CN204187753U - 基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，包括新风净化系统控制器，所述新风净化系统控制器电连接有变频风机箱，所述变频风机箱连接有与新风净化系统控制器相连接的中效过滤装置，并且，所述新风净化系统控制器连接有粗效过滤装置，所述中效过滤装置与粗效过滤装置之间设有绿植区域，所述绿植区域设有冲洗灌溉装置，所述冲洗灌溉装置与所述新风净化系统控制器相连接。本实用新型的有益效果：综合采用了绿色植物吸附污染物、静电除尘、高压喷雾加湿、粗效过滤以及中效过滤等技术，可用于各种大型建筑的中央空调系统的新风净化，有效降低送入室内新风中的PM2.5和PM10等污染物浓度，提高空调环境的室内空气品质的装置。

Description

基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，尤其涉及一种基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统。

背景技术

PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病；细颗粒物泛指悬浮在气体当中的微细固体或液体，在城市空气质量日报或周报中的可吸入颗粒物和总悬浮颗粒物是人们较为熟悉的两种大气污染物，可吸入颗粒物又称为PM10，指直径等于或小于10微米，可以进入人的呼吸系统的颗粒物；总悬浮颗粒物也称为PM100，即直径小于和等于100微米的颗粒物。

对于环境科学来说，悬浮粒子特指空气中那些微细污染物，它们是空气污染的一个主要来源，当中小于10微米直径的悬浮粒子，被定义为可吸入悬浮粒子，它们能够聚积在肺部，危害人类健康；直径小于2.5微米的颗粒，对人体危害最大，因为它可以直接进入肺泡，科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量，这个值越高，就代表空气污染越严重。

PM2.5导致的空气污染：全球每年约210万人死于PM2.5等颗粒物浓度上升；据悉，2012年联合国环境规划署公布的《全球环境展望5》指出，每年有70万人死于因臭氧导致的呼吸系统疾病，有近200万的过早死亡病例与颗粒物污染有关；《美国国家科学院院刊》（PNAS）也发表了研究报告，报告中称，人类的平均寿命因为空气污染很可能已经缩短了5年半。

在中国大部分，特别是工业集中的华北地区，PM2.5占到了整个空气悬浮颗粒物重量的大半，环境保护部2013年7月31日发布的2013年6月份及上半年京津冀、长三角、珠三角和74个城市空气质量状况显示，6月份，74个城市空气质量超标天数为35.6%，京津冀空气质量仍最差，PM2.5平均超标率最大日均值出现在北京，超标2.8倍；上半年，京津冀所有城市均未达到PM2.5年均值二级标准，上半年邢台、邯郸、保定、唐山、济南、衡水、西安、郑州和廊坊的空气质量相对较差。

目前PM2.5的处理技术的缺点：空调用中效过滤器可有效降低PM2.5的浓度，缺点是长期使用会导致过滤阻力大，风机能耗高，滤膜经常需要清洗或更换，维护不便；静电除尘器的缺点是会产生臭氧，虽然有效的去除了PM2.5、PM10颗粒，但产生的臭氧会对空气造成二次污染。

屋顶绿化：屋顶绿化可以广泛地理解为在各类古今建筑物、构筑物、城围、桥梁（立交桥）等的屋顶、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行造园，种植树木花卉的统称；屋顶绿化对增加城市绿地面积，改善日趋恶化的人类生存环境空间；改善城市高楼大厦林立，改善众多道路的硬质铺装而取代的自然土地和植物的现状；改善过度砍伐自然森林，各种废气污染而形成的城市热岛效应，沙尘暴等对人类的危害；开拓人类绿化空间，建造田园城市，改善人民的居住条件，提高生活质量，以及对美化城市环境，改善生态效应有着极其重要的意义。

西方发达国家在20世纪60年代以后，相继建造各类规模的屋顶花园和屋顶绿化工程，如美国华盛顿水门饭店屋顶花园、美国标准石油公司屋顶花园、美国DT&T公司屋顶花园、英国爱尔兰人寿中心屋顶花园，加拿大温哥华凯泽资源大楼屋顶花园、德国霍亚市牙科诊所屋顶花园，日本同志社女子大学图书馆屋顶花园，这些与建筑设计统一建在屋顶的花园，多数是在大型公共建筑和居住建筑的屋顶或天台，向天空展开，也有建在室内成为建筑内部共享空间的；有游览性的，也有仅能观赏，游人不能入内的屋顶绿化；有的不仅在平屋顶上修建，还在坡屋顶上修造草场式绿化屋顶；从1983年长城饭店建成北方地区第一座屋顶花园至今，北京一直在尝试采用新技术进行屋顶绿化。

据不完全统计，北京有屋顶绿化的建筑目前有几百余处，面积约60万平方米，北京市建成市区可进行绿化的屋顶面积约6979万平方米，其中多层楼屋顶(18米以下)约占70%，高层楼约占30%；国内其他省(市)屋顶绿化建设始于上世纪60年代，随着国内经济建设的突飞猛进，人居环境和生活质量的评价也日益受到重视，例如重庆、上海、深圳、杭州、长沙等国内各大城市，屋顶绿化自发地以各种形式展开。

屋顶绿化技术和空气净化、提高室内空气品质的技术均是绿色建筑技术体系当中的重要内容；因此现在急需基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，具有高效的过滤功能，并且可以有效的有效降低送入室内新风中的PM2.5和PM10等污染物浓度。

实用新型内容

本实用新型提出一种基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，综合采用了绿色植物吸附污染物、静电除尘、高压喷雾加湿、粗效过滤以及中效过滤等技术，可用于各种大型建筑的中央空调系统的新风净化，在不增加能耗的同时，有效降低送入室内新风中的PM2.5和PM10等污染物浓度，提高空调环境的室内空气品质的装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，包括新风净化系统控制器，所述新风净化系统控制器电连接有变频风机箱，所述变频风机箱连接有与新风净化系统控制器相连接的中效过滤装置，并且，所述新风净化系统控制器连接有粗效过滤装置，所述中效过滤装置与粗效过滤装置之间设有绿植区域，所述绿植区域设有冲洗灌溉装置，所述冲洗灌溉装置与所述新风净化系统控制器相连接。

进一步的，所述中效过滤装置包括中效过滤器，所述中效过滤器连接有压差传感器一，并且所述中效过滤器设有相匹配的旁通电动风阀一，所述中效过滤器下端设有换热盘管。

进一步的，所述粗效过滤装置包括粗效过滤器一和粗效过滤器二，所述粗效过滤器一连接有压差传感器二，并且所述粗效过滤器一设有相匹配的电动风阀二；所述粗效过滤器二连接有压差传感器三，并且所述粗效过滤器二设有相匹配的电动风阀三，所述粗效过滤器一和粗效过滤器二并联连接在所述新风净化系统控制器上。

进一步的，所述粗效过滤器一连接有高压喷雾加湿器，所述高压喷雾加湿器与所述新风净化系统控制器相连接。

进一步的，所述粗效过滤器二连接有静电除尘装置，所述静电除尘装置与所述新风净化系统控制器相连接。

进一步的，所述绿植区域包括绿植池和绿植墙，所述绿植池与所述粗效过滤装置相邻接，所述绿植墙与所述中效过滤装置相邻接。

进一步的，所述冲洗灌溉装置包括水箱，所述水箱连接有冲洗和喷灌泵，所述冲洗和喷灌泵连接有若干冲洗和喷灌管路，所述冲洗和灌溉管路均匀设置在绿植区域内。

进一步的，所述新风净化系统控制器连接有电动风阀四，所述电动风阀四设置在下端的进风口处。

本实用新型的有益效果为：

1、空气净化效果好：综合采用了绿色植物吸附污染物、静电除尘、高压喷雾加湿、粗效过滤以及中效过滤等技术，发挥各种技术的优势，弥补各种技术的不足，并充分利用屋顶绿化的绿色植物吸附污染物，对空气进行植物净化，空气净化效果好；

2、可适应多种空气污染状况，维护方便，使用灵活：可根据空气污染状况开启不同的电动风阀，灵活采用各种处理设备，根据需要对空气进行不同流程的处理，且中效过滤器设有旁通风阀，方便检修；

3、节能效果好：设有电动风阀二、电动风阀三以及电动风阀四对各个进风口部进行控制，可根据室外的空气质量情况有选择性的开启，使得系统节能效果好，有效的提高了装置的实用性，有利于市场的推广和应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的一种基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统的结构示意图。

图中：

1、变频风机箱；2、压差传感器一；3、中效过滤器；4、旁通电动风阀一；5、换热盘管；6、新风净化系统控制器；7、绿植墙；8、冲洗和喷灌管路；9、绿植池；10、冲洗和喷灌泵；11、水箱；12、压差传感器二；13、粗效过滤器一；14、电动风阀二；15、高压喷雾加湿器；16、静电除尘器；17、电动风阀三；18、粗效过滤器二；19、压差传感器三；20、电动风阀四。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，根据本实用新型实施例的一种基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，包括新风净化系统控制器6，通过新风净化系统控制器6对整个装置进行监测和控制，所述新风净化系统控制器6电连接有变频风机箱1，所述变频风机箱1连接有与新风净化系统控制器6相连接的中效过滤装置，并且，所述新风净化系统控制器6连接有粗效过滤装置，所述中效过滤装置与粗效过滤装置之间设有绿植区域，所述绿植区域设有冲洗灌溉装置，所述冲洗灌溉装置与所述新风净化系统控制器6相连接。

所述中效过滤装置包括中效过滤器3，所述中效过滤器连接有压差传感器一2， 并且所述中效过滤器3设有相匹配的旁通电动风阀一4，所述中效过滤器3下端设有换热盘管5；所述变频风机箱1用于送风，该变频风机箱1可根据压差传感器一2测得的中效过滤器3的压损情况在新风净化系统控制器6的调节下，变频节能运行，设有的旁通电动风阀一4及其配套的旁通管用于在中效过滤器3需更换或清洗时开启，旁通气流，所述换热盘管5用于加热或冷却送风。

所述粗效过滤装置包括粗效过滤器一13和粗效过滤器二18，所述粗效过滤器一13连接有压差传感器二12，所述压差传感器二12用于对粗效过滤器一13的两侧压差进行监测，并且所述粗效过滤器一13设有相匹配的电动风阀二14；所述粗效过滤器二18连接有压差传感器三19，并且所述粗效过滤器二18设有相匹配的电动风阀三17，所述粗效过滤器一13和粗效过滤器二18并联连接在所述新风净化系统控制器6上；所述粗效过滤器一13连接有高压喷雾加湿器15，所述高压喷雾加湿器15与所述新风净化系统控制器6相连接，所述高压喷雾加湿器15可对进入所述粗效过滤器一13之前的空气进行加湿；所述粗效过滤器二18连接有静电除尘装置16，所述静电除尘装置16与所述新风净化系统控制器6相连接，通过静电除尘装置16可对进风气流进行静电除尘。

所述绿植区域包括绿植池9和绿植墙7，所述绿植池9与所述粗效过滤装置相邻接，所述绿植墙7与所述中效过滤装置相邻接，所述绿植墙7和绿植池9用于对气流进行生物净化；所述冲洗灌溉装置包括水箱11，所述水箱11连接有冲洗和喷灌泵10，所述冲洗和喷灌泵10连接有若干冲洗和喷灌管路8，所述冲洗和灌溉管路8均匀设置在绿植区域内，所述冲洗灌溉装置用于对绿植区域的灌溉和叶片的清洗。

所述新风净化系统控制器6连接有电动风阀四20，所述电动风阀四20设置在下端的进风口处。

具体使用时，本装置设有的电动风阀二14、电动风阀三17以及电动风阀四20对各个进风口部进行控制，可根据室外的空气质量情况有选择性的开启。当室外空气质量为优空气质量指数AQI<50时，可开启所述电动风阀四20直接取室外风，而使得所述电动风阀二14和电动风阀三17保持关闭；当室外空气质量良空气质量指数AQI <100时，可开启所述电动风阀二14进风，使得所述电动风阀三17和电动风阀四20保持关闭；当室外空气质量良空气质量指数AQI>100达到轻度污染时，可开启所述电动风阀三17进风, 使得所述电动风阀二14和电动风阀四20保持关闭。

本装置可使用压差传感器一2测量中效过滤器3两端的压差，并将测量值传输至新风净化系统控制器6，当压差传感器一2测量得到的压差值大于设定值，所述中效过滤器3的阻力增加，风机能耗升高时，新风净化系统控制器6可报警并开启电动风阀三17进风， 并且使得所述电动风阀二14和电动风阀四20保持关闭，开启旁通电动风阀一4，室外新风依次经过所述静电除尘器16和粗效过滤器二18、绿植墙7以及绿植池9的处理，而不经过已压差超限的中效过滤器3处理。

本装置可使用压差传感器二12和压差传感器三19分别测量粗效过滤器一13和粗效过滤器二18的两端压差，并将测量值传输至新风净化系统控制器6内，当所述压差传感器二12或压差传感器三19测量得到的压差值大于设定值、并且所述粗效过滤器一13和粗效过滤器二18的阻力增加，风机能耗升高时，所述新风净化系统控制器6可报警，并且及时更换、清洗所述粗效过滤器一13和粗效过滤器二18。

具体的，可在运行调试时根据风机的工况对所述新风净化系统控制器6进行设定，当各在使用的过滤器的压差传感器的压损和（具体压损值根据具体过滤器性能情况在运行调试时确定）为低值时，所述新风净化系统控制器6控制风机低频（具体频率值根据具体工程情况在运行调试时确定，比如为20Hz）运行；当各在使用的过滤器的压差传感器的压损和（具体压损值根据具体过滤器性能情况在运行调试时确定）为中值时，所述新风净化系统控制器6控制风机中频（具体频率值根据具体工程情况在运行调试时确定，比如为35Hz）运行；当各在使用的过滤器的压差传感器的压损和（具体压损值根据具体过滤器性能情况在运行调试时确定）为高值时，所述新风净化系统控制器6控制风机高频（具体频率值根据具体工程情况在运行调试时确定，一般为50Hz）运行。

本装置设有的换热盘管5用于加热或冷却送风，由于对于PM2.5这类空气动力学当量直径较小的颗粒，气流温度越高，其分子运动约活跃，所以本装置将所述换热盘管5安装在中效过滤器3之前，在空气污染最为严重的冬季，所述换热盘管5中可通入50~60℃的热水对空气进行加热后，再进入所述中效过滤器3内进行过滤，有效的提升过滤效果。

本装置设有的绿植墙7和绿植池9对气流进行生物净化，所述静电除尘器16去除PM2.5等污染物的效果虽好，但在处理过程中会产生臭氧会对空气造成二次污染，而所述绿植墙7和绿植池9除了可以有效去除各种空气内的污染物，还可以吸收由静电除尘器16产生的臭氧，可采用的对空气中污染物颗粒吸附作用较好的绿植为仙人掌、虎皮兰、芦荟、吊兰虎尾兰、龟背竹等，而旱金莲，唐菖蒲，薄荷，天竺葵，连翘，栀子花，杜鹃，八仙花，松柏，侧柏，石榴，水仙对臭氧有较好的吸收作用，所述绿植墙7和绿植池9可使用上述各种绿植搭配。

本装置中设有冲洗和喷灌管路8、冲洗和喷灌泵10和水箱11对绿植墙7和绿植池9内的绿植进行喷灌或叶片冲洗，由于绿植对污染物的吸附作用会随着叶片的积尘增多而迅速下降，所以需根据叶片积尘情况，及时对叶片进行冲洗，而所述冲洗和喷灌泵10和水箱11可对绿植墙7和绿植池9内的绿植进行喷灌，并在积尘增多时进行叶片冲洗，冲洗和喷灌泵10可在新风净化系统控制器地控制6下定时开启、运行。

本装置中设有压差传感器二12对所述粗效过滤器一13的两侧的压差进行监测，所述压差传感器三19对所述粗效过滤器二18两侧的压差进行监测；本装置设有粗效过滤器一13和粗效过滤器二18对进风气流进行初效过滤。

本装置设有高压喷雾加湿器15，可对进入粗效过滤器一13之前的空气进行加湿，有效提高亲水性污染物的去处效果，对憎水性污染物，当空气的相对湿度提高到80%以上时，污染物颗粒与水汽结合粒径增大，也可提高系统对憎水性污染物的去除效率。

所述压差传感器一2、压差传感器二12以及压差传感器三19的压差值也可在所述新风净化系统控制器6中进行累加，作为控制变频风机箱1的依据。而每个压差传感器对应一个电动阀，所述压差传感器一2对应旁通电动风阀一4，所述压差传感器二12对应电动风阀二14，所述压差传感器三19对应电动风阀四20，当所述旁通电动风阀一4开启时，所述压差传感器一2关闭；当所述电动风阀二14开启时，所述压差传感器二12输出压力信号；当所述电动风阀三17开启时，所述压差传感器三19输出压力信号，输出的压力信号输入到所述新风净化系统控制器6中，对比所述输出压力信号值与预先设计标准值进行比较，进而控制所述变频风机箱1进行相应的动作。

本装置在各种大型建筑的屋面结合屋顶绿化安装，在全年均可使用，并且本装置综合采用了绿植吸附污染物、静电除尘、高压喷雾加湿、粗效过滤、中效过滤等技术，可用于各种大型建筑的中央空调系统的新风净化，在不增加能耗的同时，可有效降低送入室内新风中的PM2.5、PM10等污染物浓度，提高空调环境的室内空气品质，有效的提高了装置的适用范围，有利于市场的推广与应用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改；等同替换；改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，包括新风净化系统控制器（6），其特征在于，所述新风净化系统控制器（6）电连接有变频风机箱（1），所述变频风机箱（1）连接有与新风净化系统控制器（6）相连接的中效过滤装置，并且，所述新风净化系统控制器（6）连接有粗效过滤装置，所述中效过滤装置与粗效过滤装置之间设有绿植区域，所述绿植区域设有冲洗灌溉装置，所述冲洗灌溉装置与所述新风净化系统控制器（6）相连接。

2.根据权利要求1所述的基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，其特征在于，所述中效过滤装置包括中效过滤器（3），所述中效过滤器连接有压差传感器一（2），并且所述中效过滤器（3）设有相匹配的旁通电动风阀一（4），所述中效过滤器（3）下端设有换热盘管（5）。

3.根据权利要求1所述的基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，其特征在于，所述粗效过滤装置包括粗效过滤器一（13）和粗效过滤器二（18），所述粗效过滤器一（13）连接有压差传感器二（12），并且所述粗效过滤器一（13）设有相匹配的电动风阀二（14）；所述粗效过滤器二（18）连接有压差传感器三（19），并且所述粗效过滤器二（18）设有相匹配的电动风阀三（17），所述粗效过滤器一（13）和粗效过滤器二（18）并联连接在所述新风净化系统控制器（6）上。

4.根据权利要求3所述的基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，其特征在于，所述粗效过滤器一（13）连接有高压喷雾加湿器（15），所述高压喷雾加湿器（15）与所述新风净化系统控制器（6）相连接。

5.根据权利要求3所述的基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，其特征在于，所述粗效过滤器二（18）连接有静电除尘装置（16），所述静电除尘装置（16）与所述新风净化系统控制器（6）相连接。

6.根据权利要求1所述的基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，其特征在于，所述绿植区域包括绿植池（9）和绿植墙（7），所述绿植池（9）与所述粗效过滤装置相邻接，所述绿植墙（7）与所述中效过滤装置相邻接。

7.根据权利要求1所述的基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，其特征在于，所述冲洗灌溉装置包括水箱（11），所述水箱（11）连接有冲洗和喷灌泵（10），所述冲洗和喷灌泵（10）连接有若干冲洗和喷灌管路（8），所述冲洗和灌溉管路（8）均匀设置在绿植区域内。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的基于屋顶绿化空间的空调新风净化系统，其特征在于，所述新风净化系统控制器（6）连接有电动风阀四（20），所述电动风阀四（20）设置在下端的进风口处。