CN111520854A - 一种集装箱办公室的新风换气系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集装箱办公室的新风换气系统及其使用方法，新风换气系统包含改造成办公室的集装箱体，设置在集装箱体短边一侧的开关门、连接于开关门相对侧集装箱体上的换气联合机组和PLC控制柜、以及连接在集装箱体内部顶板上且临近换气联合机组的CO2浓度探测仪。本发明通过CO2浓度探测仪的设置，对集装箱办公室内部CO2浓度进行无、低、中、高的档位划分，从而决定不同区域浓度范围内对应不同换风量的档位；通过对集装箱不同空间的划分，利于分区能量控制和统一管理；通过支撑架和挡板的设置，利于固定换气联合机组，且支撑架还依靠集装箱柱进行上部作用力的分担，更进一步保证了换气联合机组的安装牢固性。
Description
技术领域
本发明属于集装箱办公领域，特别涉及一种集装箱办公室的新风换气系统及其使用方法。
背景技术
因施工现场人员流动性大，施工节奏快，为保障施工人员的生活和工作需求，通过将集装箱改造成施工现场用办公室，以满足实际需求。集装箱办公室一般采用开窗通风的方式进行换气，而这样会造成冬天室内的热量和夏天室内的冷量流失，不利于节约能源。现有换气方法中通过新风系统换气，缺少根据室内不同CO2浓度进行不同换气风量的针对性设计。对于换气中所需的变频机组、控制柜等安装固定以及线路连接均缺少相应设计。
发明内容
本发明提供了一种集装箱办公室的新风换气系统及其使用方法，用以解决集装箱办公室不同CO2浓度下的换风档位设计、换气系统安装时的分区，系统的固定等技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种集装箱办公室的新风换气系统，包含改造成办公室的集装箱体，设置在集装箱体短边一侧的开关门、连接于开关门相对侧集装箱体上的换气联合机组和PLC控制柜、以及连接在集装箱体内部顶板上且临近换气联合机组的CO2浓度探测仪；
CO2浓度探测仪包含探测体和输出控制端口，输出控制端口通过电线与PLC控制柜连接；
所述换气联合机组包含变频新风机组、连接于变频新风机组一侧的送风口、以及连接于变频新风机组和送风口间的电动调节风阀；所述送风口一端连接于集装箱体内部，另一端穿接集装箱体侧壁连接电动调节阀；变频新风机组和电动调节阀下方连接有支撑架，变频新风机组外端部连接有防水进风百叶；变频新风机组和电动调节阀通过电线与PLC控制柜连接；
所述PLC控制柜连接于换气联合机组下方，PLC控制柜顶部连接有防护罩；PLC控制柜包含开关模块和档位控制模块。
进一步的，所述CO2浓度探测仪和换气联合机组一一对应连接，CO2浓度探测仪和换气联合机组的组数对应集装箱体内独立封闭空间或分区的个数。
进一步的，所述CO2浓度探测仪包含探测体和输出控制端口，探测体连接于集装箱体内部，输出控制端口连接电线，输出控制端口至少包含四个，分别为无信号端、低信号端、中信号端和高信号端。
进一步的，所述电线包含火线、接地线、零线、高档位线、中档位线和低档位线，各线通过颜色进行区分且外侧均包裹有绝缘软皮；电线通过穿线管连接于集装箱体上，穿线管为塑料硬管与集装箱体可拆卸连接。
进一步的，所述开关模块包含PLC控制柜的控制柜壳体、连接于控制柜壳体上的电源指示灯、手动开阀钮和手动关阀钮。
进一步的，所述档位控制模块包含PLC控制柜内端子排和各端口连接的电线，端子排中对应CO2浓度探测仪输入的无信号、低信号、中信号和高信号，而分别设置有对变频新风机组和电动调节风阀输出的启停端、低档端、中档端和高档端；PLC控制柜内还连接有变频新风机组的变频控制器。
进一步的，所述支撑架包含水平杆、连接于水平杆底部和集装箱体侧壁间斜杆、连接于水平杆外端的挡板以及水平杆和斜杆分别与集装箱体侧壁间连接的连接板；水平杆和斜杆均在水平向上间隔设置且至少有一根连接于集装箱柱上。
进一步的，所述水平杆上部可拆卸连接垫板且在垫板上安装换气联合机组；所述斜杆为伸缩杆或拼装而成，其长度适应支撑水平杆的长度，其强度适应支撑换气联合机组重量；挡板活动连接于水平杆外端，挡板高度至少为换气联合机组整体高度的三分之二。
进一步的，所述防护罩通过防水不透光材料制成，防护罩外端部向下倾斜；防护罩顶部开设有用于穿接电线的穿孔。
进一步的，集装箱办公室的新风换气系统的使用方法，具体步骤如下：
步骤一、根据集装箱体内部办公室的分区，在每个独立分区内均设计有一个CO2浓度探测仪，且每个CO2浓度探测仪与换气联合机组进行组合连接；多个CO2浓度探测仪与换气联合机组的均通过一个PLC控制柜进行控制；
步骤二、在集装箱体内部顶板安装CO2浓度探测仪，在集装箱体外部安装支撑架和防护罩，在支撑架上安装换气联合机组，在防护罩下安装PLC控制柜；其中支撑架安装时与一侧的集装箱柱连接；
步骤三、在集装箱体顶部和外侧面布设穿线管，将CO2浓度探测仪、换气联合机组和PLC控制柜三者间电线进行连接；其中，CO2浓度探测仪中电线穿过集装箱体顶板而后沿其外侧面与PLC控制柜连接；
步骤四、当集装箱办公室没有人时，对PLC控制柜通过手动关阀钮进行人工关闭，当进入人员时通过手动开阀钮进行开启并接入电源；办公室内CO2浓度在0-1000ppm时为标准值，CO2浓度探测仪不传输信号时，PLC控制柜中接收到信号通过档位控制模块分别控制变频新风机组和电动调节风阀处于关闭状态；
步骤五、当CO2的浓度达到1001ppm-1400ppm时，CO2浓度探测仪传输低信号；当CO2的浓度达到1401-1800ppm时，传输中信号；当CO2的浓度达到1801-2000ppm时，传输高信号；对应PLC控制柜中接收到信号通过档位控制模块分别控制变频新风机组和电动调节风阀开启，低信号对应低档位，电动调节风阀开启角度达30%，变频新风机组风速为30%；中信号对应中档位，电动调节风阀开启角度达60%，变频新风机组风速为60%；高信号对应高档位，电动调节风阀全部开启，变频新风机组全风速运行；由此进行不同档位的新风换气。
本发明的有益效果体现在：
1）本发明通过CO2浓度探测仪的设置，对集装箱办公室内部CO2浓度进行无、低、中、高的档位划分，从而决定不同区域浓度范围内对应不同换风量的档位，由此既达到了室内换新风的需求，又节约了能源；
2）本发明通过对集装箱不同空间的划分，对应不同的组合的换气系统并均通过PLC控制柜进行综合管控，利于分区能量控制和统一管理；
3）本发明通过支撑架和挡板的设置，利于固定换气联合机组，且支撑架还依靠集装箱柱进行上部作用力的分担，更进一步保证了换气联合机组的安装牢固性；斜杆的可调节性，利于水平杆的定位安装和不同斜杆间受力的分担。
此外，本发明的电线通过穿接管的进行铺设，便于定位、整理和后期维修；本发明在施工现场易于调整和应用，可极大的节省能源和提高办公环境质量；本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
图1是集装箱办公室新风换气系统安装示意图；
图2是集装箱办公室新风换气系统连接示意图；
图3是CO2浓度探测仪、换气联合机组和PLC控制柜线路连接示意图；
图4是支撑架连接示意图；
图5是CO2浓度探测仪电流输出方式接线原理图；
图6是电动风阀接线原理图；
图7是PLC控制柜接线原理图。
附图标记：1-集装箱体、2-开关门、3-CO2浓度探测仪、31-探测体、32-输出控制端口、4-PLC控制柜、41-控制柜壳体、42-电源指示灯、43-手动开阀钮、44-手动关阀钮、5-换气联合机组、51-变频新风机组、511-变频风机、512-风机执行机构、52-电动调节风阀、521-电动风阀、522-风阀执行机构、53-送风口、6-防护罩、7-支撑架、71-水平杆、72-斜杆、73-挡板、74-连接板、8-防水进风百叶、9-穿线管、10-电线、101-火线、102-高档位线、103-中档位线、104-低档位线、105-接地线、106-零线、11-集装箱柱。
具体实施方式
以某施工现场长方体集装箱改造办公室为例，集装箱办公室的基本参数：面积为20㎡，高度为2.5m，办公人数为3-4人；集装箱办公室在短边单侧设置有开关门2。如图1和图2所示，集装箱办公室的新风换气系统，包含改造成办公室的集装箱体1，设置在集装箱体1短边一侧的开关门2、连接于开关门2相对侧集装箱体1上的换气联合机组5和PLC（programmable logic controller）控制柜、以及连接在集装箱体1内部顶板上且临近换气联合机组5的CO2（二氧化碳浓度）探测仪。
本实施例中，换气联合机组5包含变频新风机组51、连接于变频新风机组51一侧的送风口53、以及连接于变频新风机组51和送风口53间的电动调节风阀52。送风口53一端连接于集装箱体1内部，另一端穿接集装箱体1侧壁连接电动调节阀；变频新风机组51和电动调节阀下方连接有支撑架7，变频新风机组51外端部连接有防水进风百叶8。
本实施例中，CO2浓度探测仪3的量程为0~2000ppm，供应电源24VAC，继电器输出-ROAD＜500 Ohm; 电动调节风阀52尺寸为直径150mm，电源为24V；变频新风机组51采用静压风机箱的风量为400m³/h；静压为167pa；噪音为48A；功率为60W；出口尺寸为直径150mm；送风口53通过环形钢板或塑料板制作，尺寸为直径150mm。
如图3所示，变频新风机组51和电动调节阀通过电线10与PLC控制柜4连接，其中变频新风机组51包含变频风机511和连接于变频风机511外部的风机执行机构512、风机执行机构512与PLC控制柜4间通过电线10连接；电动调节风阀52包含电动风阀521和连接于电动风阀521外部的风阀执行机构522，风阀执行机构522与PLC控制柜4通过电线10连接。电线10通过穿线管9连接于集装箱体1上，穿线管9为塑料硬管与集装箱体1通过螺钉连接。
本实施例中，PLC控制柜4连接于换气联合机组5下方，PLC控制柜4顶部连接有防护罩6；PLC控制柜4包含开关模块和档位控制模块。防护罩6通过防水不透光材料制成，防护罩6外端部向下倾斜；防护罩6顶部开设有用于穿接电线10的穿孔。
如图4所示，支撑架7包含水平杆71、连接于水平杆71底部和集装箱体1侧壁间斜杆72、连接于水平杆71外端的挡板73以及水平杆71和斜杆72分别与集装箱体1侧壁间连接的连接板74；水平杆71和斜杆72均在水平向上间隔设置且至少有一根连接于集装箱柱11上。
本实施例中，水平杆71和斜杆72通过钢杆制成，挡板73和连接板74通过钢板制成。水平杆71上部螺栓连接垫板且在垫板上安装换气联合机组5；斜杆72为伸缩杆或拼装而成，其长度适应支撑水平杆71的长度，其强度适应支撑换气联合机组5重量；挡板73轴接于水平杆71外端，挡板73高度至少为换气联合机组5整体高度的三分之二。
如图3和图5所示，CO2浓度探测仪3包含探测体31和输出控制端口32，输出控制端口32通过电线10与PLC控制柜4连接，探测体31连接于集装箱体1内部，输出控制端口32连接电线10，输出控制端口32至少包含四个，分别为无信号端、低信号端、中信号端和高信号端。。CO2浓度探测仪3和换气联合机组5一一对应连接，CO2浓度探测仪3和换气联合机组5的组数对应集装箱体1内独立封闭空间或分区的个数。图5中，Iout代表电流输出，-/～代表负极，+/～代表正极，NO代表常开触点。
如图6所示，为电动调节风阀52的接线原理图。图中电线10包含火线101、接地线105、零线106、高档位线102、中档位线103和低档位线104，各线通过颜色进行区分且外侧均包裹有绝缘软皮。
如图3和图7所示，开关模块包含PLC控制柜4的控制柜壳体41、连接于控制柜壳体41上的电源指示灯42、手动开阀钮43和手动关阀钮44。档位控制模块包含PLC控制柜4内端子排和各端口连接的电线10，端子排中对应CO2浓度探测仪3输入的无信号、低信号、中信号和高信号，而分别设置有对变频新风机组51和电动调节风阀52输出的启停端、低档端、中档端和高档端；PLC控制柜4内还连接有变频新风机组51的变频控制器。
图7中AC220V电源进线代表220V电源，iC65/2P/D16A代表16伏开关，N代表零线，L代表火线，KA代表继电器且其后数字代表不同位置，COM代表公共端子，COM2代表接地，X1~X4代表控制器1~4，AI1代表电流信号输入，GND代表电线接地，24V+代表电源24V接线端子；A01代表电流信号输出。Y代表电流信号输出其后数字代表不同位置，其中，Y1和KA1组合控制变频启停，Y2和KA2组合控制风阀低档运行，Y3和KA3组合控制风阀中档运行，Y4和KA4组合控制风阀高档运行，Y5控制风机低档运行，Y6控制风机中档运行，Y7控制风机高档运行。
结合图1至图7，进一步的说明集装箱办公室的新风换气系统的使用方法，具体步骤如下：
步骤一、根据集装箱体1内部办公室的分区，在每个独立分区内均设计有一个CO2浓度探测仪3，且每个CO2浓度探测仪3与换气联合机组5进行组合连接；多个CO2浓度探测仪3与换气联合机组5的均通过一个PLC控制柜4进行控制；
步骤二、在集装箱体1内部顶板安装CO2浓度探测仪3，在集装箱体1外部安装支撑架7和防护罩6，在支撑架7上安装换气联合机组5，在防护罩6下安装PLC控制柜4；其中支撑架7安装时与一侧的集装箱柱11连接；
步骤三、在集装箱体1顶部和外侧面布设穿线管9，将CO2浓度探测仪3、换气联合机组5和PLC控制柜4三者间电线10进行连接；其中，CO2浓度探测仪3中电线10穿过集装箱体1顶板而后沿其外侧面与PLC控制柜4连接；
步骤四、当集装箱办公室没有人时，对PLC控制柜4通过手动关阀钮44进行人工关闭，当进入人员时通过手动开阀钮43进行开启并接入电源；办公室内CO2浓度在0-1000ppm时为标准值，CO2浓度探测仪3不传输信号时，PLC控制柜4中未接收到信号通过档位控制模块分别控制变频新风机组51和电动调节风阀52处于关闭状态。
步骤五、当CO2的浓度达到1001ppm-1400ppm时，CO2浓度探测仪3传输低信号；当CO2的浓度达到1401-1800ppm时，传输中信号；当CO2的浓度达到1801-2000ppm时，传输高信号；对应PLC控制柜4中接收到信号通过档位控制模块分别控制变频新风机组51和电动调节风阀52开启，低信号对应低档位，电动调节风阀52开启角度达30%，变频风机511风速为30%；中信号对应中档位，电动调节风阀52开启角度达60%，变频风机511风速为60%；高信号对应高档位，电动调节风阀52全部开启，变频风机511全风速运行；由此进行不同档位的新风换气。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集装箱办公室的新风换气系统，其特征在于，包含改造成办公室的集装箱体（1），设置在集装箱体（1）短边一侧的开关门（2）、连接于开关门（2）相对侧集装箱体（1）上的换气联合机组（5）和PLC控制柜（4）、 以及连接在集装箱体（1）内部顶板上且临近换气联合机组（5）的CO2浓度探测仪（3）；
CO2浓度探测仪（3）包含探测体（31）和输出控制端口（32），输出控制端口（32）通过电线（10）与PLC控制柜（4）连接；
所述换气联合机组（5）包含变频新风机组（51）、连接于变频新风机组（51）一侧的送风口（53）、以及连接于变频新风机组（51）和送风口（53）间的电动调节风阀（52）；所述送风口（53）一端连接于集装箱体（1）内部，另一端穿接集装箱体（1）侧壁连接电动调节阀；变频新风机组（51）和电动调节阀下方连接有支撑架（7），变频新风机组（51）外端部连接有防水进风百叶（8）；变频新风机组（51）和电动调节阀通过电线（10）与PLC控制柜（4）连接；
所述PLC控制柜（4）连接于换气联合机组（5）下方，PLC控制柜（4）顶部连接有防护罩（6）；PLC控制柜（4）包含开关模块和档位控制模块。
2.如权利要求1所述的一种集装箱办公室的新风换气系统，其特征在于，所述CO2浓度探测仪（3）和换气联合机组（5）一一对应连接，CO2浓度探测仪（3）和换气联合机组（5）的组数对应集装箱体（1）内独立封闭空间或分区的个数。
3.如权利要求2所述的一种集装箱办公室的新风换气系统，其特征在于，所述CO2浓度探测仪（3）包含探测体（31）和输出控制端口（32），探测体（31）连接于集装箱体（1）内部，输出控制端口（32）连接电线（10），输出控制端口（32）至少包含四个，分别为无信号端、低信号端、中信号端和高信号端。
4.如权利要求3所述的一种集装箱办公室的新风换气系统，其特征在于，所述电线（10）包含火线（101）、接地线（105）、零线（106）、高档位线（102）、中档位线（103）和低档位线（104），各线通过颜色进行区分且外侧均包裹有绝缘软皮；电线（10）通过穿线管（9）连接于集装箱体（1）上，穿线管（9）为塑料硬管与集装箱体（1）可拆卸连接。
5.如权利要求4所述的一种集装箱办公室的新风换气系统，其特征在于，所述开关模块包含PLC控制柜（4）的控制柜壳体（41）、连接于控制柜壳体（41）上的电源指示灯（42）、手动开阀钮（43）和手动关阀钮（44）。
6.如权利要求5述的一种集装箱办公室的新风换气系统，其特征在于，所述档位控制模块包含PLC控制柜（4）内端子排和各端口连接的电线（10），端子排中对应CO2浓度探测仪（3）输入的无信号、低信号、中信号和高信号，而分别设置有对变频新风机组（51）和电动调节风阀（52）输出的启停端、低档端、中档端和高档端；PLC控制柜（4）内还连接有变频新风机组（51）的变频控制器。
7.如权利要求1所述的一种集装箱办公室的新风换气系统，其特征在于，所述支撑架（7）包含水平杆（71）、连接于水平杆（71）底部和集装箱体（1）侧壁间斜杆（72）、连接于水平杆（71）外端的挡板（73）以及水平杆（71）和斜杆（72）分别与集装箱体（1）侧壁间连接的连接板（74）；水平杆（71）和斜杆（72）均在水平向上间
隔设置且至少有一根连接于集装箱柱（11）上。
8.如权利要求7所述的一种集装箱办公室的新风换气系统，其特征在于，所述水平杆（71）上部可拆卸连接垫板且在垫板上安装换气联合机组（5）；所述斜杆（72）为伸缩杆或拼装而成，其长度适应支撑水平杆（71）的长度，其强度适应支撑换气联合机组（5）重量；挡板（73）活动连接于水平杆（71）外端，挡板（73）高度至少为换气联合机组（5）整体高度的三分之二。
9.如权利要求1所述的一种集装箱办公室的新风换气系统，其特征在于，所述防护罩（6）通过防水不透光材料制成，防护罩（6）外端部向下倾斜；防护罩（6）顶部开设有用于穿接电线（10）的穿孔。
10.一种权利要求1至9所述的集装箱办公室的新风换气系统的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一、根据集装箱体（1）内部办公室的分区，在每个独立分区内均设计有一个CO2浓度探测仪（3），且每个CO2浓度探测仪（3）与换气联合机组（5）进行组合连接；多个CO2浓度探测仪（3）与换气联合机组（5）的均通过一个PLC控制柜（4）进行控制；
步骤二、在集装箱体（1）内部顶板安装CO2浓度探测仪（3），在集装箱体（1）外部安装支撑架（7）和防护罩（6），在支撑架（7）上安装换气联合机组（5），在防护罩（6）下安装PLC控制柜（4）；其中支撑架（7）安装时与一侧的集装箱柱（11）连接；
步骤三、在集装箱体（1）顶部和外侧面布设穿线管（9），将CO2浓度探测仪（3）、换气联合机组（5）和PLC控制柜（4）三者间电线（10）进行连接；其中，CO2浓度探测仪（3）中电线（10）穿过集装箱体（1）顶板而后沿其外侧面与PLC控制柜（4）连接；
步骤四、当集装箱办公室没有人时，对PLC控制柜（4）通过手动关阀钮（44）进行人工关闭，当进入人员时通过手动开阀钮（43）进行开启并接入电源；办公室内CO2浓度在0-1000ppm时为标准值，CO2浓度探测仪（3）不传输信号时，PLC控制柜（4）中未接收到信号通过档位控制模块分别控制变频新风机组（51）和电动调节风阀（52）处于关闭状态；
步骤五、当CO2的浓度达到1001ppm-1400ppm时，CO2浓度探测仪（3）传输低信号；当CO2的浓度达到1401-1800ppm时，传输中信号；当CO2的浓度达到1801-2000ppm时，传输高信号；对应PLC控制柜（4）中接收到信号通过档位控制模块分别控制变频新风机组（51）和电动调节风阀（52）开启，低信号对应低档位，电动调节风阀（52）开启角度达30%，变频新风机组（51）风速为30%；中信号对应中档位，电动调节风阀（52）开启角度达60%，变频新风机组（51）风速为60%；高信号对应高档位，电动调节风阀（52）全部开启，变频新风机组（51）全风速运行；由此进行不同档位的新风换气。
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