所屬技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種需要與外界進(jìn)行空氣交換的空調(diào)房間,這種空調(diào)房間包括住宅、汽車、廠房、商場、醫(yī)院等一切需要調(diào)節(jié)空氣溫度又需要與外界大量換氣的封閉空間(以下簡稱房間)的節(jié)能方法,特別是一種空氣交換量在每小時幾m3至幾十萬m3而所交換的空氣溫差在幾至三十多攝氏度的房間的節(jié)能方法。
技術(shù)背景:
調(diào)節(jié)房間里的溫度與外界發(fā)生差異時無非通過加熱或者制冷的方式進(jìn)行,不管用那種方法必然耗能,當(dāng)房間的空氣需要大量地與外界的空氣進(jìn)行替換時空氣帶走了高溫或者低溫的空氣,房間調(diào)節(jié)空氣的能耗就更大。公知的技術(shù)并不能有效地減少這種能耗。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種方法,讓房間減少能耗。以下是該方法的詳細(xì)介紹:
設(shè)置兩組氣-液熱交換器(能把熱能從氣體中轉(zhuǎn)移到液體中也可以把熱能從液體中轉(zhuǎn)移到氣體中的裝置稱作氣-液熱交換器),兩組氣-液熱交換器的熱交換效率相同、氣流量相同且同步可調(diào)(同一時段流過同等量的空氣).設(shè)置a組氣-液熱交換器的進(jìn)氣口與房間相通而且只從房間外往房間內(nèi)送氣,設(shè)置b組氣-液熱交換器的出氣口與房間通而且只從房間內(nèi)往房間外排氣。把b組氣-液熱交換器載熱液體管路的出口端(靠近b組氣-液熱交換器的入氣口一端,更接近房間溫度的一端)與a組氣-液熱交換器載熱液體管路的入口端(靠近a組氣-液熱交換器的出氣口一端)接駁通,把a(bǔ)組氣-液熱交換器的液體入口端(靠近a組氣-液熱交換器的入氣口一端,更接近外界溫度的一端)與b組氣-液熱交換器的液體出口端(靠近b氣-液熱交換器進(jìn)氣口一端)接駁通,形成一個閉環(huán)液體回路。在該閉環(huán)液體回路上設(shè)置一個可調(diào)節(jié)流量的管路泵或一個泵和可調(diào)流量的閥門(如圖一所示),在管路泵的作用下載熱液體先流經(jīng)b組氣-液熱交換器然后再流過a組氣-液熱交換器然后又流過b組氣-液熱交換器周而復(fù)始,且流速可調(diào)。當(dāng)兩組氣-液熱交換器的風(fēng)機(jī)開啟時,管路泵亦同時開啟,b組的氣-液熱交換器從房間往外排氣,房間里的熱空氣(設(shè)定房間里的空氣溫度較高)把熱遞到了b組氣-液熱交換器的載熱液體中,載熱液體在管路泵的作用下沿著管路進(jìn)入a組氣-液熱交換器中并把熱傳遞到從外界吸入的將被送進(jìn)房間的較低溫的空氣中。
本發(fā)明的有益效果是:房間里的空氣與外界的空氣交換了,但排出房間的空氣中的熱能95%以上被截留在房間內(nèi)(只要提高a、b熱交換器的熱交換面積就可以提高截留熱的能力)。這樣就可以在追求提高房間的空氣質(zhì)量的同時避免房間空調(diào)能耗增加。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
附圖說明:
圖1是本發(fā)明的應(yīng)用示意圖。
圖2是本發(fā)明應(yīng)用在超大流量空氣交換的房間的示意圖。
圖3是本發(fā)明應(yīng)用在公交車上的示意圖。
圖4是本發(fā)明應(yīng)用在小轎車上的示意圖。
實施例一
如附圖1所示,設(shè)置兩條截面為方形或者矩形的,截面積、長度相同的風(fēng)管1和2,在風(fēng)管1和2的一端上設(shè)置有功率相同的、同時啟閉的、可同步調(diào)速的、強(qiáng)迫空氣流動的電風(fēng)機(jī)3和4,在風(fēng)管1和2風(fēng)管內(nèi)順著風(fēng)管方向密集排列著間距為1~10mm的n片寬度與風(fēng)管內(nèi)腔同寬的導(dǎo)熱薄片(銅、鋁、鐵或者是其它優(yōu)良導(dǎo)熱材料),這些導(dǎo)熱薄片設(shè)置成一張平直的薄片狀;這些導(dǎo)熱薄片在風(fēng)管1內(nèi)組成導(dǎo)熱薄片組5,在風(fēng)管2內(nèi)組成導(dǎo)熱薄片組6,導(dǎo)熱薄片組5或6的長度相同、片數(shù)也相同(表面積相同),薄片的長度短于風(fēng)管的長度,在每件導(dǎo)熱薄片的同一位置上開有相同直徑的孔(這些孔并非單純沖孔而是帶有通過拉伸工藝造成翻邊的孔,翻邊的高度與導(dǎo)熱薄片的間距相同),用一條外徑與導(dǎo)熱薄片上的開孔可作緊密配合的優(yōu)良導(dǎo)熱材料(銅、鋁、鐵或者是其它優(yōu)良導(dǎo)熱材料)制作的導(dǎo)熱薄壁管7和8分別從導(dǎo)熱薄片組5和6的一端來回穿過導(dǎo)熱薄片組相同位置的孔到達(dá)導(dǎo)熱薄片組5和6的另一端.
這樣就形成了a和b兩組氣一液熱交換器。把b組氣-液熱交換器載熱液體管路的出口端(靠近b組氣-液熱交換器的出氣口一端,更接近房間溫度的一端)與a組氣-液熱交換器載熱液體管路的入口端(靠近a組氣-液熱交換器的出氣口一端)接駁通,把a(bǔ)組氣-液熱交換器液體的入口端(靠近a組氣-液熱交換器的入氣口一端,更接近外界溫度的一端)與b組氣-液熱交換器載熱液體管路的出口端(靠近b氣-液熱交換器進(jìn)氣口一端)接駁通,形成一個閉環(huán)載熱液體回路,在這個回路里灌滿載熱液體(例如:水、油、防凍液等可以載熱的液體)并在該閉環(huán)載熱液體回路上設(shè)置一個可調(diào)速的管路泵或者一個定速管路泵加一個流量閥門。
a和b兩組氣一液熱交換器可以設(shè)置在房間內(nèi)也可以安裝在房間外,可以靠在一起設(shè)置也可以相距上百米以上設(shè)置(只是兩組氣一液熱交換器之間連接管路增長了)。設(shè)置a組氣-液熱交換器的吸空氣口與房間外的大氣相通而排空氣口則與房間內(nèi)相通,而且a組氣-液熱交換器只從房間外往房間內(nèi)送空氣,設(shè)置b組氣-液熱交換器的吸空氣口與房間內(nèi)相通而排空氣口則與房間外大氣相通,而且b組氣-液熱交換器只從房間內(nèi)往外排空氣。
在管路泵的作用下閉環(huán)載熱液體回路里的液體流動且流速可調(diào)。如果a組氣-液熱交換器只從房間外往房間內(nèi)送氣而b組氣-液熱交換器只從房間內(nèi)往外排氣的話,載熱液體的流向是:從b組氣-液熱交換器載熱液體靠近吸氣口的一端管路到a組氣-液熱交換器靠近出氣口一端再到a組氣-液熱交換器靠近的入氣口一端再到b組氣-液熱交換器靠近進(jìn)氣口一端。
設(shè)置a、b兩組氣-液熱交換器的電風(fēng)機(jī)同時啟閉且同步調(diào)速(流過同等流量的空氣)。
為了讓室內(nèi)的空氣更加干凈,也為了避免塵埃堵塞導(dǎo)熱薄片之間的氣流間隙降低換熱器的工作效率,本發(fā)明在風(fēng)管1和風(fēng)管2的進(jìn)風(fēng)口增加了空氣凈潔裝置10和11(空氣凈潔裝置可以是過濾式、靜電式或其它形式)。
在b組氣一液熱交換器的電風(fēng)機(jī)4的作用下外面的空氣經(jīng)吸風(fēng)口13流過空氣凈沽裝置11和導(dǎo)熱薄片組6的間隙被排出房間,房間a內(nèi)污濁空氣中的熱通過導(dǎo)熱薄片組6、導(dǎo)熱薄壁管8把熱傳遞到導(dǎo)熱薄壁管回路里的載熱液體中;同時房間外新鮮的空氣在a氣一液熱交換器的風(fēng)機(jī)3的作用下經(jīng)過風(fēng)管1的進(jìn)氣口14、空氣凈潔裝置10、導(dǎo)熱薄片組5的間隙經(jīng)出氣口12被送入房間;管道泵9把通過導(dǎo)熱薄片組6加熱后的載熱液體送到a組氣一液熱交換器的導(dǎo)熱薄壁管7中,載熱液體通過導(dǎo)熱薄片組5把熱轉(zhuǎn)移到進(jìn)入房間的空氣中自身也降低了溫度然后再流動參與下一個熱循環(huán)。由于a組氣一液熱交換器吸入房間的空氣量與b組氣一液熱交換器排出房間的空氣量相同,熱交換效率相同,房間里的空氣與房間外的空氣交換了,但房間內(nèi)的熱沒有散失或者散失很小,這就減少了房間空調(diào)機(jī)的做功能耗。
為了提高本發(fā)明的效果,本發(fā)明所述的各裝置安裝完畢后需要進(jìn)行如下調(diào)試:a)把管道泵和a、b兩組氣-液熱交換器的風(fēng)機(jī)(a、b兩組氣-液熱交換器的風(fēng)機(jī)聯(lián)動)調(diào)到最大流量;b)調(diào)節(jié)b組氣-液熱交換器的風(fēng)機(jī)的速度至出風(fēng)口(空氣由房間內(nèi)排到房間外的出口端)的溫度與房間外的空氣溫度充分接近;c)調(diào)節(jié)管道泵速度至b組氣-液熱交換器載熱液體出口端的載熱液體的溫度充分接近房間內(nèi)的空氣溫度。
實施例二
如果房間特別大,需要替換的空氣量也特別大時,可以增大a、b氣-液熱交換器的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行應(yīng)對,也可以設(shè)置多對a和b氣一液熱交換器組合進(jìn)行應(yīng)對。把多個a1、a2、a3.....an組氣-液熱交換器設(shè)在房間的同一側(cè),把與a組氣-液熱交換器數(shù)量相同的b1、b2、b3.....bn組氣-液熱交換器設(shè)在房間的另一側(cè)(它們之間的距離可以上百米遠(yuǎn)),a、b兩組氣-液熱交換器的載熱液體可以使用一個公用的管道泵和兩根公用的總導(dǎo)管連接起來形成一個閉環(huán)的回路(見附圖2所示)。其中總導(dǎo)管17流過的載熱液體溫度與房間外的空氣溫度同,該管安裝在房間外;總導(dǎo)管17收集a組氣-液熱交換器流出的載熱液體送到b組氣-液熱交換器中,另一根總導(dǎo)管16流過的載熱液體溫度與房間里的空氣溫度同,該管安裝在房間里面;總導(dǎo)管16收集從b組氣-液熱交換器流出的載熱液體并送到a組氣-液熱交換器中。這樣的連接形成一個閉環(huán)的回路,在這個回路中設(shè)置了管道泵9。這樣既可以適用于大的換氣量(可以達(dá)到每小時數(shù)十萬m3),還可以讓a組氣-液熱交換器吸入的外界空氣流動到房間的另一側(cè)被b組氣-液熱交換器排出房間外,房間內(nèi)的空氣被均勻的替換。
實施例三
這是本發(fā)明應(yīng)用在大客車上的例子(見附圖3所示)。(a、b兩組氣-液熱交換器設(shè)置在車頂上,a組氣-液熱交換器的吸氣口與車廂通,a組氣-液熱交換器的出氣口與車外通,b組氣-液熱交換器的出氣口與車廂通,b組氣-液熱交換器的吸氣口與車外廂通;導(dǎo)管16和導(dǎo)管17把a(bǔ)、b兩組氣-液熱交換器連在一起。使用時,a、b兩組氣-液熱交換器的風(fēng)機(jī)同時啟動,車廂里的空氣通過a組氣-液熱交換器的吸氣口14、空氣過濾器10、導(dǎo)熱薄片組5的間隙出氣口12被排出車廂外,車廂空氣中的熱被傳遞到導(dǎo)熱管7里的載熱液體中;在管道泵9的作用下,載熱液體流到b組氣-液熱交換器中通過導(dǎo)熱薄片組6把熱傳遞到從車廂外經(jīng)過b組氣-液熱交換器的吸氣口13、過濾器11流進(jìn)車廂的空氣中,這樣車廂內(nèi)的空氣跟外界空氣交換了,但車廂內(nèi)的熱沒有或者很少散失,這樣就節(jié)省了發(fā)動機(jī)因為制冷所產(chǎn)生的油耗。
實施例四
這是本發(fā)明應(yīng)用在小轎車上的例子(見附圖4所示)。
利用轎車尾箱一部分空間放置a、b兩組氣-液熱交換器,由于車尾箱的空間狹小導(dǎo)熱管和導(dǎo)熱薄片組構(gòu)成的熱交換件被制成幾部分,并由薄鐵板包裹成回形氣流通道,導(dǎo)熱管則串聯(lián)在一起。a組氣-液熱交換器的吸氣口13與車廂通,a組氣-液熱交換器的出氣口15與車廂外通,b組氣-液熱交換器的吸氣口14與車廂外通,b組氣-液熱交換器的出氣口12與車廂通,用管道16把a(bǔ)組氣-液熱交換器的液體出口經(jīng)過管道泵9后和b組氣-液熱交換器的液體入口連在一起,用管道17把b組氣-液熱交換器的液體出口和a組氣-液熱交換器的液體出口連在一起。在a組氣-液熱交換器的空氣入口設(shè)有空氣過濾器,在b組氣-液熱交換器的空氣入口設(shè)有空氣過濾器。轎車廂內(nèi)的空間相當(dāng)于房間,其工作與實施例1相同,這里不再敘述。