本實用新型屬于環(huán)境工程技術領域,具體涉及一種新、回風量智能調節(jié)式空氣凈化器。
背景技術:
顆粒物是影響室內空氣質量的主要污染物,2013年以來,PM2.5引發(fā)的“霧霾”現(xiàn)象影響日益加劇。為減少室內空氣污染對人體的傷害,許多人選擇空氣凈化器來保證空氣質量,但普通空氣凈化器僅可實現(xiàn)室內循環(huán)風過濾處理,無新風供應將致使室內含氧量降低,影響身體健康;若開窗通風,含塵量較高的室外空氣隨之而入,破壞了室內氣體清潔度。而如果選擇常規(guī)新風系統(tǒng),固然能保證足夠的氧氣供應和室內換氣要求,同時保持室內正壓,杜絕門窗縫隙含塵空氣漏入,但由于室外新風含塵量過高,濾網濾塵量太,導致維護和更換工作量和費用上升,若更換維護不及時,將影響室內空氣品質,同時增加系統(tǒng)風阻和噪音。
較為先進的空氣凈化機,如公開號為CN104406243B的中國專利,公開了一種帶新風換氣功能的室內微正壓空氣凈化器,該凈化器設置了室外新風和室內回風通道,通過檢測室內PM2.5濃度和室內CO2濃度,實現(xiàn)新風與回風處理的工況切換。此空氣凈化器存在的缺陷是:一、沒有對室外PM2.5實時濃度進行監(jiān)測和控制。近幾年室外新風PM2.5濃度不達標的頻率越來越高,僅通過室內CO2濃度來實現(xiàn)新風通道的啟閉并不合理,有時可能造成室內空氣質量的惡化,并增加濾網負擔;二、不具備新、回風熱交換功能,且沒有考慮室外溫度過高或過低新風對舒適性的影響,有可能導致人體舒適度差和能耗過高;三、無法實現(xiàn)新、回風量混合風量智能調節(jié)的功能。
綜上所述,目前急需開發(fā)一種可根據室外新風和室內PM2.5濃度、室內CO2濃度、送風溫度、新風溫度等參數(shù),實現(xiàn)智能調節(jié)新、回風量的空氣凈化器,從而達到空氣質量、舒適性和能耗最優(yōu)化的目標。
技術實現(xiàn)要素:
為克服普通凈化器和新風系統(tǒng)的不足,本實用新型的目的在于提供一種新、回風量智能調節(jié)式空氣凈化器,可根據室內、外空氣實時監(jiān)測參數(shù),實現(xiàn)空氣處理方式的最優(yōu)選擇,在保證室內換氣要求的同時,盡可能減少各級過濾器的濾塵和容塵量,同時節(jié)約空氣處理能耗和保證送風舒適度。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:新、回風量智能調節(jié)式空氣凈化器,包括箱體、新回風熱交換器、排風機、送風機、控制器、初效過濾器、高效過濾器,所述箱體設有室外排風口、室外新風口、室內送風口、室內排風口,室外新風口與室內送風口由進風通道連通,進風通道包括新風管道和送風管道,新風管道與室外新風口連接,新風管道內設有初效過濾器,初效過濾器之前設有新風閥,室外新風口與新風閥之間的管道內設有室外新風PM2.5濃度傳感器和新風溫度傳感器,新風管道通過新回風熱交換器與送風管道連接,新回風熱交換器之后的送風管道內依次設置有活性炭濾層和高效過濾器,高效過濾器之后的送風管道通過送風機與室內送風口連通,室內送風口與送風機之間設有送風溫度傳感器;室內排風口與室外排風口由排風管道連通,排風管道包括室內排風管道和室外排風管道,室內排風口與室內排風管道連接,室內排風管道內設有室內排風閥,室內排風閥之前的室內排風管道內設有室內PM2.5濃度傳感器和室內CO2濃度傳感器,室內排風管道通過新回風熱交換器與室外排風管道連接,室外排風管道通過排風機與室外排風口連通;所述箱體上還設有室內外壓差傳感器,箱體內還設有控制器,控制器與各風閥、傳感器及風機連接,控制器還與DDC液晶顯示屏連接,控制器控制對象為電動風閥啟閉及開度、風機啟停及風量檔位,檢測內容為壓差、溫度、PM2.5濃度和CO2濃度傳感器信號等,以上內容均可在DDC液晶顯示屏上顯示。
具體地,所述新風管道一側與室內吸風口連通,室內吸風口與新風管道之間設有室內回風閥。
具體地,所述初效過濾器處設有初效過濾器壓差傳感器,高效過濾器處設有高效過濾器壓差傳感器,初效過濾器壓差傳感器和高效過濾器壓差傳感器均與控制器連接。
具體地,所述進風通道與排風通道相交隔離設置,其相交處安裝有新回風熱交換器,進風通道與排風通道相互隔絕。
具體地,所述送風機與排風機分裝于各自風道中新回風熱交換器的下游,風量大小采用三檔控制。
本實用新型具有以下有益效果:本凈化器可根據室內外PM2.5濃度、室內CO2濃度、送風溫度、新風溫度、室內外壓差等輸入信號,通過控制器智能比選,實現(xiàn)全新風、全回風、最小新風比、最小回風比、新回風混合調節(jié)五種工況的優(yōu)化運行,從而實現(xiàn)在保證室內換氣要求和空氣質量的同時、盡可能減少各級過濾器的濾塵和容塵量,同時節(jié)約空氣處理能耗和保證送風舒適度,從而解決了普通空氣凈化器采用循環(huán)風處理導致的室內供氧量不足、傳統(tǒng)新風系統(tǒng)采用全新風凈化處理帶來的濾網維護工作量大、以及部分帶新風換氣功能空氣凈化器僅通過采集室內PM2.5和CO2濃度實現(xiàn)新、回風切換,未對室外新風狀況進行監(jiān)測,且無法達到空氣凈化、處理能耗和舒適度最優(yōu)化的問題。
附圖說明
圖1是本實用新型凈化器的結構示意圖。
1、箱體;2、新回風熱交換器;3、排風機;4、送風機;5、室外排風口;6、室外新風口;7、室內送風口;8、室內排風口;9、室內吸風口;10、控制器;11、室內排風閥;12、新風閥;13、室內回風閥;14、初效過濾器;15、活性炭濾層;16、高效過濾器;17、初效過濾器壓差傳感器;18、高效過濾器壓差傳感器;19、室外新風PM2.5濃度傳感器;20、室內PM2.5濃度傳感器;21、室內CO2濃度傳感器;22、送風溫度傳感器;23、新風溫度傳感器;24、室內外壓差傳感器,25、新風管道,26、送風管道,27、室內排風管道,28、室外排風管道。
具體實施方式
現(xiàn)在結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
如圖1所示,新、回風量智能調節(jié)式空氣凈化器,包括箱體1、新回風熱交換器2、排風機3、送風機4、控制器10、初效過濾器14、高效過濾器16,所述箱體1設有室外排風口5、室外新風口6、室內送風口7、室內排風口8,室外新風口6與室內送風口7由進風通道連通,進風通道包括新風管道25和送風管道26,新風管道25與室外新風口6連接,新風管道25內設有初效過濾器14,初效過濾器14之前設有新風閥12,室外新風口6與新風閥12之間的管道內設有室外新風PM2.5濃度傳感器19和新風溫度傳感器23,新風管道25通過新回風熱交換器2與送風管道26連接,新回風熱交換器2之后的送風管道26內依次設置有活性炭濾層15和高效過濾器16,高效過濾器16之后的送風管道26通過送風機4與室內送風口7連通,室內送風口7與送風機4之間設有送風溫度傳感器22;室內排風口8與室外排風口5由排風管道連通,排風管道包括室內排風管道27和室外排風管道28,室內排風口8與室內排風管道27連接,室內排風管道27內設有室內排風閥11,室內排風閥11之前的室內排風管道27內設有室內PM2.5濃度傳感器20和室內CO2濃度傳感器21,室內排風管道27通過新回風熱交換器2與室外排風管道28連接,室外排風管道28通過排風機3與室外排風口5連通;所述箱體1上還設有室內外壓差傳感器24,箱體1內還設有控制器10,控制器10與各風閥、傳感器及風機連接,控制器10還與DDC液晶顯示屏連接。
具體地,所述新風管道25一側與室內吸風口9連通,室內吸風口9與新風管道25之間設有室內回風閥13。
具體地,所述初效過濾器14處設有初效過濾器壓差傳感器17,高效過濾器16處設有高效過濾器壓差傳感器18,初效過濾器壓差傳感器17和高效過濾器壓差傳感器18均與控制器10連接。
具體地,所述進風通道與排風通道相交隔離設置,其相交處安裝有新回風熱交換器2,進風通道與排風通道相互隔絕。
具體地,所述送風機4與排風機3分裝于各自風道中新回風熱交換器2的下游,風量大小采用三檔控制。
本凈化器可實現(xiàn)以下運行工況:
工況1:當室外空氣質量較好,安裝于新風風道的室外新風PM2.5濃度傳感器19監(jiān)測值PM2.5外低于設計低限值且安裝于送風管道的送風溫度傳感器22監(jiān)測到送風溫度T送在設計高限值和低限值之間時,采用全新風模式運行。
此時室內回風閥13關閉,室內排風閥11和新風閥12打開,使室外新風經初效過濾器14+新回風熱交換器2+活性炭濾層15+高效過濾器(HEPA)16后,經送風機4送入室內。
送風機4的風量檔位根據安裝于室內排風管道上的室內PM2.5濃度傳感器20測得的適時濃度PM2.5內,與室內設計高限值和低限值進行對比調節(jié):當監(jiān)測濃度高于時高檔運行,低于時低檔運行,處于兩者之間時中檔運行。排風機3檔位與送風機4連鎖控制,同時根據室內外壓差傳感器24的實測值修正,當無法保持室內與室外的相對正壓值時,排風機檔位降一檔運轉,否則保持與送風機4同檔運轉。
工況2:當室外空氣質量較好,安裝于新風風道的室外新風PM2.5濃度傳感器19監(jiān)測值PM2.5外低于設計低限值且安裝于送風管道的送風溫度傳感器22監(jiān)測到送風溫度T送高于(夏季)或低于(冬季)時,為保證送風溫度的舒適性,采用部分室內回風與新風混合處理模式。
此時室內回風閥13與新風閥12開度反比例調節(jié),同時室內排風閥11根據新風閥12開度正比例調節(jié),直至送風溫度T送降低至高限(夏季)或升高至低限(冬季)時保持當前閥門開度,即采用“最小回風比”工況。
送風機4和排風機3檔位調節(jié)方式同工況1。
工況3:當室外空氣質量較差,室外新風PM2.5濃度傳感器19監(jiān)測值PM2.5外高于高限值且室內CO2濃度傳感器21監(jiān)測的室內CO2濃度不高于室內最高容許濃度CO2max時,采用全回風模式運行。
此時新風閥12和室內排風閥11關閉,排風機3同時關閉,室內回風閥13打開,使室內回風經活性炭濾層15+高效過濾器16(HEPA)后經送風機4送入室內。
送風機4檔位調節(jié)方式同工況1,排風機3關閉。
工況4:當室外新風PM2.5濃度傳感器19監(jiān)測值高于高限值且室內CO2濃度傳感器21監(jiān)測的室內CO2濃度高于室內最高容許濃度CO2max時,為保證室內含氧量達標,采用部分新風與回風混合處理模式。
此時室內回風閥13與新風閥12開度反比例調節(jié),同時室內排風閥11根據新風閥12開度正比例調節(jié),直至室內CO2濃度降低至室內最高容許濃度CO2max時保持當前閥門開度,即采用“最小新風比”工況。
送風機4和排風機3檔位調節(jié)方式同工況1。
工況5:當新風風道的室外新風PM2.5濃度傳感器19監(jiān)測值PM2.5外在高、低限之間時,采用新回風混合調節(jié)模式運行。
此種工況下新、回風混合比例可有兩種選擇:一種是根據新風溫度傳感器23的監(jiān)測值,計算其與室內設計溫度的偏差,按比例調節(jié)方式調節(jié)新風量與回風量的混合比;第二種是以為控制變量調節(jié)新回風混合比。模式選擇可根據用戶對空氣質量或節(jié)能性的偏好進行設定和修改。
送風機4和排風機3檔位調節(jié)方式同工況1。
以上工況說明詳見表1,各參數(shù)符號說明見表2。
表1凈化器的主要運行工況
表2各參數(shù)符號說明
本實用新型不局限于上述實施方式,任何人應得知在本實用新型的啟示下作出的結構變化,凡是與本實用新型具有相同或相近的技術方案,均落入本實用新型的保護范圍之內。
本實用新型未詳細描述的技術、形狀、構造部分均為公知技術。