CN206739482U - 基于太阳能的变风量新风节能系统 - Google Patents

基于太阳能的变风量新风节能系统 Download PDF

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赵明娇
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Abstract

本实用新型公开了基于太阳能的变风量新风节能系统，基于太阳能的变风量新风节能系统，包括房屋、太阳能集热单元、主控单元、新风单元；太阳能集热单元包括太阳能热水器、热水管、冷水管、冷热水盘管、热水管电磁阀、冷水管电磁阀；主控单元包括主控板、温度传感器、TVOC浓度传感器、PM2.5浓度传感器、CO2浓度传感器；新风单元包括变频风机、进风口、出风口、过滤装置、新风阀。本实用新型利用TVOC、PM2.5及CO2浓度传感器，根据室内外污染物浓度自动调节新风量，从而节约风机能耗；利用已有的太阳能热水器，根据室外温度与所设定温度之间的比较，调节热水管电磁阀门、冷水管电磁阀门，加热或冷却新风，以满足不同的温度需求，从而降低新风机组的冷热负荷。

Description

基于太阳能的变风量新风节能系统
技术领域
本实用新型属于新风节能技术领域，具体属于基于太阳能的变风量新风节能系统。
背景技术
太阳能是一种可再生的清洁能源，被誉为21世纪最有希望的能源。现今，太阳能在建筑中的应用最具发展潜力，且国内太阳能应用领域中，技术最成熟的是太阳能热水技术。而现有的新风机组在夏季和冬季直接引进室外新风，将会增加空调制冷和制热的负荷。和传统的空调相比，太阳能新风加热器中的热水引入冷热水盘管加热新风，能够大大降低空调能耗。
近年来，随着我国对节能降耗要求的不断提高，以及人们生活质量的提升，室内外空气污染日益严重引起了广泛关注。一方面，我国雾霾天气发生的频率和严重程度在增加，其对人类健康的影响主要与形成该种天气情况的主要污染物PM2.5有关。另一方面，室内空气中最主要的典型污染物为总挥发性化合物(TVOC)和甲醛。然而，家用新风机组的风机却无法根据室内外污染程度的变化自动调节新风量。
实用新型内容
针对以上问题，本实用新型提供了基于太阳能的变风量新风节能系统，利用TVOC、PM2.5及CO2浓度传感器，根据室内外污染物浓度自动调节新风量，从而节约风机能耗；利用已有的太阳能热水器，根据室外温度与所设定温度之间的比较，调节冷热水阀门，对新风进行加热或冷却，以满足不同的温度需求，从而降低新风机组的冷热负荷。
本实用新型技术方案如下：
基于太阳能的变风量新风节能系统，包括房屋、太阳能集热单元、主控单元、新风单元；太阳能集热单元包括太阳能热水器、热水管、冷水管、冷热水盘管、热水管电磁阀、冷水管电磁阀，太阳能热水器安装于房屋顶部，太阳能热水器通过冷水管、热水管与冷热水盘管连接，热水管上设置有热水管电磁阀，冷水管上设置有冷水管电磁阀；
主控单元包括主控板、温度传感器、TVOC浓度传感器、PM2.5浓度传感器、CO2浓度传感器；温度传感器至少设置有一个，温度传感器安装于房屋外墙，用于监测室外环境温度，温度传感器与主控板连接，温度传感器采集到的室外温度数据实时传输至主控板；TVOC浓度传感器至少设置有一个，TVOC浓度传感器安装于房屋内部用于监测室内TVOC浓度参数，TVOC浓度传感器采集到的TVOC浓度参数实时传输至主控板；PM2.5浓度传感器包括室外PM2.5浓度传感器、室内PM2.5浓度传感器，室外PM2.5浓度传感器安装于房屋外墙，室内PM2.5浓度传感器安装于房屋内部，PM2.5浓度传感器采集到的PM2.5值实时传输至主控板；CO2浓度传感器至少设置有一个，CO2浓度传感器安装于房屋内部用于监测室内CO2浓度，CO2浓度传感器采集到的CO2浓度实时传输至主控板；主控板安装于房屋内部用于接收温度传感器、TVOC浓度传感器、PM2.5浓度传感器、CO2浓度传感器采集到的数据信息，同时发出各种控制指令；
新风单元包括变频风机、进风口、出风口、过滤装置、新风阀；变频风机与主控单元中的主控板直接连接；进风口包括有室外进风口、室内进风口，室外进风口设置在房屋外墙中用于引入室外新风，室内进风口设置在房屋内，用于引入室内底层的污浊空气；过滤装置设置在室内进风口与变频风机之间，用于过滤引入空气中的杂质；出风口至少设置有一个，出风口风口朝房屋顶部，确保新鲜空气由上至下流动；新风阀设置在室外进风口处，新风阀与主控板连接，新风阀用于控制室外空气引入量。
进一步地，冷热水盘管设置在新风单元中的室外进风口与室内进风口之间，室内温度过低，冷热水盘管引入热水，冷热水盘管对新风单元引入的新风进行加热提升新风的温度维持室内温度平衡，室内温度过高，冷热水盘管引入冷水，冷热水盘管对新风单元引入的新风进行冷却并降低新风的温度维持室内温度平衡。
附图说明
图1为本实用新型的整体系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
如图1所示，基于太阳能的变风量新风节能系统，包括房屋、太阳能集热单元、主控单元、新风单元；太阳能集热单元包括太阳能热水器1、热水管2、冷水管3、冷热水盘管7、热水管电磁阀200、冷水管电磁阀300，太阳能热水器1安装于房屋顶部，太阳能热水器1通过冷水管3以及热水管2与冷热水盘管7连接，热水管2上设置有热水管电磁阀200，冷水管3上设置有冷水管电磁阀300。
主控单元包括主控板13、温度传感器4、TVOC浓度传感器5、PM2.5浓度传感器、CO2浓度传感器9；温度传感器4设置有一个，温度传感器4安装于房屋外墙，用于监测室外环境温度，温度传感器4采集到的室外温度数据实时传输至主控板13；TVOC浓度传感器5设置有一个，TVOC浓度传感器5安装于房屋内部用于监测室内TVOC浓度参数，TVOC浓度传感器5采集到的TVOC浓度参数实时传输至主控板13；PM2.5浓度传感器包括室外PM2.5浓度传感器12、室内PM2.5浓度传感器8，室外PM2.5浓度传感器12安装于房屋外墙，室内PM2.5浓度传感器8安装于房屋内部，室内PM2.5浓度传感器8、室外PM2.5浓度传感器12采集到的PM2.5值实时传输至主控板13；CO2浓度传感器9设置有一个，CO2浓度传感器9安装于房屋内部用于监测室内CO2浓度传感器浓度，CO2浓度传感器9采集到的CO2浓度实时传输至主控板13，主控板13安装于房屋内部用于接收传感器采集到的数据信息，同时发出各种控制指令。
新风单元包括变频风机10、进风口14、出风口15、过滤装置11、新风阀6；变频风机10与主控单元中的主控板13直接连接；进风口14设置有室外进风口141、室内进风口142，室外进风口141设置在房屋外墙中用于引入室外新风，室内进风口142设置在房屋内，用于引入室内底层的污浊空气；过滤装置11设置在室内进风口142与变频风机10之间，用于过滤引入空气中的杂质；出风口15设置有一个，出风口15风口朝房屋顶部，确保新鲜空气由上至下流动；新风阀6设置在室外进风口处，新风阀6与主控板13连接，新风阀6用于控制室外空气引入量。
冷热水盘管7设置在新风单元中的室外进风口141与出风口15之间，室内温度过低，冷热水盘管7引入热水，冷热水盘管7对新风单元引入的新风进行加热，提升新风的温度维持室内温度平衡，室内温度过高，冷热水盘管7引入冷水，冷热水盘管7对新风单元引入的新风进行冷却并降低新风的温度维持室内温度平衡。
在使用时，温度传感器4检测室外空气温度，能够通过控制电路自动控制连接太阳能热水器1的冷热水盘管7对新风进行冷却或加热：
在夏季时因室外空气温度较高，从室外直接引入新风时会导致室内制冷负荷较大，所以此时冷热水盘管7只开冷水，使冷水流经冷热水盘管7对新风单元进行冷却，以降低制冷负荷；
在冬季时因室外温度较低，直接从室外引入新风会导致室内制热负荷较大，此时只打开热水管电磁阀200，使热水流经冷热盘管7对新风单元加热，以降低制热负荷。
在春夏过渡季节时，室内外温差不大，此时不需要太阳能集热单元对新风单元进行处理，自动关闭太阳能集热单元，可以有效地降低新风负荷。
当TVOC浓度传感器5，PM2.5浓度传感器或CO2浓度传感器9检测到任意一种浓度超过标准值时自动开启变频风机10，并根据污染物浓度改变变频风机10频率，以达到调节新风量的效果，在室内污染物浓度符合标准时变频风机10关闭，从而节约变频风机10能耗；由于雾霾天气时不适宜引入新风以免造成二次污染，在室外安装室外PM2.5浓度传感器12，当检测到室外PM2.5浓度较高时关闭新风阀6，此时利用过滤装置11降低污染物浓度。
以上是对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.基于太阳能的变风量新风节能系统，包括房屋、太阳能集热单元、主控单元、新风单元；太阳能集热单元包括太阳能热水器、热水管、冷水管、冷热水盘管、热水管电磁阀、冷水管电磁阀，太阳能热水器安装于房屋顶部，太阳能热水器通过冷水管、热水管与冷热水盘管连接，热水管上设置有热水管电磁阀，冷水管上设置有冷水管电磁阀；
主控单元包括主控板、温度传感器、TVOC浓度传感器、PM2.5浓度传感器、CO2浓度传感器；主控板安装于房屋内部用于接收温度传感器、TVOC浓度传感器、PM2.5浓度传感器、CO2浓度传感器采集到的数据信息，同时发出各种控制指令；
新风单元包括变频风机、进风口、出风口、过滤装置、新风阀；变频风机与主控单元中的主控板直接连接；进风口至少设置有两个，室外进风口设置在房屋外墙中用于引入室外新风，室内进风口设置在房屋内，用于引入室内底层的污浊空气；过滤装置设置在室内进风口与变频风机之间，用于过滤引入空气中的杂质；出风口至少设置有一个，出风口风口朝房屋顶部，确保新鲜空气由上至下流动；新风阀设置在室外进风口处，新风阀与主控板连接，新风阀用于控制室外空气引入量。
2.根据权利要求1所述的基于太阳能的变风量新风节能系统，其特征在于，冷热水盘管设置在新风单元中的室外进风口与室内进风口之间，室内温度过低，冷热水盘管引入热水，冷热水盘管对新风单元引入的新风进行加热提升新风的温度维持室内温度平衡，室内温度过高，冷热水盘管引入冷水，冷热水盘管对新风单元引入的新风进行冷却并降低新风的温度维持室内温度平衡。
3.根据权利要求1所述的基于太阳能的变风量新风节能系统，其特征在于，温度传感器至少设置有一个，温度传感器安装于房屋外墙，用于监测室外环境温度，温度传感器与主控板连接，温度传感器采集到的室外温度数据实时传输至主控板。
4.根据权利要求1所述的基于太阳能的变风量新风节能系统，其特征在于，TVOC浓度传感器至少设置有一个，TVOC浓度传感器安装于房屋内部用于监测室内TVOC浓度参数，TVOC浓度传感器主控板连接，TVOC浓度传感器采集到的TVOC浓度参数实时传输至主控板。
5.根据权利要求1所述的基于太阳能的变风量新风节能系统，其特征在于，PM2.5浓度传感器包括室外PM2.5浓度传感器、室内PM2.5浓度传感器，室外PM2.5浓度传感器安装于房屋外墙，室内PM2.5浓度传感器安装于房屋内部，室内PM2.5浓度传感器、室外PM2.5浓度传感器分别与主控板连接，PM2.5浓度传感器采集到的PM2.5值实时传输至主控板。
6.根据权利要求1所述的基于太阳能的变风量新风节能系统，其特征在于，CO2浓度传感器至少设置有一个，CO2浓度传感器安装于房屋内部用于监测室内CO2浓度，CO2浓度传感器采集到的CO2浓度实时传输至主控板。
7.根据权利要求1所述的基于太阳能的变风量新风节能系统，其特征在于，冷热水盘管设置在新风单元中的室外进风口与室内进风口之间，室内温度过低，冷热水盘管引入热水，冷热水盘管对新风单元引入的新风进行加热，提升新风的温度维持室内温度平衡，室内温度过高，冷热水盘管引入冷水，冷热水盘管对新风单元引入的新风进行冷却，并降低新风的温度维持室内温度平衡。
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