CN108644948A - 一种无动力太阳能加湿系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无动力太阳能加湿系统及方法,无动力太阳能加湿系统包括设置于室外的太阳能集热器、物理高度高于太阳能集热器的集热水箱、以及物理高度低于集热水箱的一个或多个无积水盘的湿膜加湿器;集热水箱的出水口分别与各湿膜加湿器的进水口管道连接,各管道中包含一个加湿量智能调控阀,智能调控装置可根据室外、室内空气中的含湿量大小以及集热水箱中水温自动调节智能调控阀的阀门开度,来调节加湿水量。还包括至少一个空调风机和/或新风风机,风机的出风口朝向湿膜,风机吹出的风经过湿膜后携带水分吹出。在整个热量采集、热水存储和输送,以及空气加湿过程,通过太阳能、热胀冷缩和重力作用,不存在能耗设备,不消耗能源,与传统的加湿方式相比,本加湿系统更加节能、节水、加湿效果更显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种加湿系统,特别是涉及一种无动力太阳能加湿系统及方法。
背景技术
在我国北方地区,冬季的室内空气较为干燥,往往需要加湿才能满足室内空气舒适的湿度需要(一般大于30%)。目前采用的加湿方法是湿膜、干蒸汽、电热式或超声波加湿的方法。采用干蒸汽或电热式的方式进行加湿往往需要消耗大量的电能或热能,运行费用较高,而采用湿膜的方式是把自来水直接淋到湿膜上,由于冬季自来水温度较低,加湿效果并不理想,水耗较大,为了提升加湿效果往往把新风温度先升到50℃甚至更高再来进行加湿,这种方式实际上也消耗了大量的新风加热的热能,运行能耗高,并不经济。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种无动力太阳能加湿系统及方法。
为了实现本发明的上述目的,根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种无动力太阳能加湿系统,包括设置于室外的太阳能集热器、物理高度高于所述太阳能集热器的集热水箱、以及物理高度低于所述集热水箱的一个或多个无积水盘的湿膜加湿器;
所述太阳能集热器的出水口与集热水箱的进水口通过管道连接,所述集热水箱的出水口分别与各湿膜加湿器的进水口通过管道连接;
还包括设置在湿膜加湿器的进水口处的智能调控阀、设置在集热水箱和/或管道中的温度传感器、设置于室内的第一湿度传感器、设置于所述湿膜加湿器的湿膜的迎风面处的风速传感器、以及调节智能调控阀的开度使所述湿膜加湿器底部无多余加湿水流出的智能调控装置。
太阳能集热器吸收太阳能并对内部储存的水进行加热,使其温度逐渐升高,密度逐渐降低,根据热胀冷缩的原理,加热后的水通过密度差的自然动力进入到集热水箱中储存;同时集热水箱中的热水在高度差产生的重力作用下输送至湿膜加湿器并向湿膜加湿器的湿膜淋水,通过重力作用使水在湿膜上形成均匀的水膜,由于淋上的是热水,水温较高,饱和水蒸气分子压力大于室外空气中的水蒸气分子压力,传质推动力较大,水蒸气很容易进入到空气中实现对空气加湿的过程。智能调控装置能够根据加湿水的温度、室内外空气湿度和湿膜的送风风量计算出能够被全部蒸发的目标加湿水流量,基于目标加湿水流量调节智能调控阀的开度,使湿膜加湿器底部无多余加湿水流出,十分节水,在整个热量采集、热水存储和输送,以及空气加湿过程,通过太阳能、热胀冷缩和重力作用,不存在能耗设备,不消耗能源,且无需使用积水盘,与传统的加湿方式相比,本加湿系统更加节能、节水、占用客户空间较小,加湿效果更显著。
在本发明的一种优选实施方式中,还包括获取室外空气湿度的第二湿度传感器;
或者还包括设置在所述湿膜加湿器的湿膜的底部的厚度传感器。
独立设置第二湿度传感器准确测量室外空气湿度,使智能调控装置计算得到的智能调控阀的开度更精确,更能确保无多余加湿水流出。在湿膜底部设置厚度传感器,可实时感知湿膜的厚度,因第一湿度传感器和/或第二湿度传感器,温度传感器,风速传感器的测量误差,以及计算误差等造成淋入湿膜中的加湿水不能全部蒸发掉,会在湿膜内部有遗留,渐渐地遗留的加湿水会越来越多,使得湿膜的厚度增加,尤其是湿膜底部的厚度,通过厚度传感器,实时监测湿膜底部厚度,当湿膜淋底部的厚度快达到滴水状态时,能及时上报智能调控装置,关闭或减小智能调控阀的开度,进一步的确保湿膜加湿器底部无多余加湿水流出。
在本发明的一种优选实施方式中,还包括至少一个空调风机和/或新风风机,所述风机的出风口朝向所述湿膜加湿器的湿膜,所述风机吹出的风经过所述湿膜后携带水分吹出。
通过风机增加空气流通速度,有利于提高加湿速度和加湿效率,当环境中有空调时,可直接使用空调风机加速空气流通速度,能够节约能源和成本。
在本发明的一种优选实施方式中,所述湿膜加湿器包括湿膜、设置于湿膜周边或内部的一个或多个布水器;
所述布水器的进水口与智能调控阀的出水口通过管道连接;
所述布水器上设置有若干个不同方向的布水孔,从不同方向向湿膜淋水。
公开了湿膜加湿器的具体结构,该湿膜加湿器不限制布水器和布水器上的布水孔的方位和数量,便于布设,节约空间,加快湿膜的加湿速度。
在本发明的一种优选实施方式中,设置于所述湿膜内部的布水器包括布水器主管、与所述布水器主管通过管道连接的竖向设置在湿膜内部的一个或一个以上的布水器支管,以及在所述布水器支管上开设的若干个布水孔。
公开了设置在湿膜内部的布水器的一种结构,该结构通过开设在竖向布水器支路上的若干个布水孔,能够加快湿膜加湿速度和增加加湿的均匀性,形成均匀的空气加湿通道。
在本发明的一种优选实施方式中,所述太阳能集热器的进水口与自来水管或者软水装置的出水口通过管道连接。
自来水使用方便,成本低,在水质较软地区使用经济实用。为防止产生水垢损坏太阳能集热器或者管道,或者降低太阳能集热器的加热效能,可将自来水经过软水装置处理后再输送至太阳能集热器,尤其适合于水质较硬地区。
在本发明的一种优选实施方式中,在所述太阳能集热器的出水口与集热水箱的进水口之间的管道上设置有保温层;
和/或在所述集热水箱的出水口与湿膜加湿器的进水口之间的管道上设置有保温层;
和/或在所述集热水箱外包裹有保温层。
设置保温层可以减少热水在输送过程中的热量损耗,确保输送至湿膜加湿器的热水温度满足加湿要求,提高加湿效率。
在本发明的一种优选实施方式中,所述太阳能集热器与集热水箱集成设置在一起。
节省成本,无需另设集热水箱。
为了实现本发明的上述目的,根据本发明的第二方面,本发明提供了一种基于上述任一无动力太阳能加湿系统进行空气加湿的方法,包括:
S1,智能调控装置实时采集所述集热水箱或者管道中的加湿水的温度、室内空气湿度和室外空气湿度,结合所述湿膜加湿器的湿膜迎风面处的送风风量计算出目标加湿水流量;
S2,智能调控装置基于目标加湿水流量调节智能调控阀的开度使湿膜加湿器底部无多余加湿水流出;
或者还包括:
S3,当厚度传感器测量得到的湿膜厚度值达到湿膜厚度阈值时,智能调控装置减小或关闭智能调控阀的开度。
通过加湿水的温度、室内外空气湿度和湿膜迎风面处的送风风量来计算每个湿膜加湿器出的智能调控阀的目标加湿水流量,基于目标加湿水流量调节智能调控阀的开度,使湿膜加湿器底部无多余加湿水流出。为进一步确保湿膜底部无多余加湿水流出,可通过厚度传感器实时监测湿膜底部的厚度。该方法十分节水,避免了为节省用水循环利用多余加湿水设置循环用水装置,增加系统复杂性和成本的问题。
在本发明的一种优选实施方式中,在所述S1中,目标加湿水流量的计算公式为:
Q=α·G·ρ·(dn-dw);
其中,Q为目标加湿水流量;G为湿膜迎风面的送风风量;α为温度修正系数,0<α≤1;dn为室内空气绝对湿度,表示室内单位质量干空气中的水的质量;dw为室外空气绝对湿度,表示室外单位质量干空气中的水的质量;
和/或在所述S2中,智能调控阀的开度依据阀门的种类设置,
当智能调控阀为直线流量特性阀门时,智能调控阀的相对开度L/Lma x计算公式为:
Q/Qma x=(1/R)[1+(R-1)L/Lma x];
当智能调控阀为等百分比流量特性阀门时,智能调控阀的相对开度L/Lma x计算公式为:
Q/Qma x=R(L/Lma x-1);
当智能调控阀为快开流量特性阀门时,智能调控阀的相对开度L/Lma x计算公式为:
Q/Qma x=(1/R)[1+(R2-1)L/Lma x]1/2;
其中,Q/Qma x为相对流量,Q为目标加湿水流量,Qma x为智能调控阀的最大流量,L为目标加湿水流量对应的阀门开度,Lma x为智能调控阀的最大开度,R为可调比,定义为智能调控阀的最大流量Qma x和最小流量Qmin之比,R=Qma x/Qmin。
公开了目标加湿水流量和智能调控阀的开度计算公式。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式的无动力太阳能加湿系统结构图;
图2是本发明一具体实施方式中湿膜加湿器的结构示意图;
图3是本发明一具体实施方式中无动力太阳能加湿系统控制框图。
附图标记:
1太阳能集热器;2集热水箱;32湿膜;311布水器主管;312布水器支管;313布水孔;4管道;5智能调控阀;6智能调控装置;7温度传感器;8第一湿度传感器;9第二湿度传感器;10风速传感器;11厚度传感器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在本发明的一种优选实施方式中,提供了一种无动力太阳能加湿系统,如图1和图3所示,包括设置于室外的太阳能集热器1、物理高度高于太阳能集热器1的集热水箱2、以及物理高度低于集热水箱2的一个或多个无积水盘的湿膜加湿器;
太阳能集热器1的出水口与集热水箱2的进水口通过管道4连接,集热水箱2的出水口分别与各湿膜加湿器的进水口通过管道4连接;
还包括设置在湿膜加湿器的进水口处的智能调控阀5、设置在集热水箱2和/或管道4中的温度传感器7、设置于室内的第一湿度传感器8、设置于湿膜加湿器的湿膜32的迎风面处的风速传感器10、以及调节智能调控阀5的开度使湿膜加湿器底部无多余加湿水流出的智能调控装置6。
在本实施方式中,太阳能集热器1可依据湿膜加湿器的数量和加湿要求选择合适的现有产品,可放置于室外的楼顶、高处的外墙、露天的高架、以及山顶、坡顶等自然高地。优选的,集热水箱2应该设置在太阳能集热器1的附近,湿膜加湿器设置于室内不同地方或者室外需要空气加湿的广场、公园等。集热水箱2的材质可为PVC。
在本实施方式中,当加湿面积较大时,优选的,可设置多个集热水箱2,集热水箱2相互并联或串联或者串并联任意组合,并联时,多个集热水箱2的物理高度可保持一致,均低于太阳能集热器1的物理高度,串联时,多个集热水箱2的物理高度可逐个下降,这样保证了串联中的上级集热水箱2中的热水在重力作用下向下级集热水箱2输送。采用多个集热水箱2的方式,可增加热水的储备能力,保证在用户突增加湿要求或者多个湿膜加湿器同时使用高峰期时能稳定提供热水。
在本实施方式中,太阳能集热器1吸收太阳能对内部储存的水进行加热,使其温度逐渐升高,密度逐渐降低,根据热胀冷缩的原理,加热后的水通过密度差的自然动力进入到集热水箱2中储存;同时集热水箱2中的热水在高度差产生的重力作用下流至湿膜加湿器向湿膜淋水,通过重力作用使水在湿膜上形成均匀的水膜,由于淋上的是热水,水温较高,饱和水蒸气分子压力大于室外空气中的水蒸气分子压力,传质推动力较大,水蒸气很容易进入到空气中实现对空气加湿的过程。
在本实施方式中,温度传感器7可选用以热电阻为敏感元件的水温传感器,温度传感器7的温度检测端可伸入热水中,数量可为一个或一个以上,当数量为一个时,优选的,温度传感器7设置在集热水箱2中,优选的,数量可与湿膜加湿器的数量匹配,设置于各湿膜加湿器的进水口的管道4上,这样获得的水温会使智能调控装置6对智能调控阀5的开度调节更准确。
在本实施方式中,风速传感器10可设置在湿膜32的两侧或者一侧,当一侧时,应选在湿膜32的迎风面侧,可选用广州卓鼎智能科技有限公司的ZD-WS型号风速传感器10,其通过RS485串口与智能调控装置6传输测量数据。
优选的,室外空气湿度可从公共气象数据中获得,智能调控装置6包括一个输入装置,用户通过该输入装置输入天气预报中的空气湿度或在智能调控装置6中装载数据抓取软件自动抓取网络天气预报的空气湿度数据。第一湿度传感器8可设置在室内任意位置,优选的,可设置在室内人员经常活动或工作的区域,如离地面1m处,其可选用深圳矢量联合科技的电阻型,如CL-M53R,或者电容型HS101。智能调控阀5可选用阀门开度可电控的比例阀或者伺服阀等,可选用阿托斯型号为RZGO-A-033/100比例阀。智能调控装置6可选用带有A/D单元的单片机或者MCU,如51系列的单片机。
在本实施方式中,由于空气加湿理想需求的水流量为Q=G·ρ·(dn-dw),其中G为湿膜迎风面的送风风量,单位m3/h;dn为室内空气绝对湿度,表示室内单位质量干空气中的水的质量,单位g/kg;dw为室外空气绝对湿度,表示室外单位质量干空气中的水的质量,单位g/kg。考虑到加湿能力与加湿水温有强烈相关性,水温越低,加湿能力越弱,因此在不同的加湿水温下,实际加湿水流量相比理想加湿需求水流量会存在一定的衰减偏差,故存在修正系数α,0<α≤1,当水温高于某温度时,修正系数为1,当水温低于该温度时,修正系数小于1,具体修正系数的大小可根据多次实验测试得到。因此目标加湿水流量为Q’=α·G·ρ·(dn-dw)。
在本实施方式中,智能调控装置6根据所选择的阀门的流量特性曲线得到目标加湿水流量对应的智能调控阀5的阀门开度,输出与阀门开度对应的控制量至智能调控阀5的阀门开度控制端。这样,保证进入到湿膜的水量能充分的被空气带走,而不会存在多余水沿湿膜往下渗出,保证了没有加湿用水的损耗。
在本发明的一种优选实施方式中,还包括获取室外空气湿度的第二湿度传感器9;
或者还包括设置在湿膜加湿器的湿膜32的底部的厚度传感器11。
在本实施方式中,第二湿度传感器9可选用与第一湿度传感器8相同型号,其可放置于室外墙上、窗口等。厚度传感器11可选用超声波测厚仪或者激光测厚仪,安装在湿膜32的底部,用于检测湿膜32淋水后的厚度,随着湿膜32内部存储的水量的增多,湿膜32底部的厚度会逐渐增大,因此,可通过多次实验湿膜32即将滴水流出时湿膜32底部的厚度值,设置一个略小于该厚度值的一个数值作为湿膜厚度阈值,并将其存储于智能调控装置6内部的寄存器中,厚度传感器11的输出端和第二湿度传感器9的输出端分别与智能调控装置6的一个A/D采集端或者数字信号输入端连接。
在本发明的一种优选实施方式中,还包括至少一个空调风机和/或新风风机,风机的出风口朝向湿膜加湿器的湿膜32,风机吹出的风经过湿膜32后携带水分吹出。
在本实施方式中,通过风机增加空气流通速度,有利于提高加湿速度和加湿效率,当环境中有空调时,可直接使用空调风机加速空气流通速度,能够节约能源和成本。
在本发明的一种优选实施方式中,湿膜加湿器包括湿膜32、设置于湿膜32周边或内部的一个或多个布水器;
布水器的进水口与智能调控阀5的出水口通过管道4连接;
布水器上设置有若干个不同方向的布水孔313,从不同方向向湿膜32淋水。
在本实施方式中,布水器可设置在湿膜32周边向其淋水,也可以设置在湿膜32内部,其插入湿膜32中,通过多个布水孔313从各个方向向湿膜32渗透加湿水。该湿膜加湿器不包含积水盘节省空间,不浪费加湿水。
在本发明的一种优选实施方式中,如图2所示,设置于湿膜32内部的布水器包括布水器主管311、与布水器主管311通过管道4连接的竖向设置在湿膜32内部的一个或一个以上的布水器支管312,以及在布水器支管312上开设的若干个布水孔313。
在本实施方式中,布水器支管312可深入湿膜32的中部或底部。布水孔313可任意方向开设,为便于加工,可在圆周上间隔120度开设一个布水孔313。
在本发明的一种优选实施方式中,太阳能集热器1的进水口与自来水管或者软水装置的出水口通过管道4连接。
在本实施方式中,优选的在自来水管或软水装置出水口与太阳能集热器1的进水口设置一个进水调控阀,便于根据需要停止、开启、增加或者减少进水。软水装置可选用现有产品,如金三阳WT系列全自动软水器,可满足不同场景的水的软化需求,进水调控阀可选用一个比例阀,比例阀的开度输入端与智能调控装置6的进水开度输出端连接,智能调控装置6的进水开度输出端可为单片机的一个D/A输出管脚。
在本发明的一种优选实施方式中,在太阳能集热器1的出水口与集热水箱2的进水口之间的管道4上设置有保温层;
和/或在集热水箱2的出水口与湿膜加湿器的进水口之间的管道4上设置有保温层;
和/或在集热水箱2外包裹有保温层。
在本实施方式中,保温层的材料可选择岩棉、玻玻璃棉、复合硅酸盐、硅酸铝、泡沫玻璃、珍珠岩等。管道4部分的保温层可加工为轴向开口的圆柱环形状,分段套接在管道4上,集热水箱2外的保温层可加工为能容纳集热水箱2且与集热水箱2紧密接触的壳体。
在本发明的一种优选实施方式中,太阳能集热器1与集热水箱集2成设置在一起。
在本实施方式中,可不需要单独另设集热水箱集2,使用太阳能集热器1内部储水装置,将太阳能集热器1放置在物理高度高于湿膜加湿器的地方;或者集热水箱集2与太阳能集热器1的物理距离很近,只需要很短的管道4连接。
在本发明的一种优选实施方式中,本发明提供了一种基于上述任一无动力太阳能加湿系统进行空气加湿的方法,包括:
S1,智能调控装置6实时采集集热水箱2或者管道4中的加湿水的温度、室内空气湿度和室外空气湿度,结合湿膜加湿器的湿膜32迎风面处的送风风量计算出目标加湿水流量;
S2,智能调控装置6基于目标加湿水流量调节智能调控阀5的开度使湿膜加湿器底部无多余加湿水流出;
或者还包括:
S3,当厚度传感器11测量得到的湿膜厚度值达到湿膜厚度阈值时,智能调控装置6减小或关闭智能调控阀5的开度。
在本实施方式中,智能调控装置6依据采集的集热水箱2或者管道4中的加湿水的温度、室内空气湿度、湿膜32迎风面处的送风风量和室外空气湿度计算出智能调控阀5的目标加湿水流量,计算与目标加湿水流量对应的智能调控阀5的阀门的开度,并将该开度转换为对应的电信号,将电信号传送至智能调控阀5的开度控制端,来调节湿膜32的淋水量。
在本发明的一种优选实施方式中,在S1中,目标加湿水流量的计算公式为:
Q=α·G·ρ·(dn-dw);
其中,Q为目标加湿水流量;G为湿膜迎风面的送风风量;α为温度修正系数,0<α≤1;dn为室内空气绝对湿度,表示室内单位质量干空气中的水的质量;dw为室外空气绝对湿度,表示室外单位质量干空气中的水的质量;
和/或在S2中,智能调控阀5的开度依据阀门的种类设置,
当智能调控阀5为直线流量特性阀门时,智能调控阀5的相对开度L/Lmax计算公式为:
Q/Qma x=(1/R)[1+(R-1)L/Lma x];
当智能调控阀5为等百分比流量特性阀门时,智能调控阀5的相对开度L/Lma x计算公式为:
Q/Qma x=R(L/Lmax-1);
当智能调控阀5为快开流量特性阀门时,智能调控阀5的相对开度L/Lma x计算公式为:
Q/Qma x=(1/R)[1+(R2-1)L/Lma x]1/2;
其中,Q/Qma x为相对流量,Q为目标加湿水流量,Qma x为智能调控阀5的最大流量,L为目标加湿水流量对应的阀门开度,Lma x为智能调控阀5的最大开度,R为可调比,定义为智能调控阀5的最大流量Qma x和最小流量Qmin之比,R=Qma x/Qmin。
在本实施方式,按智能调控阀5的流量特性可以为:快开阀门、线性阀门和等百分比阀门等,按智能调控阀5的阀门的开度即可根据按智能调控阀5类型以及阀门的开度与流量的关系曲线即可得到。通过准确的流量调控使得流出的热水正好满足加湿的需求,确保无多余加湿水流出。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种无动力太阳能加湿系统,其特征在于,包括设置于室外的太阳能集热器、物理高度高于所述太阳能集热器的集热水箱、以及物理高度低于所述集热水箱的一个或多个无积水盘的湿膜加湿器;
所述太阳能集热器的出水口与集热水箱的进水口通过管道连接,所述集热水箱的出水口分别与各湿膜加湿器的进水口通过管道连接;
还包括设置在湿膜加湿器的进水口处的智能调控阀、设置在集热水箱和/或管道中的温度传感器、设置于室内的第一湿度传感器、设置于所述湿膜加湿器的湿膜的迎风面处的风速传感器、以及调节智能调控阀的开度使所述湿膜加湿器底部无多余加湿水流出的智能调控装置。
2.如权利要求1所述的无动力太阳能加湿系统,其特征在于,还包括获取室外空气湿度的第二湿度传感器;
或者还包括设置在所述湿膜加湿器的湿膜的底部的厚度传感器。
3.如权利要求1所述的无动力太阳能加湿系统,其特征在于,还包括至少一个空调风机和/或新风风机,所述风机的出风口朝向所述湿膜加湿器的湿膜,所述风机吹出的风经过所述湿膜后携带水分吹出。
4.如权利要求1所述的无动力太阳能加湿系统,其特征在于,所述湿膜加湿器包括湿膜、设置于湿膜周边或内部的一个或多个布水器;
所述布水器的进水口与智能调控阀的出水口通过管道连接;
所述布水器上设置有若干个不同方向的布水孔,从不同方向向湿膜淋水。
5.如权利要求4所述的无动力太阳能加湿系统,其特征在于,设置于所述湿膜内部的布水器包括布水器主管、与所述布水器主管通过管道连接的竖向设置在湿膜内部的一个或一个以上的布水器支管,以及在所述布水器支管上开设的若干个布水孔。
6.如权利要求1所述的无动力太阳能加湿系统,其特征在于,所述太阳能集热器的进水口与自来水管或者软水装置的出水口通过管道连接。
7.如权利要求1所述的无动力太阳能加湿系统,其特征在于,在所述太阳能集热器的出水口与集热水箱的进水口之间的管道上设置有保温层;
和/或在所述集热水箱的出水口与湿膜加湿器的进水口之间的管道上设置有保温层;
和/或在所述集热水箱外包裹有保温层。
8.如权利要求1所述的无动力太阳能加湿系统,其特征在于,所述太阳能集热器与集热水箱集成设置在一起。
9.一种基于权利要求1-8中任一所述无动力太阳能加湿系统进行空气加湿的方法,其特征在于,包括:
S1,智能调控装置实时采集所述集热水箱或者管道中的加湿水的温度、室内空气湿度和室外空气湿度,结合所述湿膜加湿器的湿膜迎风面处的送风风量计算出目标加湿水流量;
S2,智能调控装置基于目标加湿水流量调节智能调控阀的开度使湿膜加湿器底部无多余加湿水流出;
或者还包括:
S3,当厚度传感器测量得到的湿膜厚度值达到湿膜厚度阈值时,智能调控装置减小或关闭智能调控阀的开度。
10.如权利要求9所述的空气加湿的方法,其特征在于,在所述S1中,目标加湿水流量的计算公式为:
Q=α·G·ρ·(dn-dw);
其中,Q为目标加湿水流量;G为湿膜迎风面的送风风量;α为温度修正系数,0<α≤1;dn为室内空气绝对湿度,表示室内单位质量干空气中的水的质量;dw为室外空气绝对湿度,表示室外单位质量干空气中的水的质量;
和/或在所述S2中,智能调控阀的开度依据阀门的种类设置,
当智能调控阀为直线流量特性阀门时,智能调控阀的相对开度L/Lmax计算公式为:
Q/Qmax=(1/R)[1+(R-1)L/Lmax];
当智能调控阀为等百分比流量特性阀门时,智能调控阀的相对开度L/Lmax计算公式为:
Q/Qmax=R(L/Lmax-1);
当智能调控阀为快开流量特性阀门时,智能调控阀的相对开度L/Lmax计算公式为:
Q/Qmax=(1/R)[1+(R2-1)L/Lmax]1/2;
其中,Q/Qmax为相对流量,Q为目标加湿水流量,Qmax为智能调控阀的最大流量,L为目标加湿水流量对应的阀门开度,Lmax为智能调控阀的最大开度,R为可调比,定义为智能调控阀的最大流量Qmax和最小流量Qmin之比,R=Qmax/Qmin。
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