、新风侧出口、回风侧入口，回风侧出口。

进一步地，所述新风送风装置包括设于送风管内的送风风机，送风风机为变频风机，变频风机有利于降低系统能耗。

进一步地，所述回风风机与新风风机为双向流风机。

进一步地，所述回风抽风装置包括回风管内的回风风机，回风风机为变频风机。

进一步地，所述智慧控制装置通过无线通信网络与无线通信设备交互数据，智慧控制装置与各房间内送风终端阀门、回风终端阀门、新风送风装置开关及回风抽风装置的开关分别单独连接以实现远距离控制室内新风除霾系统，智慧控制装置可实时采集室内送、回风终端阀门开度、空气净化模块两侧的压力、控制混风阀的开度。

进一步地，所述空气净化模块包括沿着新风送风装置进风方向依次设置的多个过滤器，有初效过滤器、中效过滤器和PM2.5超净过滤器。

进一步地，在各个房间内均设有室内空气质量传感器及氧气浓度传感器，这两个传感器均与智慧控制装置分别单独连接。

进一步地，在所述空气净化模块的两侧各设有压力传感器，压力传感器与智慧控制装置连接，智慧控制装置计算空气净化模块两侧的压力差。

所述的新风除霾系统的控制方法，具体步骤如下：

1)用户通过无线通信设备由智慧控制装置或者直接手动打开房间内送风终端处的开关；送风终端处的开关与送风风机和回风风机的开关联动；

2)能量回收系统对新风和回风进行换热；

3)室内空气质量传感器与氧气浓度传感器检测室内相关参数，若检测数值大于或等于设定值，智慧控制装置控制送风风机和回风风机降低相应的速率；反之，则提高相应的速率；

4)或者，用户通过无线通信设备由智慧控制装置控制送风风机和回风风机降低的速率。

5)智慧控制装置接收室外空气质量传感器的数据，当检测到空气污染高于智慧控制装置内的设定值时，智慧控制装置控制混风阀半开，采用部分回风的方式进行送风。

本发明的工作原理是：本发明为住宅或办公区提供新风除霾系统，保障室内空气品质。室外新风由送风风机引入系统后，首先经过空气净化模块净化，过滤PM2.5级微尘及其他杂质等，然后进入能量回收系统与室内回风进行热量或冷量交换，新风吸收热量、温度升高后通过管道进入送风终端，通过送风终端的散流器或侧向格栅式风口送入既定区域，同时室内空气通过回风终端汇集至管路，经由能量回收系统散热降温或者回收冷量后排至户外。

本发明的有益效果是：

1)新风除霾系统通过无线网络接收传感器的信号，实时发送给用户，以便随时掌握室内空气质量数据；并及时控制系统内风机的转速和混风阀的开度，实现自动变频调节和回风的有效利用。

2)通过能量回收系统的设置，实现回风热量或者冷量的回收利用，避免对室内温度造成过大的波动。

3)通过智慧控制装置检测空气净化模块两侧的压力差，并及时反馈至用户，以便及时更换或者清洗过滤网；通过无线通信设备的设置，实现远程控制。

附图说明

图1是本发明中新风除霾系统的结构图；

其中：1–送风风机，2–回风风机，3–压力传感器，4–送风终端，5–回风终端，6–送风调节阀，7–回风调节阀，8–无线通信网络，9–混风阀，10–脉动热管，A–新风除霾主机，B–能量回收系统，C–新风送风管路，D–抽风回风管路，E–空气净化模块，F–智慧控制装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

如图1所示，新风除霾主机A可置于卫生间吊顶夹层或阳台等靠近外窗的场所，日常情况下电源保持常开即可，室内任一送风终端4开启后，新风除霾主机A的送风风机1关联启动，同时回风调节阀7与送风调节阀6开度保持关联一致，且新风除霾主机A的送风风机1和回风风机2为双向流风机，转速和风量基本相同，即有效保障室内压力平衡；此外，新风采集口和回风排放口宜分开安装，二者有一定距离，以免回风出现短路情况直接进入新风采集范围；回风量跟送风量协同调节，当送风量调整时回风同步调整，保正室内空气压力稳定。

所述空气净化模块包括沿着新风除霾主机进风方向依次设置的初效过滤器和中效过滤器，初级过滤滤除飘絮和碎屑，终极为PM2.5级过滤材质，达到洁净级别；能量回收系统B内换热管采用脉动热管换热器，新风和回风均走管外，清扫积灰方便，且脉动热管工作效率高、均温性好，可实现最大程度的把回风热量或冷量交换给新风一侧，在冬季，能量回收系统B回收热量，在夏季，能量回收系统B回收冷风的温度。

新风送风终端4开启后，新风自户外采风口引入新风除霾主机A，在送风风机1作用下，首先经过空气净化模块E，新风经过初效过滤器、中效过滤器后进行洁净过滤，洁净过滤可滤除PM2.5级微尘，达到送风条件后进入能量回收系统B，能量回收系统B即能量回收系统，为一全热回收换热器，其内核心部件为毛细脉动热管10，毛细脉动热管内充注特殊工质，可在不低于5℃条件下启动，即当回风温度超过5℃时，回风和新风就可以实现良好的热量交换过程，且风与换热元件的热量交换均为管外传热，若产生积尘等污染可以方便清洗，同时脉动热管换热器具有均温性好，传热速率快，设备体积小等优点，尤其适用于该系统占用空间小的要求。新风与回风完成换热后离开能量回收系统B，通过新风送风管路C被送入各个房间的送风终端4，送风终端4根据安装位置和安装形式不同可分为散流器形式和侧向送风的格栅形式，根据室内人员的作息及可接受程度，其送风量的大小可以通过送风调节阀6分级调控，送风阀6和回风阀7关联，送风量与回风量实时匹配，保障户内气压平衡，室内相对污浊的空气经过回风终端5，由抽风回风管路D送入能量回收系统B，能量回收系统由能量回收系统构成，完成热量交换之后经由新风除霾主机A排至户外，新风除霾主机A还包含一智慧控制装置F，智慧控制装置F具有采集数据、收集气象资料、发出调控指令等功能，智慧控制装置F根据送风调节阀6和回风调节阀7的调控等级信息，调整新风除霾主机A的双向风机即送风风机1和回风风机2，具体通过变频调节转速调节风量，风机噪声低且能耗小。

智慧控制装置F具有互联通信功能，可通过无线通信网络8与居室内WiFi对接，实时接收户外气象数据，当户外空气恶劣时，如当PM2.5指数超过120或其它数值，该数值可以通过智慧控制装置F进行设置；智慧控制装置F输出指令调整混风阀9的开度，采用部分回风方式，实现恶劣天气下部分新风+部分回风的方法满足室内空气品质要求，适当减小除霾主机洁净模块的负荷。

智慧控制装置F根据压力传感器3的数据情况，衡量空气净化模块E的积尘等级，空气净化模块E两端的压力差超过额定工况下设定值时，智慧控制装置F通过无线通信网络8通知无线通信设备如用户手机终端，提醒清洗或更换空气净化模块E的核心部件。

新风除霾系统的控制方法，具体步骤如下：

1)用户通过无线通信设备由智慧控制装置F或者直接手动打开房间内送风终端处的开关，进而送风风机1和回风风机2的被打开；

2)能量回收系统对新风和回风进行换热；

3)室内空气质量传感器与氧气浓度传感器检测室内相关参数，若检测数值大于或等于设定值，智慧控制装置F控制送风风机1和回风风机2降低相应的速率；反之，则提高相应的速率；

4)或者，用户通过无线通信设备由智慧控制装置F控制送风风机1和回风风机2降低速率。

5)智慧控制装置F接收室外空气质量传感器的数据，当检测到空气污染(PM2.5数值)高于设定值时，智慧控制装置F控制混风阀9半开，采用部分回风的方式进行送风。

实施例2

所述新风除霾主机与能量回收系统内换热管的入口连接，换热管的出口与送风终端连接。

所述新风除霾主机包括设于送风管内的送风风机，送风风机为变频风机，变频风机有利于降低系统能耗。

实施例3

所述能量回收系统为脉动热管换热器，脉动热管换热器包括一个壳体，壳体内设有至少三个通道，中间的通道内填充有受热气化的液体介质，液体介质一侧的通道内流通新风，另一侧通道内流通回风。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.节能型户式智慧新风除霾系统，其特征在于，包括内含有空气净化模块的新风送风装置，新风送风装置与能量回收系统连接，能量回收系统与各个房间内送风终端分别单独连接，各个房间内的回风终端与能量回收系统连接，能量回收系统与回风抽风装置连接；在新风送风装置与回风抽风装置之间设有连通二者的管路，在管路上设置混风阀，混风阀设于空气净化模块的前侧，混风阀与智慧控制装置连接，智慧控制装置与室外空气质量传感器连接。

2.如权利要求1所述的新风除霾系统，其特征在于，所述回风抽风装置与能量回收系统内换热管的出口连接，回风终端与换热管的入口连接。

3.如权利要求1所述的新风除霾系统，其特征在于，所述新风送风装置与能量回收系统内换热管的入口连接，换热管的出口与送风终端连接。

4.如权利要求1或2或3所述的新风除霾系统，其特征在于，所述新风送风装置包括设于送风管内的送风风机，送风风机为变频风机，所述回风抽风装置包括回风管内的回风风机，回风风机为变频风机，所述回风风机与新风风机为双向流风机。

5.如权利要求1所述的新风除霾系统，其特征在于，所述能量回收系统为脉动热管换热器，脉动热管换热器包括一个壳体，壳体内有一隔板将换热器分为两个通道，即新风通道和回风通道，透过隔板布置有一排或多排毛细管，管内充注设定量的工作介质。

6.如权利要求1所述的新风除霾系统，其特征在于，所述智慧控制装置通过无线通信网络与无线通信设备交互数据，智慧控制装置与各房间内送风终端阀门、回风终端阀门、新风送风装置开关及回风抽风装置的开关分别单独连接。

7.如权利要求1所述的新风除霾系统，其特征在于，所述空气净化模块包括沿着新风送风装置进风方向依次设置的多个过滤器。

8.如权利要求1或2所述的新风除霾系统，其特征在于，在各个房间内均设有室内空气质量传感器及氧气浓度传感器，这两个传感器均与智慧控制装置分别单独连接。

9.如权利要求1所述的新风除霾系统，其特征在于，在所述空气净化模块的两侧各设有压力传感器，压力传感器与智慧控制装置连接，智慧控制装置计算空气净化模块两侧的压力差。

10.权利要求1-9中任一项所述的新风除霾系统的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)用户通过无线通信设备由智慧控制装置或者直接手动打开房间内送风终端处的开关；

2)能量回收系统对新风和回风进行换热；

3)室内空气质量传感器与氧气浓度传感器检测室内相关参数，若检测数值大于或等于设定值，智慧控制装置控制送风风机和回风风机降低相应的速率；反之，则提高相应的速率；

4)或者，用户通过无线通信设备由智慧控制装置控制送风风机和回风风机降低的速率。

5)智慧控制装置接收室外空气质量传感器的数据，当检测到空气污染高于设定值时，智慧控制装置控制混风阀半开，采用部分回风的方式进行送风。