CN101101181A - 太阳能空气全热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能空气全热交换器，属于通风和空调空气能量回收节能电器技术领域。它包括：低功耗空气全热交换器和太阳能电池装置组成，与现有技术不同之处在于：一、只使用一个电动机改进了以前需要两个电动机才能实现的功能。二、使用太阳能技术，实现了既能向室内提供新鲜空气又可以回收排风空气中包含的部分热能，而且不耗电的节能目标。产品具备体积小，噪音低，不耗电，可节能等优点，可以方便地安装在千家万户住舍的窗或者墙壁上，用于净化室内空气，解决空调房的通风环境，具有巨大的实用意义和经济效果。

Description

太阳能空气全热交换器

技术领域

本发明涉及一种太阳能空气全热交换器，尤其是利用太阳能电池作为能源的空气全热交换器，属于通风和空调能量回收节能电器技术领域。

背景技术

目前使用的空气全热交换器，用于回收排到室外的室内空气中包含的部分热能，以实现既通风又节能的效果。例如：发明专利申请号200610087685.3，其不足之处在于：一.在实际使用中，通过热交换器元件回收排到室外的室内空气中包含的部分热能取得的能量，远远低于风扇马达自身所消耗的电功率能量，在空调房中安装了空气全热交换器，等于增加了用电负荷，其所谓的节能只能解释为，如果安装相同功率的换气电风扇与之相比较才能成立，所以节能效果不明显。二.需要装配至少两个电机，一个进风电动机和一个回风电动机来实现空气热交换器功能，因此体积大，成本高，耗电费。三.使用时需要将空气全热交换器固定安装在吊顶天花板上，不便于安装和维修，特别对于现有已经装潢好的大量居室以及建筑物，更是难以安装和推广。四.没有利用太阳能技术，来实现真正不耗电，既能通风又可节能的目标。

发明内容

本发明的目的是克服上述之不足，采用以下技术方案，提供一种太阳能空气全热交换器来实现。

众所周知，太阳能电池的价格成本比较高，所以要制造太阳能空气全热交换器，首先必须降低空气全热交换器的耗电功率，因此本发明设计了一种，由一个电动机代替目前要用二个电动机才能实现新风和回风功能的低功耗空气全热交换器，减少了耗电功率，缩小了空气全热交换器的体积，降低了制造成本。

一种太阳能空气全热交换器包括：低功耗空气全热交换器和常规太阳能电池装置组成，低功耗空气全热交换器由：送风口1，过滤网2和7，热交换元件3，箱体4，排风口5，新风口6，回风口9，电控器10构成，其特征在于箱体4的内部分别隔断，由热交换元件3组成a和b风道，风道中装有一个双轮风机8。克服了目前用二个电动机才能实现新风和回风功能的缺陷，具有体积小，耗电省，制造成本低等优点。

本发明所述的太阳能空气全热交换器其特征在于双轮风机8为一个交流或直流电动机，主轴两端分别装有风轮。风轮可以是离心式或者轴流式；其出风方向，可以根据产品的款式选择为，同步一致方向或者左右或上下不一致方向。

本发明所述的太阳能空气全热交换器其特征在于热交换元件3的安装定位是直角或斜角装置。

所述的热交换元件3为纸制成的常规全热交换器芯体或者用铝箔或铝合金箔或涂铝纸片制成的显热交换芯体，其形状为正方体，长方体，六角体，菱形体。具有良好的回收显热和潜热性能，同时实现全新风换气和回风空气能量回收功能。

本发明所述的太阳能空气全热交换器其特征在于过滤网2和7为阻燃过滤棉或常规过滤棉或者波浪形过滤纸或布，贴近热交换元件3的进风侧5～100MM处安置。可以吸收并延缓回风空气中的能量和时间，具有保护热交换芯体的作用和提高空气能量回收效率的功能。

本发明所述的太阳能空气全热交换器其特征在于新风口6设在排风口5的下方，间距相隔10～120度斜角。避免了新风受排风空气的混蚀和污染。

本发明所述的太阳能空气全热交换器其特征在于电控器10包括：蓄电池，充电电路，逆变电路，或者备用电源适配器等常规电器元件组成。设置在箱体4内或者箱体外独立安装。

所述的低功耗空气全热交换器其特征在于箱体4，留有安装端子可以方便地固定在窗口或者墙上。

一种太阳能空气全热交换器包括：低功耗空气全热交换器和太阳能电池装置组成，低功耗空气全热交换器由：送风口1，过滤网2和7，热交换元件3，箱体4，排风口5，新风口6，双轮风机8，回风口9，电控器10构成，其特征在于：太阳能电池装置为太阳能光电池方阵13，经过特别布置和排列，配套装置在玻璃窗框11或遮阳棚14上，在电控器10或10011中设有空气质量显示器。

本发明所述的太阳能空气全热交换器其特征在于太阳能光电池方阵13为光电薄膜组件或者硅晶片，根据低功耗空气全热交换器所需功率的电压和电流要求，串联和并联布置成品字形或线条形等方阵形式，有利于透光，装置在玻璃窗框11或遮阳棚14上，其输出电路与电控器10连接。

本发明所述的太阳能空气全热交换器其特征在于太阳能电池方阵13为单晶硅或多晶硅太阳能玻璃电池，根据低功耗空气全热交换器所需功率的电压和电流要求，串联和并联布置成品字形或线条形等方阵形式，制成双面太阳能玻璃电池，可分为强光和弱光电池，经过双面排列，装置在玻璃窗框11上，其输出电路与电控器10011连接。强光侧可吸收室外阳光，弱光侧可吸收室内光线和晚上灯光光线，双面排列可以扩大利用率和缩小太阳能电池的占用面积，有利于太阳能空气全热交换器的配套和安装。

本发明所述的太阳能空气全热交换器其特征在于在电控器10011中设有，蓄电池，单片机，充电，逆变，空气质量自动检测等电路，以及备用电源适配器，空气质量显示器等常规电器元件组成。可以自动检测室内空气质量，根据空气质量要求自动控制太阳能空气全热交换器的运行。电控器10011为一个独立部件，在箱体4外分离安装。

太阳能空气全热交换器工作原理：有阳光时，太阳能电池方阵13的电流向电控器10的蓄电池充电，充电电路中设有过电压和欠电压保护，在特殊情况时，由于阳光不足造成欠电压，此时备用电源适配器通过市电自动给蓄电池充电，使蓄电池始终保持电源正常范围和工作状态；当空气质量显示器检测到室内空气质量低于正常值时，太阳能空气全热交换器运行，此时室外新鲜空气由室外新风口6，双轮风机8的a风道，经过空气过滤网7，热交换元件3，送风口1，进入室内；室内的回风空气由回风口9，经过过滤网2，热交换元件3，双轮风机8的b风道，能量回收后，由排风口5，排出室外，使室内空气始终保持符合环保卫生要求的舒适环境。

本设计与现有技术不同之处在于：一.只使用一个电动机改进了以前需要两个电动机才能实现的功能。二.使用太阳能技术，实现了既能向室内提供新鲜空气又可以回收排到室外的室内空气中包含的部分热能，而且不耗电的节能目标。

有益效果是：1.产品免去了耗电开支，又能时刻免费为用户回收空调室内空气排到室外去的能量，为节约能源服务。2.节省了一个电动机，降低了制造成本。3.改进和缩小了体积，克服了现有空气全热交换器难于安装的不足，更适应于已经装潢好的大量居舍以及建筑物场所的使用。4.设有空气质量显示器，可以自动检测室内空气质量，使输入室内的空气保持新鲜和安全。

附图说明

附图1，一种A型低功耗空气全热交换器结构原理示意图。

附图2，一种B型低功耗空气全热交换器结构原理示意图。

附图3，一种C型低功耗空气全热交换器结构原理示意图。

附图4，一种D型低功耗空气全热交换器结构原理示意图。

附图5，一种E型低功耗空气全热交换器结构原理示意图。

附图6，一种太阳能空气全热交换器窗式I配套使用装置的安装示意图。

附图7，一种太阳能空气全热交换器窗式II配套使用装置的安装示意图。

附图8，一种太阳能空气全热交换器棚式配套使用装置的安装示意图。

具体实施方式

以下实施例并不构成对本实用新颖保护范围的任何限制。

实施例：参照附图1，所示，一种A型低功耗空气全热交换器结构原理示意图。

有：送风口1，过滤网2和7，热交换元件3，箱体4，排风口5，新风口6，回风口9，电控器10组成。在箱体4的内部分别隔断，由热交换元件3组成a和b风道，风道中装有双轮风机8构成。

箱体4由金属板或塑料或仿玉石粉，注塑或者冲压加工制成，箱壳上留有安装端子，可以方便地固定在窗口或者墙上。

双轮风机8为一个交流或直流电动机，电动机主轴两端分别装有风轮。风轮为离心式；其出风方向为同步一致方向，可调速；双轮风机8的电路与电控器10连接。

作为优选，过滤网2和7为阻燃过滤棉或常规过滤棉，贴近热交换元件3的进风侧10～30MM处安置，可以吸收并延缓回风空气中的能量和时间，具有保护热交换芯体的作用和提高空气能量回收效率的功能。

热交换元件3的定位为斜角装置，其材质为纸或者用铝箔或铝合金箔或涂铝纸片制成，其形状为正方体，长方体，六角体，菱形体。具有良好的回收显热和潜热性能，同时实现全新风换气和回风空气能量回收功能。

新风口6设在排风口5的下方，作为优选，间距相隔45度斜角，避免了新风受排风的空气混蚀和污染。风口上还装有挡风珊或挡虫网或粗效过滤网。

电控器10包括：蓄电池，常规的充电电路，逆变电路，或者空气质量显示器，以及备用电源适配器，等常规电器元件组成；可以设置在箱体4内或者箱体外独立安装，其电路分别与双轮风机8和太阳能电池方阵13连接。

实施例：参照附图2，所示，一种B型低功耗空气全热交换器结构原理示意图。

其元件和结构与附图1基本相同，有：送风口1，过滤网2和7，热交换元件3，箱体4，排风口5，新风口6，回风口9，电控器10组成。在箱体4的内部分别隔断，由热交换元件3组成a和b风道，风道中装有双轮风机8构成。

不同之处在于热交换元件3和过滤网为直角安置，便宜进一步缩小箱体体积；新风口6和回风口9设计成斜角，便于避免新风受排风和送风口与回风口的空气混蚀和污染。必要时风口还可以加长套管延伸连接。

实施例：参照附图3，所示，一种C型低功耗空气全热交换器结构原理示意图。

其基本元件和结构与附图1相同，有：送风口1，过滤网2和7，热交换元件3，箱体4，排风口5，新风口6，回风口9，电控器10组成。在箱体4的内部分别隔断，由热交换元件3组成a和b风道，风道中装有双轮风机8构成。

不同之处在于双轮风机8是一个交流或直流电动机，装有两个离心式风轮组成，其风向为同步转速，上下不一致方向。双轮风机8设置在排风口和新风口处，便于减少电动机噪音对室内的影响。附图3中1001是电控器10的附件备用盒，供电路过线和增设空气质量自动检测器等电器元件安装使用。

实施例：参照附图4，所示，一种D型低功耗空气全热交换器结构原理示意图。

基本元件和结构与附图1相同，有：送风口1，过滤网2和7，热交换元件3，箱体4，排风口5，新风口6，回风口9，电控器10组成。在箱体4的内部分别隔断，由热交换元件3组成a和b风道，风道中装有双轮风机8构成。

不同之处在于新风口6设在排风口5的下方，作为优选，相隔90度成直角设置，进一步避免了新风受排风的空气混蚀和污染。

实施例：参照附图5，所示，一种E型低功耗空气全热交换器结构原理示意图。

其基本元件和结构与附图1相同，有：送风口1，过滤网2和7，热交换元件3，箱体4，排风口5，新风口6，回风口9，电控器10组成。在箱体4的内部分别隔断，由热交换元件3组成a和b风道，风道中装有双轮风机8构成。

不同之处在于双轮风机8是一个交流或直流电动机与两个轴流式风轮或风扇组成，其风向为同步转速，左右不一致方向。双轮风机8设置在排风口和送风口处。

实施例：参照附图6所示，一种太阳能空气全热交换器窗式I配套使用装置的安装示意图。

附图6中，11是玻璃窗框，12是玻璃，401是低功耗空气全热交换器。

作为优选，太阳能光电池方阵13为光电薄膜组件，根据低功耗空气全热交换器所需功率的要求，串联和并联布置成品字形方阵形式，装置在玻璃窗框11上，其输出电路与低功耗空气全热交换器401内的电控器10连接。

实施例：参照附图7所示，一种太阳能空气全热交换器窗式II配套使用装置的安装示意图。

附图7中，11是玻璃窗框，12是玻璃，1301是太阳能光电池方阵，10011是电控器，401是低功耗空气全热交换器。

作为优选，太阳能光电池方阵1301为单晶硅太阳能玻璃电池，根据低功耗空气全热交换器所需功率的电压和电流要求，串联和并联布置成线条形方阵形式，制成双面单晶硅太阳能玻璃电池，装置在玻璃窗框11上，其输出电路与低功耗空气全热交换器401外独立安装的电控器10011连接。

双面单晶硅太阳能玻璃电池，可分为强光和弱光双面排列，强光侧吸收室外阳光，弱光侧吸收室内光线和晚上灯光光线，双面排列可以扩大利用率和缩小太阳能电池的占用面积，有利于太阳能空气全热交换器的配套和安装。

实施例：参照附图8所示，一种太阳能空气全热交换器棚式配套使用装置的安装示意图。

附图8中，11是玻璃窗框，12是玻璃，401是低功耗空气全热交换器，13011是太阳能光电池方阵，14是遮阳棚。

太阳能光电池方阵13011的材料元件和连接方法与上述附图6，附图7相同。

由于本设计的太阳能空气全热交换器，体积小，噪音低，不耗电，可节能等优点，因此可以方便地安装在千家万户住舍的窗或者墙壁上，净化室内空气，解决空调房的通风环境，具有巨大的实用意义和经济效益。

根据上述实施例和工作原理，如果增设光触媒，杀菌灯或静电除尘过滤网等装置或附件，可以方便地制成具有杀菌，消毒，空气净化等功能的太阳能空气全热交换器

为此，有些聪明的制造商稍微改变或者试图减少某一另件而制造的雷同产品，也属于本发明的保护范畴之例。

Claims (10)

1.一种太阳能空气全热交换器包括：低功耗空气全热交换器和常规太阳能电池装置组成，低功耗空气全热交换器由：送风口1，过滤网2和7，热交换元件3，箱体4，排风口5，新风口6，回风口9，电控器10构成，其特征在于箱体4的内部分别隔断，由热交换元件3组成a和b风道，风道中装有一个双轮风机8。

2.根据权利要求1.所述的太阳能空气全热交换器其特征在于双轮风机8为一个交流或直流电动机，主轴两端分别装有风轮，风轮可以是离心式或者轴流式；其出风方向，可以根据产品的款式选择为，同步一致方向或者左右或上下不一致方向。

3.根据权利要求1.所述的太阳能空气全热交换器其特征在于热交换元件3的安装定位是直角或斜角设置。

4.根据权利要求1.所述的太阳能空气全热交换器其特征在于过滤网2和7为阻燃过滤棉或常规过滤棉或者波浪形过滤纸或布，贴近热交换元件3的进风侧5～100MM处设置。

5.根据权利要求1.所述的太阳能空气全热交换器其特征在于新风口6设在排风口5的下方，间距相隔10～120度斜角。

6.根据权利要求1.所述的太阳能空气全热交换器其特征在于电控器10包括：蓄电池，充电电路，逆变电路，或者备用电源适配器，等常规电器元件组成；

7.一种太阳能空气全热交换器包括：低功耗空气全热交换器和太阳能电池装置组成，低功耗空气全热交换器由：送风口1，过滤网2和7，热交换元件3，箱体4，排风口5，新风口6，双轮风机8，回风口9，电控器10构成，其特征在于：太阳能电池装置为太阳能光电池方阵13，经过特别布置和排列，配套装置在玻璃窗框11或遮阳棚14上，在电控器10或10011中设有空气质量显示器。

8.根据权利要求7.所述的太阳能空气全热交换器其特征在于太阳能光电池方阵13为光电薄膜组件或者硅晶片，根据低功耗空气全热交换器所需功率的电压和电流要求，串联和并联布置成品字形或线条形等方阵形式，装置在玻璃窗框11或遮阳棚14上，其输出电路与电控器10连接。

9.根据权利要求7.所述的太阳能空气全热交换器其特征在于太阳能电池方阵13为单晶硅或多晶硅太阳能玻璃电池，根据低功耗空气全热交换器所需功率的电压和电流要求，串联和并联布置成品字形或线条形等方阵形式，制成双面太阳能玻璃电池，可以分为强光和弱光电池，经过双面排列，装置在玻璃窗框11上，其输出电路与电控器10011连接。

10.根据权利要求7.所述的太阳能空气全热交换器其特征在于在电控器10011中设有，蓄电池，单片机，充电，逆变，空气质量自动检测等电路，以及备用电源适配器，空气质量显示器等常规电器元件组成。

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