CN108224623A - 以干空气能及太阳能为驱动能源的被动式新风系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以干空气能及太阳能为驱动能源的被动式新风系统，包括在房屋相对的两侧分别设置的被动式蒸发冷却风塔和太阳能烟囱，被动式蒸发冷却风塔靠近房屋墙壁的底部预留有通入室内的室内进风口，太阳能烟囱设置在房屋墙壁的上部，且太阳能烟囱靠近房屋墙壁的底部预留有室内排风口。本发明的被动式新风系统将蒸发冷却技术和太阳能技术结合，依靠自然对流使凉爽新鲜的空气送入室内并通过下送上排的气流组织形式排出，不仅享受了健康舒适的新风，又避免了高能耗的代价。
Description
技术领域
本发明属于空调设备技术领域，涉及一种以干空气能及太阳能为驱动能源的被动式新风系统。
背景技术
在日常生活中，我们70％以上的时间都在室内度过，而城市人口在室内度过的时间甚至超过90％，据相关数据显示，室内空气污染物的浓度一般是室外污染物浓度的2-5倍，有时甚至几十或上百倍。因此，新风系统需求急剧增加，但现有的新风系统存在很多问题，例如：长时间运行带来高能耗的问题、布管繁琐带来应用受限的问题、频繁更换过滤器造成不环保以及热回收效率低等一系列问题，制约着新风系统节能环保化、便利化以及高效化发展。因此，应用可再生能源实现被动式新风系统与国家可持续发展战略不谋而合。
我国绝大部分地区，尤其是西北地区具有得天独厚的自然条件，气象跨度大，光照充足，夏季炎热干燥，具有丰富的干空气能、太阳能等可再生能源，是蒸发冷却技术和太阳能技术的高适用区。
发明内容
本发明的目的是提供一种以干空气能及太阳能为驱动能源的被动式新风系统，将蒸发冷却技术和太阳能技术结合，依靠自然对流使气流通过下送上排的气流组织形式排出，能耗低。
本发明所采用的技术方案是，以干空气能及太阳能为驱动能源的被动式新风系统，包括在房屋相对的两侧分别设置的被动式蒸发冷却风塔和太阳能烟囱，被动式蒸发冷却风塔靠近房屋墙壁的底部预留有通入室内的室内进风口，太阳能烟囱设置在房屋墙壁的上部，且太阳能烟囱靠近房屋墙壁的底部预留有室内排风口。
本发明的特征还在于，
被动式蒸发冷却风塔包括绝热的塔体，塔体的上部围绕塔体外侧均匀设置有多个室外进风口，塔体内由上到下依次设置有粗效过滤段、中效过滤段、喷雾式直接蒸发冷却段，室外进风口设置在粗效过滤段对应的塔体外侧，室内进风口设置在喷雾式直接蒸发冷却段靠近房屋墙壁的底部，室内进风口内还设置有高效过滤器，塔体的顶部还设置有塔盖。
粗效过滤段为设置在室外进风口内的粗效过滤器。
中效过滤段为袋式过滤器。
喷雾式直接蒸发冷却段包括设置在中效过滤段下方的雾化器以及设置在塔体底部的水箱，雾化器和水箱通过供水管连接。
水箱还连接有自动补水管。
供水管上还设置有循环水泵和水处理器。
室内进风口内还设置有变频风量调节阀a。
太阳能烟囱包括设置在房屋墙壁上方的囱体，囱体远离房屋墙壁的一侧为玻璃幕墙，囱体在房屋墙壁上的一侧为绝热墙体，室内排风口设置在绝热墙体的下方，绝热墙体远离房屋墙壁的一侧还设置有蓄热墙体，玻璃幕墙的上方设置有室外排风口，囱体的顶部还设置有玻璃盖板。
室内排风口内设置有变频风量调节阀b。
本发明的有益效果是：
(1)本发明被动式新风系统，完全采用可再生能源：干空气能和太阳能，将被动式蒸发冷却下向通风降温技术和太阳能烟囱技术相结合，依靠自然对流使凉爽新鲜的空气送入室内并通过下送上排的气流组织形式排出，不仅享受了健康舒适的新风，又避免了高能耗的代价；
(2)本发明被动式新风系统，在被动式蒸发冷却风塔内部加设了喷雾式直接蒸发冷却段，在夏季高温时，可以冷却加湿送入室内的新风，增加了空气自然流动的动力，在冬季或过渡季节可以选择不开启该段，整个系统灵活性高、且易于实现且节能，喷雾对新风还具有一定的湿式过滤效果；
(3)本发明被动式新风系统，其被动式蒸发冷却风塔塔体上部四周进风断面处加设了粗效过滤器，接着在风塔内部加设了袋式过滤器，加上喷雾的湿式过滤效果，以及在室内进风口内设备的高效过滤器，组成粗效-中效-湿式-高效四级过滤，相比较传统过滤方式，增加了湿式过滤环节，既保证了送入室内新风的空气品质，又增加了高效过滤器的使用寿命。
附图说明
图1是本发明被动式新风系统的结构示意图。
图中，1.被动式蒸发冷却风塔，2.塔盖，3.粗效过滤段，4.中效过滤段，5.喷雾式直接蒸发冷却段，6.塔体，7.室外进风口，8.粗效过滤器，9.袋式过滤器，10.雾化器，11.循环水泵，12.水处理器，13.水箱，14.自动补水管，15.供水管，16.太阳能烟囱，17.玻璃盖板，18.囱体，19.玻璃幕墙，20.蓄热墙体，21.绝热墙体，22.室外排风口，23.室内，24.室内进风口，25.变频风量调节阀a，26.高效过滤器，27.室内排风口，28.变频风量调节阀b。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明所采用的技术方案是，如图1所示，以干空气能及太阳能为驱动能源的被动式新风系统，包括在房屋相对的两侧分别设置的被动式蒸发冷却风塔1和太阳能烟囱16，被动式蒸发冷却风塔1靠近房屋墙壁的底部预留有通入室内的室内进风口24，太阳能烟囱16设置在房屋墙壁的上部，且太阳能烟囱16靠近房屋墙壁的底部预留有室内排风口27。
被动式蒸发冷却风塔1包括绝热的塔体6，塔体6的上部围绕塔体6外侧均匀设置有多个室外进风口7，塔体6内由上到下依次设置有粗效过滤段3、中效过滤段4、喷雾式直接蒸发冷却段5，室外进风口7设置在粗效过滤段3对应的塔体6外侧，室内进风口24设置在喷雾式直接蒸发冷却段5靠近房屋墙壁的底部，室内进风口24内还设置有高效过滤器26，塔体6的顶部还设置有塔盖2。
粗效过滤段3为设置在室外进风口7内的粗效过滤器8。
中效过滤段4为袋式过滤器9。
喷雾式直接蒸发冷却段5包括设置在中效过滤段4下方的雾化器10以及设置在塔体6底部的水箱13，雾化器10和水箱13通过供水管15连接。
水箱13还连接有自动补水管14。
供水管15上还设置有循环水泵11和水处理器12。
室内进风口24内还设置有变频风量调节阀a25。
太阳能烟囱16包括设置在房屋墙壁上方的囱体18，囱体18远离房屋墙壁的一侧为玻璃幕墙19，囱体18在房屋墙壁上的一侧为绝热墙体21，室内排风口27设置在绝热墙体21的下方，绝热墙体21远离房屋墙壁的一侧还设置有蓄热墙体20，玻璃幕墙19的上方设置有室外排风口22，囱体18的顶部还设置有玻璃盖板17。
室内排风口27内设置有变频风量调节阀b28。
本发明被动式新风系统的工作过程为：
(1)夏季运行
室外新风从被动式蒸发冷却风塔1塔体上部设置的室外进风口7进入塔体6，由于冷空气密度大会下沉，产生反浮力通风效应，进入塔体6的新风依次经过粗效过滤器8实现粗效过滤、流入中效过滤段4的袋式过滤器9实现中效过滤、流入喷雾式直接蒸发冷却段5实现冷却加湿和湿式过滤，再从室内进风口24内经高效过滤器26高效过滤后送入室内23通风降温，室内空气通过室内排风口27进入太阳能烟囱16，太阳光照射在玻璃幕墙19和玻璃盖板17上，产生大量的热量储存在蓄热墙体20内，绝热墙体21可以防止热量流失，进入太阳能烟囱16内的空气在囱体18内从下往上温度不断升高，依据烟囱效应沿囱体18自发流动到室外排风口22处排走；
喷雾式直接蒸发冷却段5的工作过程是：水箱13中的水由循环水泵11提高动力通过供水管15流过水处理器12进行过滤后流入雾化器10，雾化器10雾化后喷入塔体6内，实现空气的冷却、加湿；
室内进风口24内设置的变频风量调节阀a25和室内排风口27内设置的变频风量调节阀b28分别用来调节进入室内风量和从室内排出的风量。
(2)冬季及过渡季节
喷雾式直接蒸发冷却段5不开启，室外新风从被动式蒸发冷却风塔1塔体上部设置的室外进风口7进入塔体6，由于冷空气密度大会下沉，产生反浮力通风效应，进入塔体6的新风依次经过粗效过滤器8实现粗效过滤、流入中效过滤段4的袋式过滤器9实现中效过滤，再从室内进风口24内经高效过滤器26高效过滤后送入室内23通风，室内空气通过室内排风口27进入太阳能烟囱16，太阳光照射在玻璃幕墙19和玻璃盖板17上，产生大量的热量储存在蓄热墙体20内，绝热墙体21可以防止热量流失，进入太阳能烟囱16内的空气在囱体18内从下往上温度不断升高，依据烟囱效应沿囱体18自发流动到室外排风口22处排走；
室内进风口24内设置的变频风量调节阀a25和室内排风口27内设置的变频风量调节阀b28分别用来调节进入室内风量和从室内排出的风量。
Claims (10)
1.以干空气能及太阳能为驱动能源的被动式新风系统，其特征在于，包括在房屋相对的两侧分别设置的被动式蒸发冷却风塔(1)和太阳能烟囱(16)，所述被动式蒸发冷却风塔(1)靠近房屋墙壁的底部预留有通入室内的室内进风口(24)，所述太阳能烟囱(16)设置在房屋墙壁的上部，且太阳能烟囱(16)靠近房屋墙壁的底部预留有室内排风口(27)。
2.根据权利要求1所述的被动式新风系统，其特征在于，所述被动式蒸发冷却风塔(1)包括绝热的塔体(6)，所述塔体(6)的上部围绕塔体(6)外侧均匀设置有多个室外进风口(7)，所述塔体(6)的内部由上到下依次设置有粗效过滤段(3)、中效过滤段(4)、喷雾式直接蒸发冷却段(5)，所述室外进风口(7)设置在粗效过滤段(3)对应的塔体(6)外侧，室内进风口(24)设置在喷雾式直接蒸发冷却段(5)靠近房屋墙壁的底部，室内进风口(24)内还设置有高效过滤器(26)，所述塔体(6)的顶部还设置有塔盖(2)。
3.根据权利要求2所述的被动式新风系统，其特征在于，所述粗效过滤段(3)为设置在室外进风口(7)内的粗效过滤器(8)。
4.根据权利要求2所述的被动式新风系统，其特征在于，所述中效过滤段(4)为袋式过滤器(9)。
5.根据权利要求2所述的被动式新风系统，其特征在于，所述喷雾式直接蒸发冷却段(5)包括设置在中效过滤段(4)下方的雾化器(10)以及设置在塔体(6)底部的水箱(13)，所述雾化器(10)和水箱(13)通过供水管(15)连接。
6.根据权利要求5所述的被动式新风系统，其特征在于，所述水箱(13)还连接有自动补水管(14)。
7.根据权利要求5所述的被动式新风系统，其特征在于，所述供水管(15)上还设置有循环水泵(11)和水处理器(12)。
8.根据权利要求1-7任一所述的被动式新风系统，其特征在于，所述室内进风口(24)内还设置有变频风量调节阀a(25)。
9.根据权利要求1所述的被动式新风系统，其特征在于，所述太阳能烟囱(16)包括设置在房屋墙壁上方的囱体(18)，所述囱体(18)远离房屋墙壁的一侧为玻璃幕墙(19)，所述囱体(18)在房屋墙壁上的一侧为绝热墙体(21)，所述室内排风口(27)设置在所述绝热墙体(21)的下方，所述绝热墙体(21)远离房屋墙壁的一侧还设置有蓄热墙体(20)，所述玻璃幕墙(19)的上方设置有室外排风口(22)，所述囱体(18)的顶部还设置有玻璃盖板(17)。
10.根据权利要求1或9所述的被动式新风系统，其特征在于，所述室内排风口(27)内设置有变频风量调节阀b(28)。
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