CN109751700A - 被动式住宅环境自适应云控新风系统 - Google Patents

被动式住宅环境自适应云控新风系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种被动式住宅环境自适应云控新风系统，包括空气过滤模组和温度处理模组，结合了空调和新风系统的功能，既能对室内空气进行净化,又能够对过滤后的气体进行制冷和制热；温度处理模组的进风腔内部设PTC电热发生器、表冷器、蓄热陶瓷组件和辅助风机；回风腔内设控制板、甲醛传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器和CO2传感器；第二新风进口设第一风压传感器，第二回风进口或第二回风出口设第二风压传感器；第二新风进口设第一温湿度传感器，第二新风出口设第二温湿度传感器；控制板与智能手机和后台服务器通信连接。本发明结合了空调和新风系统的功能，节省初期成本，增加能量利用效率，降低后期能耗。

Description

被动式住宅环境自适应云控新风系统
技术领域
本发明涉及新风系统技术领域，特别是指一种被动式住宅环境自适应云控新风系统。
背景技术
新风系统是由送风系统和排风系统组成的一套独立空气处理系统，管道式新风系统由新风机和管道配件组成，通过新风机净化室外空气导入室内，通过管道将室内空气排出。但是，目前的新风系统是一套独立的空气处理系统，只能对空气进行净化，无法实现制冷和制热功能。
另一方面，目前使用的空调制热缓慢，而且容易造成室内空气不流通。
通常情况下，家用及商用住宅建筑需要新风系统和空调同时使用，如果室内同时安装新风系统和空调，不仅增加初期成本，后期能耗极大，造成资源浪费。被动式住宅起源于20世纪90年代的德国著名金融中心城市法兰克福，这类住宅使用超厚的绝热材料和复杂的门窗，主要通过住宅本身的构造做法达到高效的保温隔热性能，减少或不使用主动供应的能源，即便是需要提供其他能源，也尽量采用清洁的可再生能源。被动式住宅超强的密封性及隔热性能为自适应云控新风系统的设计和使用提供了便利条件。
发明内容
本发明提出一种被动式住宅环境自适应云控新风系统，解决了现有技术中同时安装新风系统和空调导致的初期成本、后期能耗极大及造成资源浪费的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种被动式住宅环境自适应云控新风系统，包括空气过滤模组和温度处理模组；所述空气过滤模组具有第一新风进口、第一新风出口、第一回风进口和第一回风出口；所述温度处理模组具有第二新风进口、第二新风出口、第二回风进口和第二回风出口；
所述第一新风进口连接有第一新风入管，所述第一新风入管的另一端为新风口；所述第一新风出口与所述第二新风进口之间连接有第二新风入管，所述第二新风出口连接有第三新风入管，所述第三新风入管的另一端为送风口；
所述第一回风出口连接有第一回风出管，所述第一回风出管的另一端为排风口；所述第一回风进口与所述第二回风出口之间连接有第二回风出管，所述第二回风进口连接有第三回风出管，所述第三回风出管的另一端为回风口：
所述第一新风入管上设置有第一电动风阀，所述第一回风出管上设置有第二电动风阀；所述第一新风入管与所述第一回风出管之间连接有循环管，所述循环管与所述第一新风入管的连接处位于所述第一电动风阀与所述第一新风进口之间，所述循环管与所述第一回风出管的连接处位于所述第二电动风阀与所述第一回风出口之间；所述循环管上设置有第三电动风阀；
所述温度处理模组连接有温度处理室外机和液晶触摸控制屏；
所述温度处理模组包括一壳体，所述壳体内部由隔板分隔为进风腔和回风腔；所述第二新风进口和第二新风出口位于所述进风腔的两端，所述第二回风进口和第二回风出口位于所述回风腔的两端；
所述进风腔内由所述第二新风进口向所述第二新风出口依次设置有PTC电热发生器、表冷器、蓄热陶瓷组件和辅助风机，所述PTC电热发生器间歇性工作；所述回风腔内设置有控制板、甲醛传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器和CO2传感器；
所述第二新风进口设置有第一风压传感器，所述第二回风进口或第二回风出口设置有第二风压传感器；
所述第二新风进口设置有第一温湿度传感器，所述第二新风出口设置有第二温湿度传感器；
所述控制板与所述第一电动风阀、第二电动风阀、第三电动风阀、温度处理室外机、液晶触摸控制屏、PTC电热发生器、表冷器、辅助风机、甲醛传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器、CO2传感器、第一风压传感器、第二风压传感器、第一温湿度传感器和第二温湿度传感器通信连接；
所述控制板与智能手机和后台服务器通信连接。
进一步地，所述第二回风出口设置有第三温湿度传感器，所述第三温湿度传感器与所述控制板通信连接。
进一步地，所述甲醛传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器和CO2传感器集成在一个传感器板上。
进一步地，所述控制板包括主控板和驱动板，所述主控板与所述智能手机、后台服务器和驱动板通信连接，所驱动板与所述第一电动风阀、第二电动风阀、第三电动风阀、温度处理室外机、液晶触摸控制屏、PTC电热发生器、表冷器、辅助风机、甲醛传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器、CO2传感器、第一风压传感器、第二风压传感器、第一温湿度传感器和第二温湿度传感器通信连接。
进一步地，所述第一新风入管、第三新风入管、第一回风出管和第三回风出管为PVC管。
进一步地，所述第一新风入管与所述第一新风进口之间、所述第三新风入管与所述第二新风出口之间、所述第一回风出管与所述第一回风出口之间、所述第三回风出管与所述第二回风进口之间由软管连接。
进一步地，所述第二新风入管和第二回风出管为软管。
本发明的有益效果为：
1、本发明结合了空调和新风系统的功能，既能对室内空气进行净化及检测，又能对过滤后的空气进行制冷和制热，通过调整液晶触摸控制屏的参数，使过滤后的空气温度能够进行调节，获取适宜人体的新鲜空气；
2、本发明的温度处理模组可以匹配任何现有的空气过滤模组，节省初期成本；增加了蓄热陶瓷组件，从而增加了能量利用效率，也降低了后期能耗；
3、可以进行室内内循环，降低系统能耗，实现了科学合理的室内空气独立调节过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据该附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施例的结构示意图；
图2为本发明的实施例1的温度处理模组的结构示意图；
图3为本发明的实施例2的温度处理模组的结构示意图；
图4为本发明的一个实施例的蓄热陶瓷组件的结构示意图。
其中：1、空气过滤模组；2、温度处理模组；3、第一新风进口；4、第一回风出口；5、第二新风进口；6、第二新风出口；7、第二回风进口；8、第二回风出口；9、第一新风入管；10、新风口；11、第二新风入管；12、第三新风入管；13、送风口；14、第一回风出管；15、排风口；16、第二回风出管；17、第三回风出管；18、回风口；19、第一电动风阀；20、第二电动风阀；21、循环管；22、第三电动风阀；23、温度处理室外机；24、液晶触摸控制屏；25、壳体；26、隔板；27、进风腔；28、回风腔；29、PTC电热发生器；30、表冷器；31、蓄热陶瓷组件；32、辅助风机；33、控制板；34、甲醛传感器；35、TVOC传感器；36、PM2.5传感器；37、CO2传感器；38、第一风压传感器；39、第二风压传感器；40、第一温湿度传感器；41、第二温湿度传感器；42、第三温湿度传感器；43、智能手机；44、传感器板。
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1、图2、图3所示，本实施例中被动式住宅环境自适应云控新风系统，包括空气过滤模组1和温度处理模组2；所述空气过滤模组1具有第一新风进口3、第一新风出口、第一回风进口和第一回风出口4；所述温度处理模组2具有第二新风进口5、第二新风出口6、第二回风进口7和第二回风出口8；所述第一新风进口3连接有第一新风入管9，所述第一新风入管9的另一端为新风口10；所述第一新风出口与所述第二新风进口5之间连接有第二新风入管11，所述第二新风出口6连接有第三新风入管12，所述第三新风入管12的另一端为送风口13；所述第一回风出口4连接有第一回风出管14，所述第一回风出管14的另一端为排风口15；所述第一回风进口与所述第二回风出口8之间连接有第二回风出管16，所述第二回风进口7连接有第三回风出管17，所述第三回风出管17的另一端为回风口18。
所述第一新风入管9上设置有第一电动风阀19，所述第一回风出管14上设置有第二电动风阀20；所述第一新风入管9与所述第一回风出管14之间连接有循环管21，所述循环管21与所述第一新风入管9的连接处位于所述第一电动风阀19与所述第一新风进口3之间，所述循环管21与所述第一回风出管14的连接处位于所述第二电动风阀20与所述第一回风出口4之间；所述循环管21上设置有第三电动风阀22。
所述温度处理模组2连接有温度处理室外机23和液晶触摸控制屏24。
所述温度处理模组2包括一壳体25，所述壳体25内部由隔板26分隔为进风腔27和回风腔28；所述第二新风进口5和第二新风出口6位于所述进风腔27的两端，所述第二回风进口7和第二回风出口8位于所述回风腔28的两端；所述进风腔27内由所述第二新风进口5向所述第二新风出口6依次设置有PTC电热发生器29、表冷器30、蓄热陶瓷组件31和辅助风机32，所述PTC电热发生器29间歇性工作；所述回风腔28内设置有控制板33、甲醛传感器34、TVOC传感器35、PM2.5传感器36和CO2传感器37；所述第二新风进口5设置有第一风压传感器38，所述第二回风出口8设置有第二风压传感器39；所述第二新风进口5设置有第一温湿度传感器40，所述第二新风出口6设置有第二温湿度传感器41，所述第二回风出口8设置有第三温湿度传感器42。
所述控制板33与所述第一电动风阀19、第二电动风阀20、第三电动风阀22、温度处理室外机23、液晶触摸控制屏24、PTC电热发生器29、表冷器30、辅助风机32、甲醛传感器34、TVOC传感器35、PM2.5传感器36、CO2传感器37、第一风压传感器38、第二风压传感器39、第一温湿度传感器40、第二温湿度传感器41和第三温湿度传感器42通信连接；所述控制板33与智能手机43和后台服务器(图中未示出)通信连接。
本实施例中，所述控制板33包括主控板和驱动板，所述主控板与所述智能手机43、后台服务器和驱动板通信连接，所驱动板与所述第一电动风阀19、第二电动风阀20、第三电动风阀22、温度处理室外机23、液晶触摸控制屏24、PTC电热发生器29、表冷器30、辅助风机32、甲醛传感器34、TVOC传感器35、PM2.5传感器36、CO2传感器37、第一风压传感器38、第二风压传感器39、第一温湿度传感器40、第二温湿度传感器41和第三温湿度传感器42通信连接。这里，主控板与智能手机43采用后台服务消息机制进行通信；主控板与后台服务器采用HTTP与后台服务数据收集通讯机制进行通信；主控板与驱动板采用socket通信机制进行通信，驱动板与外围传感器采用I2C，UART通信机制通信。
本实施例中，所述第一新风入管9、第三新风入管12、第一回风出管14和第三回风出管17为PVC管。所述第一新风入管9与所述第一新风进口3之间、所述第三新风入管12与所述第二新风出口6之间、所述第一回风出管14与所述第一回风出口4之间、所述第三回风出管17与所述第二回风进口7之间由软管连接。所述第二新风入管11和第二回风出管16为软管。
本实施例工作时，当选择外循环模式时，即开启第一电动风阀19和第二电动风阀20，关闭第三电动风阀22。加热过程为：室外空气通过新风口10进入第一新风入管9，并送入至空气过滤模组1进行过滤，然后空气经过第二新风入管11和第二新风进口5送入至进风腔27内，启动PTC电热发生器29、表冷器30和辅助风机32，达到制热效果，加热后的空气流经蓄热陶瓷组件31，热空气释放热量，蓄热陶瓷组件31将空气释放的多余热量吸收存储；当设备停止制热时，蓄热陶瓷组件31存储的热量会随空气经第二新风出口6从送风口13排放到室内，继续为室内供热，提高了热量的利用率，而PTC电热发生器29可以间歇性工作，便可以满足室内温度需求，大大节约了电能。陶瓷材料由于其高强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨等特异性能可广泛应用于各种环保领域，使设备提高效率，降低能耗，是解决能源与环境问题的重要而有效的手段；蓄热陶瓷截面主要有正方形和正六边形两种孔结构，且孔道是相互平行的直通到结构，这种结构大大降低了气孔流经的阻力，大幅度提高了蓄热体的单孔体积换热效率；蓄热陶瓷能够最大限度的回收高温气体的物理热，大幅度节约能源、提高设备的热效率，所以蓄热陶瓷被誉为蓄热式高温技术的关键和核心部件；在加热过程中，经过蓄热陶瓷时，制作蓄热陶瓷的原料中堇青石能发生大量的远红外线，使之热效率大大提高。制冷过程为：过滤后的空气通过第二新风入管11和第二新风进口5送入至进风腔27内，启动表冷器30和辅助风机32，达到制冷效果，制冷后的空气经第二新风出口6从送风口13排放到室内。
当选择内循环模式时，即关闭第一电动风阀19和第二电动风阀20，开启第三电动风阀22，将室内空气送回空气过滤模组1的第一新风进口3重新进行过滤，进行再次制冷或制热循环。
在运行过程中，可通过液晶触摸控制屏24来控制系统的运行模式和参数设置，PM2.5传感器36、各温湿度传感器、甲醛传感器34、CO2传感器37、TVOC传感器35可以实时检测PM2.5、温湿度、甲醛、CO2、TVOC的含量，并将检测结果通过液晶触摸控制屏24显示出来。
实施例2
如图1、图3、图4所示，本实施例中被动式住宅环境自适应云控新风系统，其结构与实施例1基本相同，区别在于：
本实施例中的第二回风出口8处没有设置第三温湿度传感器42；
本实施例中的第二风压传感器39设置于所述第二回风进口7处；
本实施例中，所述甲醛传感器34、TVOC传感器35、PM2.5传感器36和CO2传感器37集成在一个传感器板44上。
本实施例的工作过程同实施例1。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种被动式住宅环境自适应云控新风系统，其特征在于，包括空气过滤模组和温度处理模组；所述空气过滤模组具有第一新风进口、第一新风出口、第一回风进口和第一回风出口；所述温度处理模组具有第二新风进口、第二新风出口、第二回风进口和第二回风出口；
所述第一新风进口连接有第一新风入管，所述第一新风入管的另一端为新风口；所述第一新风出口与所述第二新风进口之间连接有第二新风入管，所述第二新风出口连接有第三新风入管，所述第三新风入管的另一端为送风口；
所述第一回风出口连接有第一回风出管，所述第一回风出管的另一端为排风口；所述第一回风进口与所述第二回风出口之间连接有第二回风出管，所述第二回风进口连接有第三回风出管，所述第三回风出管的另一端为回风口；
所述第一新风入管上设置有第一电动风阀，所述第一回风出管上设置有第二电动风阀；所述第一新风入管与所述第一回风出管之间连接有循环管，所述循环管与所述第一新风入管的连接处位于所述第一电动风阀与所述第一新风进口之间，所述循环管与所述第一回风出管的连接处位于所述第二电动风阀与所述第一回风出口之间；所述循环管上设置有第三电动风阀；
所述温度处理模组连接有温度处理室外机和液晶触摸控制屏；
所述温度处理模组包括一壳体，所述壳体内部由隔板分隔为进风腔和回风腔；所述第二新风进口和第二新风出口位于所述进风腔的两端，所述第二回风进口和第二回风出口位于所述回风腔的两端；
所述进风腔内由所述第二新风进口向所述第二新风出口依次设置有PTC电热发生器、表冷器、蓄热陶瓷组件和辅助风机，所述PTC电热发生器间歇性工作；所述回风腔内设置有控制板、甲醛传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器和CO2传感器；
所述第二新风进口设置有第一风压传感器，所述第二回风进口或第二回风出口设置有第二风压传感器；
所述第二新风进口设置有第一温湿度传感器，所述第二新风出口设置有第二温湿度传感器；
所述控制板与所述第一电动风阀、第二电动风阀、第三电动风阀、温度处理室外机、液晶触摸控制屏、PTC电热发生器、表冷器、辅助风机、甲醛传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器、CO2传感器、第一风压传感器、第二风压传感器、第一温湿度传感器和第二温湿度传感器通信连接；
所述控制板与智能手机和后台服务器通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种被动式住宅环境自适应云控新风系统，其特征在于，所述第二回风出口设置有第三温湿度传感器，所述第三温湿度传感器与所述控制板通信连接。
3.根据权利要求2所述的一种被动式住宅环境自适应云控新风系统，其特征在于，所述甲醛传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器和CO2传感器集成在一个传感器板上。
4.根据权利要求3所述的一种被动式住宅环境自适应云控新风系统，其特征在于，所述控制板包括主控板和驱动板，所述主控板与所述智能手机、后台服务器和驱动板通信连接，所驱动板与所述第一电动风阀、第二电动风阀、第三电动风阀、温度处理室外机、液晶触摸控制屏、PTC电热发生器、表冷器、辅助风机、甲醛传感器、TVOC传感器、PM2.5传感器、CO2传感器、第一风压传感器、第二风压传感器、第一温湿度传感器和第二温湿度传感器通信连接。
5.根据权利要求4所述的一种被动式住宅环境自适应云控新风系统，其特征在于，所述第一新风入管、第三新风入管、第一回风出管和第三回风出管为PVC管。
6.根据权利要求5所述的一种被动式住宅环境自适应云控新风系统，其特征在于，所述第一新风入管与所述第一新风进口之间、所述第三新风入管与所述第二新风出口之间、所述第一回风出管与所述第一回风出口之间、所述第三回风出管与所述第二回风进口之间由软管连接。
7.根据权利要求6所述的一种被动式住宅环境自适应云控新风系统，其特征在于，所述第二新风入管和第二回风出管为软管。
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