CN104896643B - 一种打火灶余热系统和送风系统综合的蓄热系统 - Google Patents

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Abstract

一种打火灶余热系统和送风系统综合的蓄热系统,包括打火灶余热模块、换热模块、蓄热模块、送风模块、热交换模块和回风模块,所述余热模块吸收,然后通过换热模块传递给蓄热模块,送风模块输送新风,回风模块输送末端用户房间的空气到室外,新风和空气在热交换模块进行换热,新风吸收空气的热量后进入蓄热模块,然后再进入末端用户的房间。本发明能够将打火灶热量和室内热空气的热量储存起来,然后再进行利用,节约了能源,达到节能环保的目的。

Description

一种打火灶余热系统和送风系统综合的蓄热系统
技术领域
[0001]本发明属于蓄热领域,尤其涉及一种打火灶和送风系统综合的相变蓄热系统。
背景技术
[0002]随着现代社会经济的高速发展,人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺,造成价格的不断上涨,同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重,这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。能源问题已经成为当代世界的最突出的问题之一。因而寻求新的能源,特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。而打火灶在燃烧过程中会产生大量的余热,而这些热量都白白损失了,而且即使利用,也因为热量断断续续,无法持续,因此本发明提供了新的打火灶蓄热系统,将不连续的打火灶余热连续起来,从而达到热量利用。
[0003]我国大气污染越来越严重,沙尘暴、雾霾等恶劣空气现象越来越严重,3/4的城市居民吸收不到清洁的空气。同时现代人80〜90%的时间在室内度过,现代建筑物的密闭性增加,各种装饰装修材料、家具和日用化学品等大量进入室内,使室内污染物苯系物、挥发性有机物(VOC)、PM2.5的来源和种类增多。这些有害气体存留、蓄积,造成室内空气质量恶化,在室外空气污染的基础上更加重了一层,对人身体健康造成了严重的影响。导致白血病,肺癌,神经系统、呼吸系统及免疫系统,胎儿先天性缺陷等疾病的发生。
[0004]通风是改善室内空气质量的关键,用室外新鲜空气来稀释室内空气污染物,使浓度降低。但如果室外空气严重污染(如沙尘暴或可吸入颗粒物或其他污染物浓度高)就要避免直接开窗通风。目前住宅的人均面积通常较大,设计通常规定0.3次/小时的换气次数作为冬季新风换气标准,室内新风的不断补充无疑会带来空调系统能耗的增加,据有关部门测算,目前住宅总能耗已占全国能耗的37%,而在建筑能耗中,用于空调、采暖的能耗中占到了建筑能耗的35%〜50%,随着冬夏季极端气候的频繁出现且持续时间增长,空调耗电能量将不断上升。
[0005]本专利发明的新型高效节能打火灶余热系统,进口风道置多层过滤装置,能够有效过滤甲醛,VOC,PM2.5污染气体达99.9%以上,全热交换器、储能模块等进行废弃热量的回收利用,借助相变材料调温以后,供暖、空调以及热水等承担的能源明显减少,相变材料作为一种能够吸收或释放潜热的热功能材料,当环境温度高于相变温度时,相变材料发生相变吸收热量,当环境温度降至相变温度以下,相变材料发生相变释放热量,从而达到调控温度和储存能量的作用,并且相变材料相变后易于及时恢复。研究结果表明,相对普通新风系统而言,本专利介绍的太阳嫩蓄热系统在节能效果和舒适度方面有明显优势,对能源的可持续发展具有重要意义。
发明内容
[0006]本发明提供了一种新型打火灶和通风结合的蓄热系统,该系统能够达到打火灶的持续利用,并且能够提供高质量的洁净空气。
[0007]为实现上述目的,本发明的技术方案为:
[0008] 一种打火灶余热系统和送风系统综合的蓄热系统,包括打火灶余热模块、换热模块、蓄热模块、送风模块、热交换模块和回风模块,所述余热模块吸收打火灶余热,然后通过换热模块传递给蓄热模块,送风模块输送新风,回风模块输送末端用户房间的空气到室外,新风和空气在热交换模块进行换热,新风吸收空气的热量后进入蓄热模块,然后再进入末端用户的房间。
[0009]作为优选,还包括过滤装置,所述过滤装置设置在送风模块和热交换模块之间或设置在送风模块中,所述过滤装置中依次设置有初效过滤器、静电集尘器、活性炭过滤器及高效过滤器,初效过滤器与静电集尘器之间的距离为Dl,静电集尘器与活性炭过滤器之间的距离为D2,活性炭过滤器与高效过滤器之间的距离为D3,D1、D2、D3之间满足如下关系:Dl>D2>D3o
[0010]作为优选,初效过滤器与静电集尘器之间的距离为Dl,静电集尘器与活性炭过滤器之间的距离为02,活性炭过滤器与高效过滤器之间的距离为03,03:02:01 = 1:(1.15-1.3):(1.20-1.4)0
[0011]作为优选,蓄热模块中包括相变蓄热介质,所述相变蓄热介质质量成分包括如下:由18-23个碳原子的蓄热介质石蜡50-70份,高密度聚乙烯HDPE填充剂10-20份,三聚氰胺磷酸盐阻燃剂10-30份,膨胀石墨导热介质5-15份。
[0012]作为优选,蓄热介质设置为多块,沿着进风的流动方向上,不同块中石蜡的份数逐渐增加,其中石蜡的份数增加的幅度逐渐降低。
[0013]作为优选,蓄热模块的外壁包覆保温保温层,该保温层是采用3重量%的正戊烷发泡剂、通过挤塑包含60-80重量%聚丙烯、5-15重量%十溴二苯醚阻燃剂、2-10重量%聚氯乙烯泡孔稳定剂组合物制成。
[0014]作为优选,送风模块设置旁路通道,旁路通道上设置旁通阀,在送风模块的主通道上设置主阀门,通过主阀门和旁通阀的开闭,切换送风的流动方向,使得流体通过或绕过蓄热系统。
[0015]作为优选,包括控制器,控制器根据测量的室内空气温度来自动切换流体方向。
[0016]作为优选,所述系统还包括控制模块和室内空气检测设备,控制模块根据空气检测设备检测的数据自动调整送风量,如果检测的空气质量低于一定的阈值,则自动开启送风系统进行送风,如果检测的空气质量高于一定阈值,则自动给关闭送风系统。
[0017]作为优选,所述系统还包括控制模块和室内空气检测设备,控制模块根据室内空气质量来自动调整送风风机的频率,从而调整送风量。
[0018]相对于现有技术,本发明具有以下有益效果或优点:
[0019] 1.提供了一种新的打火灶蓄热系统,能够使得打火灶的热利用连续起来。
[0020] 2.提供了一种打火灶和送风系统结合在一起的蓄热系统,打火灶和空气能公用一个蓄热模块,实现了结构紧凑,热量集中利用的效果。
[0021] 3.本发明涉及的蓄热系统,由于新风通过过滤模块中四重过滤器净化以及过滤器之间的距离的优化,可得到高质量的洁净新鲜空气,对多2.5μπι的细颗粒物净化效率将多99.9%,提高了新风系统的过滤效率,并极大的延长了高效过滤器的使用寿命。该新风系统在绿色建筑及绿色节能产业中具有显著的实用性和推广性。
[0022] 4.通过控制模块实现根据颗粒物浓度自动的调整电流大小,从而达到节约能源。
[0023] 5.本发明的蓄热系统相对于现有技术,避免了排风与蓄能模块相连,从而避免热量传递给排风,保证热量全部传递给送风,从而大大节约了能源。
[0024] 6.本发明通过在送风风道的内壁或者外壁上包覆蓄能材料,可以进一步减少蓄能模块的体积,而且在外观上没有增加任何设备,达到设备的整体的整洁,节省了设备空间。
[0025] 7.提供了一种蓄热系统,充分利用了相变材料吸放大量潜热和长期循环使用的能力,通过在热交换器、相变储能模块及送风管道中相变材料的调温特性,使新风和回风进行充分换热,最大限度的保证室内热量的截留,避免了不必要的额外能源消耗,使新风温度更加舒适;该系统换热效率高、无污染、节能环保。
[0026] 8.本发明通过送风风道和回风风道同步互换,使得新风可以吹到室内的不同的位置,从而使室内空气形成无死角大循环,彻底改善室内空气质量。
附图说明
[0027]图1是本发明打火灶蓄热系统结构示意图;
[0028]图2是本发明打火灶蓄热系统与进风系统结合的实施例;
[0029]图3为本发明的蓄热换热器一个实施例结构示意图;
[0030]图4是本发明的通风系统结构示意图;
[0031 ]图5是本发明的通风系统结构改进示意图;
[0032]图6是本发明的打火灶余热系统和通风系统组合示意图;
[0033]图7是本发明的打火灶余热系统和通风系统组合结构示意图;
[0034]图8是本发明打火灶风道旁通管路结构示意图;
[0035]图9是本发明打火灶余热系统过滤模块控制结构示意图。
[0036]图中:1、新风风道,2、回风风道,3、送风风道,4、排风风道,5、过滤模块,6、热交换器,7、相变储能模块,8、风机,9、控制模块,10、检测模块,11、初效过滤器,12、静电集尘器,
13、活性炭过滤器,14、高效过滤器,15、蓄热介质,16、蓄热器壳体,17、流体入口,18、流体出口,19、三通阀;20、三通阀,21、通道,22、通道,23、相变蓄热模块,24、进风通道,25、进水通道,26、换热模块,27、打火灶余热模块,28、风管旁通阀,29、水管旁通阀,30、换热翅片,31、主阀门。
具体实施方式
[0037]下面结合附图,对本发明作进一步描述。
[0038]如图1所示,一种打火灶蓄热系统,包括余热模块27、换热模块26、蓄热模块23、流体模块,所述余热模块27吸收打火灶余热,然后通过换热模块26传递给蓄热模块23,流体模块包括流体通道,例如实施例1中的进风通道24和进水通道25,所述流体通道24、25与蓄热系统进行换热,将热量传递给流体通道中的流体。
[0039]作为优选,所述换热模块26为金属导热管,优选为热管。
[0040]作为优选,蓄热模块23为相变蓄能箱体。
[0041 ]打火灶余热模块设置在外墙,相变储能箱体设置于室内;金属热导管联通打火灶余热模块和相变储能箱体;金属热导管数量在I〜10根。
[0042]作为优选,如图1所示,所述流体通道是进风通道和/或进水通道。进一步优选,所述进风通道和/或进水通道是风管和/或水管。
[0043]作为优选,所述打火灶蓄热系统还包括过滤模块5,所述过滤模块5设置在流体模块和蓄热模块之间,用于过滤进风,或者设置在流体模块中,优选设置在进风通道24中,作为优选,所述过滤模块5中依次设置有初效过滤器11、静电集尘器12、活性炭过滤器13及高效过滤器14。
[0044] 实验中发现,初效过滤器11、静电集尘器12、活性炭过滤器13及高效过滤器14之间的距离不能过小,过小的话,造成进风阻力过大,噪音过大,同时也不能过大,过大的话会造成新风系统体积过大,因此,通过大量实验发现各个过滤器之间的最佳的位置关系:
[0045] 初效过滤器11与静电集尘器12之间的距离为D1,静电集尘器12与活性炭过滤器13之间的距离为D2,活性炭过滤器13与高效过滤器14之间的距离为D3,D1、D2、D3之间满足如下关系:D1>D2>D3;
[0046]进一步优选,D1-D2〈D2_D3;
[0047]进一步优选,D3:D2:D1=1:(1.15-1.3):(1.20-1.4);
[0048] 通过上述的优选的设置,过滤器风压相对较小,噪音更低且过滤效果更好,体积也适中。
[0049] 作为优选,初效过滤器11、静电集尘器12、活性炭过滤器13及高效过滤器14每两种之间的距离为Icm-1Ocm;优选的每两种之间的距离为2cm-5cm0
[0050] Dl、D2、D3是指两个部件相临的面的距离,例如Dl是指初效过滤器11的与静电集尘器12之间相临的面的距离。
[0051]作为优选,所述的初效过滤网为无纺布、尼龙网、蓬松玻纤毡、塑料网或金属丝网中的一种或几种。作为优选,初效过滤网为至少包括两层的复合结构,相邻两层的复合结构中过滤网的骨架结构纤维排列的方向互相垂直,通过此种设置,可以使得过滤效果可达中效过滤。
[0052]作为优选,静电集尘器12为双区静电集尘装置,第一个区域内颗粒获得电荷,第二个区域内,集尘板是设置于第二区域内,获得电荷的颗粒被集尘板捕集,并采用正电晕放电以降低臭氧产生量。
[0053]作为优选,集尘板设置多个集尘片,集尘板之间构成空气流道,集尘板的间距采用3.5_7mm,优选 3.5_5mm。
[0054]作为优选,所述的活性炭过滤器包括可对臭氧进行催化分解的催化剂Mn02/Cu0、Cu0/N1、Mn02/Pt、Fe304/Cu0、Ag/Fe203、Ni/Si02 中的一种或多种。
[0055] 优选的MnO2和CuO以活性炭为载体按一定比例复合使用,其中MnO2用量占50%-80%,CuO的用量占20%-60%,优选的MnO2用量占60%-70%,Cu0的用量占30%-40%。在过渡金属氧化物中,MnO2的催化活性更优异,加入的CuO起到了协同作用且与贵金属催化剂相比,成本更低。
[0056] 作为优选,催化剂和活性炭一起附着在活性炭过滤器过滤网通孔结构上,通孔结构为铝蜂窝、塑料蜂窝、或纸蜂窝中的一种。活性炭的材质为木质活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭、石油类活性炭、再生炭矿物质原料活性炭中的一种或几种,优选的是采用活化法制得的果壳类活性炭。
[0057]作为优选,所述的高效过滤网材质为PP滤纸、玻纤纸、PET滤纸中一种或几种。
[0058]作为优选,所述的打火灶蓄热系统还包括控制模块9,所述控制模块9与静电集尘器12进行连接,以对静电集尘器12进行控制。例如包括开闭、电量的大小等。
[0059]作为优选,所述打火灶蓄热系统还包括检测模块10,检测模块10用于检测新风的颗粒物浓度,细颗粒物数据超出设置阈值,其发送信号给控制模块9,此时开启过滤模块5中的静电除尘器12,增加新风的过滤次数。当遇到空气质量较好的天气时,检测模块10接收并判断出新风中的细颗粒物数据低于设置阈值,其发送信号给控制模块9,关闭过滤模块5中的静电除尘器12,减少电量的消耗。
[0060]作为优选,控制模块9根据颗粒物数据来自动调整静电除尘器12中电流的大小,例如当颗粒物数据变大,则自动增加电流,当颗粒物数据变小的时候,则自动调小电流的大小。
[0061 ]可以在控制模块9中设置一个控制函数,控制模块根据控制函数自动调整电流的大小。所述控制函数I =F(X),其中I是电流大小,X是颗粒物浓度数据,其中F(X)’ >0,F X)>0,其中F(X)’、F’’(X)是F(X)的一次导数和二次导数。上述的公式表明,随着颗粒物浓度的增加,电流越来越大,而且增长的幅度也越来越大。上述公式的关系是通过大量实验得到的,因为随着浓度增加,需要的电流越来越大,但是电流并不是与颗粒物浓度的增加呈正比例增加,而是增加的幅度越来越大,只有这样,才能更好的满足室内空气的需要。
[0062]作为优选,检测模块10设置在与过滤模块5下游的进风通道,例如图4的送风风道3中,这样可以直接测试进入房间的空气中的颗粒物浓度。
[0063]所述的控制模块9能够实现根据颗粒物浓度自动的调整电流。控制方式如下:假设电流I的时候,新风风道颗粒物浓度X,表示满足一定条件的过滤效果。上述的电流1、颗粒物浓度X基准数据。所述的基准数据存储在控制模块9中。
[0064]当颗粒物浓度变成X的时候,电流i变化如下:
[0065] 1=1*(叉/^)'其中&为参数,1.08〈&〈1.14;优选的,&=1.11;
[0066] 0.8< x/X <1.2o
[0067]通过上述的公式,可以实现根据颗粒物浓度智能净化空气的功能,节约了电能。
[0068]作为优选,可以在控制模块9中输入多组基准数据。当出现两组或者多组基准数据情况下,可以提供用户选择的基准数据的界面,优选的,系统可以自动选择(I一x/X)2的值最小的一个。
[0069]作为优选,所述蓄能模块中设置相变蓄热介质,所述蓄热介质的质量成分包括如下:由18-23个碳原子的蓄热介质石蜡50-70份,高密度聚乙烯HDPE填充剂10-20份,三聚氰胺磷酸盐阻燃剂10-30份,膨胀石墨导热介质5-15份。
[0070] 18-23个碳原子的石蜡,相变潜热约为160_270KJ/Kg;液态石蜡被束缚在高密度聚乙烯预先凝固形成的空间网状结构中,形成定性相变石蜡,解决了石蜡在工程中易泄露的问题;石墨对石蜡有良好的吸附性和束缚性,与石蜡具有良好的相容性,并具有优良的导热性能,解决了石蜡导热系数低的问题,使石蜡定性相变复合材料的相变潜热可高达纯石蜡潜热的80%。
[0071]作为优选,蓄热介质设置为多块,沿着新风的流动方向上,不同块中石蜡的份数逐渐增加,其中增加的幅度逐渐降低。通过石蜡的分数增加以及增加比例的设置,可以满足蓄能换热器中的蓄热能力逐渐升高,而且升高的幅度逐渐降低。
[0072]作为优选,所述的送风风道3外壁包覆保温材料,保温材料为发泡聚氨酯、发泡聚丙烯、陶瓷纤维毡或气凝胶毡。
[0073]金属热导管和相变储能箱体的外壁包覆保温材料。
[0074]作为优选,保温材料,是一种厚度在5〜20mm的保温层,该保温层是采用3重量%的正戊烷发泡剂、60-80重量%聚丙烯、5-15重量%十溴二苯醚阻燃剂、2-10重量%聚氯乙烯泡孔稳定剂组合物而制成。上述保温材料的表观导热系数在0.005〜0.030W/m.k之间。
[0075]作为优选,沿着流体的流动方向,所述蓄能材料的蓄热能力逐渐升高。
[0076]作为优选,沿着流体流动的方向,蓄能材料的蓄热能力升高的幅度逐渐降低。
[0077]作为优选,沿着送风的流动方向,相变蓄热材料的相变温度逐渐升高。进一步作为优选,相变蓄热材料设置为多块,沿着送风流动方向,每块相变材料的相变温度逐渐升高。
[0078]作为优选,所述蓄能材料和前面的蓄热介质相同。
[0079]作为优选,蓄热介质设置为多块,沿着空气的流动方向上,不同块中石蜡的份数逐渐增加。
[0080]作为优选,沿着空气的流动方向上,其中石蜡的份数增加的幅度逐渐降低。
[0081] 作为优选,如图8所示,流体通道设置旁路通道,旁路通道上设置旁通阀28、29,在流体通道主通道上设置主阀门31,通过主阀门和旁通阀的开闭,切换流体方向,使得流体通过或绕过蓄热系统。
[0082]当然,图8只显示了进风通道的结构示意图,对于进水通道采用相同的结构,就不在进行详细介绍。
[0083]作为优选,包括控制模块,所述流体通道是进风通道,控制模块根据测量的室内空气温度来自动切换流体方向;或者所述流体通道是进水通道,进水通道连接水箱,控制模块根据测量的水箱内水的温度来自动切换流体方向。
[0084]作为优选,控制模块可以控制主阀门和旁通阀门的开闭的幅度,以便使得一部分流体流过旁通通道,一部分内流体流过主通道进入蓄热模块加热。
[0085]例如室内温度过高,高于设定最高值,则直接关闭主阀门,开通旁通阀门,如果室内温度过低,低于设定最低值,则关闭旁通阀门,开通主阀门,如果室内温度在设定最低值和最高值之间,则旁通阀门和主阀门都打开一定的开度。
[0086]同理,对于利用水箱的温度进行控制也采取上述的方式。
[0087]所述控制模块可以是控制模块9。
[0088]图3展示了一种蓄热换热器,所述换热器包括壳体16、蓄热介质15、流体通道,所述蓄热介质15位于壳体16内,所述流体通道位于蓄热介质15内,所述流体通道具有流体入口17和出口 18,其中沿着流体的流动方向,所述蓄热介质15的蓄热能力逐渐升高,即所述蓄热换热器的蓄热能力为S,将蓄热能力S设置为距离流体入口X的函数,S卩S=f(x),在蓄热换热器内,f’(x)>0,其中f’(x)是f(x)的一次导数。
[0089]如果流体是高温流体,因为随着流体的流动,流体的温度会逐渐下降,也因此其放热能力逐渐降低,而通过蓄热介质的蓄热能力逐步升高,使的蓄热介质在流体流动方向上整体蓄热均匀,避免产生蓄热不均匀的情况,从而影响蓄热换热器内部蓄热不均匀导致的蓄热过多的部分容易损坏。同理,如果流体是低温流体,随着流体的流动,流体的温度会逐渐升高,也因此其吸热能力逐渐降低,而通过蓄热介质的蓄热能力逐步升高,使的蓄热介质在流体流动方向上整体吸热均匀,避免产生吸热不均匀的情况。
[0090]当然,作为优选,沿着流体流动的方向,蓄热介质的蓄热能力升高的幅度逐渐降低,S卩f’’(x)〈0,其中f’’(x)是f(x)的二次导数。因为沿着流体的流动,高温流体温度会越来越低,通过如此设置,避免流体温度下降过快,从而影响蓄热的均匀性。通过实验证明,此中设置方式使得蓄热器的蓄热更加均匀。
[0091]上述的函数并不表示蓄热材料的蓄热能力是连续变化的,实际上蓄热材料的蓄热能力是可以离散的变化的。例如,所述蓄热器包括的蓄热材料包括多块,例如,沿着图1的左右方向设置多块,任意相邻两块的蓄热能力不同,沿着流体的流动方向,相邻两块的蓄热能力逐渐升高。进一步优选,升高的幅度逐渐降低。此种情况也包括在上述函数f(x)中。
[0092]作为优选,流体通道外部设置翅片,以强化传热。作为优选,随着流体的流动方向,翅片的高度逐渐增加。因为随着流体流动,流体温度不断降低,通过翅片高度的增加,使得在流体流动的路径上,单位长度的散热的数量基本相同,从而达到均匀蓄热。
[0093]作为优选,随着流体的流动方向,翅片增加的幅度越来越大。通过实验发现,通过这样设置可以使得整体蓄热更加均匀。
[0094]作为一个改进,作为一个改进,所述打火灶蓄热系统可以与送风系统组合在一起,共同使用一个蓄热模块。
[0095]如图6所示,一种打火灶余热系统和送风系统综合的蓄热系统,包括打火灶余热模块27、换热模块26、蓄热模块23、送风模块、热交换模块和回风模块,所述余热模块27吸收打火灶余热,然后通过换热模块26传递给蓄热模块23,
[0096]送风模块输送新风,回风模块输送末端用户房间的空气到室外,新风和空气在热交换模块进行换热,新风吸收空气的热量后进入蓄热模块,然后再进入末端用户的房间。
[0097]现有技术中,打火灶余热系统和送风系统基本上是互相孤立的系统,两个都有各自独立的换热系统,而本申请将两者通过共同的蓄热模块结合起来,使得两者可以共同加热空气,大大的节约了空间,而且通过两者的结合,可以将热量集中在一起,基本上避免了采取散热器进行供暖。
[0098]作为优选,在送风模块和热交换模块之间设置前面所提到的过滤模块5。
[0099]作为优选,在送风模块中设置过滤模块5。
[0100]作为优选,送风模块包括新风风道I和送风风道3。
[0101 ]作为优选,回风模块包括回风风道2和排风风道4。
[0102]作为优选,热交换模块包括热交换器6。
[0103]作为详细的描述,图4展示了一种设置蓄能模块的蓄能系统,包括壳体以及安装于壳体上的新风风道1、回风风道2、送风风道3、排风风道4,所述壳体内设置热交换器6、储能模块7;所述的回风风道2、热交换器6相接;所述的新风风道I和排风风道4与室外相连;所述的回风风道2和送风风道3与室内相连;所述的新风风道1、热交换器6、储能模块7、送风风道3依次相接。其中蓄能模块连接打火灶余热模块,如图7所示。
[0104]上述送风系统相对于现有技术的一个改进就是蓄能模块7的设置。在现有技术中,一般直接设置一个换热器,所述换热器连接新风风道和排风风道,从而实现新风和排风的换热。有时候,所述换热器是蓄热换热器。本发明相对于现有技术的一个改进在于蓄能模块7设置在热交换器6和送风风道3之间。通过这样的设置,使得新风风道和送风通道之间的流路与蓄能模块7相连,而回风风道2和排风风道4之间的流路没有与蓄热模块相连,而且蓄热模块设置在热交换器的下游(即送风先流过热交换器,再流过蓄热模块)。通过这样设置,使得送风在于排风进行热交换后,然后再进入蓄能模块进行蓄热。而现有技术中,排风和送风都与蓄热换热器相连,使得在温度下降,例如室内和室外温度都下降的时候,此时蓄热换热器存储的热量会同时加热排风和送风,从而使得因为排风而带走一部分热量。本发明的送风系统相对于现有技术,避免了排风与蓄能模块相连,从而避免热量传递给排风,保证热量全部传递给送风,从而大大节约了能源。
[0105]通过上述蓄热模块位置的设置,还能够保证打火灶的热量不会被回风模块带走,保证了热量的利用,避免热量的损失。
[0106]当白天室内外温差较小时,新风和排风同时经过热交换器6,实现了排风对新风的温度补偿,并将多余的热量通过储能模块7中的相变调温材料储存起来;当夜晚室内外温差较大时,新风和排风经过热交换器6实现排风对新风的部分温度补偿,与此同时,白天储存在储能模块7中的热量经过相变调温材料释放出来,进一步减小进入室内的新风与室内的温差,从而在换风时尽可能避免打破室内温度的平衡,减少室内温度的额外补偿。
[0107]作为优选,打火灶蓄热系统中的蓄热模块就是相变蓄能模块7是同一个部件。相变蓄能模块与打火灶余热模块27通过换热模块连接,将热量传递给蓄能模块7。对于打火灶蓄热系统的其他特征与前面记载的相同,就不再一一描述。
[0108]作为优选,蓄能模块中设置相变蓄热材料。
[0109]作为优选,还包括过滤装置,所述过滤装置设置在新风风道I和热交换器6之间。
[0110]作为优选,过滤模块采取前面所提到的过滤模块5。
[0111]作为优选,所述蓄能模块采用前面所提到的蓄热换热器的结构,例如参见图3。
[0112]储能模块设置旁路通道,旁路通道上设置旁通阀,在储能模块的送风经过的主通道上设置主阀门,通过主阀门和旁通阀的开闭,切换送风的流动方向,使得流体通过或绕过蓄热系统。具体控制方式参见前面打火灶蓄能的旁路通道控制方式。
[0113]作为另一个实施例,送风风道3内壁或者外壁包覆蓄能材料。通过在内壁或外壁设置蓄能材料,可以起到替换辅助蓄能模块的作用。当然可以起到了辅助蓄能模块蓄热的功能,从而达到节能功能。现有技术中都是单独设置蓄能换热器,而本发明通过在送风风道2的内壁或者外壁上包覆蓄能材料,可以进一步减少蓄能模块的体积,而且在外观上没有增加任何设备,达到设备的整体的整洁,节省了设备空间。
[0114]作为优选,蓄热材料设置在在内壁上。作为优选,蓄热材料为从内壁上的凸出结构。通过设置凸出结构,可以使得换热强化。
[0115]作为优选,通过设置凸出结构,使得空气在送风风道中的流动为螺旋形流动。通过螺旋形流动,避免流动中局部短路,保证空气充分与蓄能材料接触换热。
[0116]作为优选,凸出结构的高度沿着空气的流动方向越来越低。主要目的是一方面不断减少空气的流通面积,从而不断降低空气的流速,从而使得空气缓缓的输出,同时因为蓄热的时候空气的温度越来越低,蓄热能力也越来越低,因此减少蓄能材料的体积,避免材料的浪费。
[0117]作为优选,凸出结构高度沿着空气流动方向降低的幅度越来越小。通过实验发现,此种情况下的设置会使得蓄热效率提高10-20%。
[0118]作为优选,蓄能材料为相变蓄热材料。
[0119]作为优选,使用金属材料来包覆蓄能材料。
[0120]作为优选,沿着空气的流动方向,所述蓄能材料的蓄热能力逐渐升高。
[0121]作为优选,沿着流体流动的方向,蓄能材料的蓄热能力升高的幅度逐渐降低。
[0122]具体设置的原因与前面蓄热材料的设置相同。
[0123]作为优选,沿着送风的流动方向,相变蓄热材料的相变温度逐渐升高。进一步作为优选,相变蓄热材料设置为多块,沿着送风流动方向,每块相变材料的相变温度逐渐升高。
[0124]作为优选,所述蓄能材料和前面的蓄热介质相同。
[0125]作为优选,蓄热介质设置为多块,沿着空气的流动方向上,不同块中石蜡的份数逐渐增加。
[0126]作为优选,沿着空气的流动方向上,其中石蜡的份数增加的幅度逐渐降低。
[0127]作为优选,所述送风系统还包括室内空气检测设备,所述控制模块根据空气检测设备检测的数据自动调整送风量。如果检测的空气质量低于一定的阈值,则自动开启送风系统进行送风,如果检测的空气质量高于一定阈值,则自动给关闭送风系统。
[0128]控制模块9根据室内空气质量来自动调整送风风机的频率,从而调整送风量,例如空气质量变差,则自动增加风机频率,当空气质量变好的时候,则自动调小风机频率。
[0129]作为优选,所述的控制模块9可与用户通过无线通信技术相连,用户利用手机app即可知晓室内空气质量状况,对新风系统进行开关机,调节风量,选择过滤模式等远程操作。
[0130]所述的新风系统在回风风道2和送风风道3之间设置两条通道21、22,其中通道21与送风风道3的连通位置(第一连通位置)比通道22与送风风道3连通位置(第二连通位置)的更靠近新风系统壳体,其中通道21与回风风道2连通的位置(第三连通位置)比通道22与回风风道2连通位置(第四连通位置)更远离新风系统壳体。其中在回风风道2、送风风道3、通道20、21中分别设置第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门,用于开闭回风风道2、送风风道3、通道20、21,所述新风风道阀门设置第一连通位置与第二连通位置之间,回风风道阀门设置在第三连通位置与第四连通位置之间,在通过阀门的开闭,可以使得送风风道3和回风风道2的间歇式同步互换,同时会将室内安装的新风风口和回风风口同步互换,通过互换,使得新风可以吹到室内的不同的位置,从而使室内空气形成无死角大循环,彻底改善室内空气质量。例如同时打开第三阀门和第四阀门,关闭第一阀门和第二阀门,则可以实现新风风口和回风风口同步互换。
[0131]作为可以替换,第一阀门和第四阀门可以使用三通阀20来代替,第二阀门和第三阀门可以使用三通阀19来代替。三通阀20设置在第四连通位置处,三通阀19设置在第一连通位置出。
[0132]作为优选,所述的控制模块9可控制风阀的开闭,以实现送风风道3和回风风道2的间歇式同步互换。
[0133]作为优选,对于图3实施例中,送风风道3内壁和/或外壁的蓄热材料设置在壳体与第一连通位置之间。
[0134] 作为优选,新风的选用处理风量为200〜400m3/h,优选风量为300m3/h。
[0135]进一步优选,所述热交换器中设置蓄热介质,所述蓄热介质就是前面所提到的蓄热介质。当白天室内外温差较小时,新风和排风同时经过负载相变调温材料的热交换器6,实现了排风对新风的温度补偿,并将多余的热量通过热交换器6、储能模块7和送风风道3中的相变调温材料储存起来;当夜晚室内外温差较大时,新风和排风经过热交换器6实现排风对新风的部分温度补偿,与此同时,白天储存在热交换器6、储能模块7和送风风道3中的热量经过相变调温材料释放出来,进一步减小进入室内的新风与室内的温差,从而在换风时尽可能避免打破室内温度的平衡,减少室内温度的额外补偿。
[0136]虽然本发明已以较佳实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (7)

1.一种打火灶余热系统和送风系统综合的蓄热系统,包括打火灶余热模块、换热模块、蓄热模块、送风模块、热交换模块和回风模块,所述余热模块吸收打火灶余热,然后通过换热模块传递给蓄热模块,送风模块输送新风,回风模块输送末端用户房间的空气到室外,新风和空气在热交换模块进行换热,新风吸收空气的热量后进入蓄热模块,然后再进入末端用户的房间; 所述蓄热系统还包括过滤装置,所述过滤装置设置在送风模块和热交换模块之间或设置在送风模块中,所述过滤装置中依次设置有初效过滤器、静电集尘器、活性炭过滤器及高效过滤器,初效过滤器与静电集尘器之间的距离为Dl,静电集尘器与活性炭过滤器之间的距离为D2,活性炭过滤器与高效过滤器之间的距离为D3,D1、D2、D3之间满足如下关系:Dl>D2>D3; D3:D2:Dl=1:(I.15-1.3):(I.20-1.4); 蓄热模块中包括相变蓄热介质,所述相变蓄热介质质量成分包括如下:由18-23个碳原子的蓄热介质石蜡50-70份,高密度聚乙烯HDPE填充剂10-20份,三聚氰胺磷酸盐阻燃剂10-30份,膨胀石墨导热介质5-15份。
2.如权利要求1所述的打火灶余热系统和送风系统综合的蓄热系统,其特征在于,蓄热介质设置为多块,沿着进风的流动方向上,不同块中石蜡的份数逐渐增加,其中石蜡的份数增加的幅度逐渐降低。
3.根据权利要求1所述的蓄热系统,其特征在于:蓄热模块的外壁包覆保温层,该保温层是采用3重量%的正戊烷发泡剂、通过挤塑包含60-80重量%聚丙烯、5-15重量%十溴二苯醚阻燃剂、2-10重量%聚氯乙烯泡孔稳定剂组合物制成。
4.根据权利要求1所述的蓄热系统,其特征在于:蓄热模块设置旁路通道,旁路通道上设置旁通阀,在蓄热模块的送风经过的主通道上设置主阀门,通过主阀门和旁通阀的开闭,切换送风的流动方向,使得流体通过或绕过蓄热模块。
5.根据权利要求4所述的蓄热系统,其特征在于,包括控制器,控制器根据测量的室内空气温度来自动切换流体方向。
6.根据权利要求1所述的蓄热系统,其特征在于,所述系统还包括控制模块和室内空气检测设备,控制模块根据空气检测设备检测的数据自动调整送风量,如果检测的空气质量低于一定的阈值,则自动开启送风系统进行送风,如果检测的空气质量高于一定阈值,则自动给关闭送风系统。
7.根据权利要求1所述的蓄热系统,其特征在于,所述系统还包括控制模块和室内空气检测设备,控制模块根据室内空气质量来自动调整送风风机的频率,从而调整送风量。
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