一种气-气换热节能减排集成装置的制作方法

1.本发明涉及建筑室内空气品质和节能技术领域，具体涉及气-气换热节能减排集成装置。


背景技术：

2.随着社会的进步，经济的飞速发展，人们越来越重视生活品质。室内空气品质的好坏，对人们的生活和健康有很大影响，因此，备受关注。鉴于近年来日益加剧的雾霾、2003年的sars病毒、2019年底的新型冠状病毒肺炎，为室内环境提供清洁、卫生的新鲜空气及维持室内适宜温度的空气处理装置应该是新一代高品质人工环境的标配。
3.随着人们对室内空气品质要求的提高，建筑能耗也急剧上升。据统计，我国建筑运行能耗约占全国能源消费总量的20％，若加上建筑建造能耗，则建筑能耗占社会一次能耗总量比例达到36％。因此，建筑节能显得尤为重要。为了维持室内空气品质，对输入室内的室外新风进行热、湿处理，以达到室内温湿度要求，其能耗很大，新风热、湿处理能耗约占空调能耗的20-30％，因此，利用建筑室内空调区域的排风，对室外新风进行预冷/预热处理，可节约大量能源，起到很好的节能效果。
4.目前市场上的室内气-气热回收装置换热效率低且换热效率成本高。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的不足，本发明提供一种气-气换热节能减排集成装置，采用高效纯逆流换热器，提高换热效率及减低耗能。
6.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
7.一种气-气换热节能减排集成装置，包括外壳，所述外壳上设有新风入口、新风出口、排风入口和排风出口，所述外壳内设置有高效纯逆流换热器，所述高效纯逆流换热器包括新风通道和排风通道，所述新风通道具有新风进风口和新风出风口，所述排风通道具有排风进风口和排风出风口，新风入口、新风出口、排风入口和排风出口分别依次对应与新风进风口、新风出风口、排风进风口和排风出风口连通，所述新风通道和所述排风通道至少部分接触实现换热。
8.如上所述气-气换热节能减排集成装置，进一步地，所述新风通道包括若干沿所述外壳的长度方向延伸布置的三维变结构强化传热管束，所述三维变结构强化传热管束由多根三维变结构强化传热管排列组合而成，所述三维变结构强化传热管之间具有间隙，该间隙与所述外壳构成供排风流通的排风通道。
9.如上所述气-气换热节能减排集成装置，进一步地，所述三维变结构强化传热管包括三维扭曲管和三维三叶管，所述三维变结构强化传热管由圆管经螺旋扭曲而成，各三维变结构强化传热管在最大变径凸点处相互接触形成自支撑结构。
10.如上所述气-气换热节能减排集成装置，进一步地，所述高效纯逆流换热器采用纯逆流传热方式，新风通道内的流体与排风通道内的流体流动方向相反。
11.如上所述气-气换热节能减排集成装置，进一步地，还包括电动风阀m1、电动风阀m2和电动风阀m3，所述电动风阀m1用于控制新风入口与新风进风口的通断，所述电动风阀m2用于控制所述排风出口与排风出风口的通断，所述排风出风口与所述新风出口连通形成回风通道且所述电动风阀m3用于控制所述回风通道的通断。
12.如上所述气-气换热节能减排集成装置，进一步地，所述新风入口与所述新风进风口连通的通道上依次设有活性炭过滤器和pm2.5过滤器，所述新风出口与所述排风出风口连通的通道上设有旋光能技术消毒杀菌器，所述排风入口设有粗效过滤器。
13.如上所述气-气换热节能减排集成装置，进一步地，所述新风出口设有新风风机，所述排风出口设有排风风机，所述新风风机和所述排风风机均采用无刷直流变频电机。
14.如上所述气-气换热节能减排集成装置，进一步地，还包括中央控制箱以及与所述中央控制箱控制信号连接的温度传感器t1、温度传感器t2、温度传感器t3和co2传感器，所述温度传感器t1设置于所述新风入口，所述温度传感器t2设置于排风进风口，所述温度传感器t3设置于所述新风出口，所述co2传感器用于监测室内co2浓度。
15.如上所述气-气换热节能减排集成装置，进一步地，所述中央控制箱还包括通信单元，所述通信单元与远程移动终端控制信号连接。
16.本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
17.1.本发明采用高效纯逆流换热器，其结构紧凑、体积小，安装高度要求相对较小，特别适合于安装空间紧张的建筑物。
18.2.本发明采用高效纯逆流换热器，采用纯逆流传热方式，其换热效果好，可大大提高热回收效率，最高可达90％以上；可有效减少温差损失，可实现夏季室内新、排风温差可小于3℃，冬季室内新、排风温差可小于5℃，满足人体对舒适度的要求。
19.3.本发明可根据室内co2浓度，及时变频调节新、排风量，将室内co2浓度控制在卫生许可的浓度范围内，保证室内空气品质。
20.4.本发明采用三重过滤，可祛除空气中的较大尘埃颗粒、异味分子和pm2.5微小颗粒；采用旋光能技术消毒杀菌，可实现空气消毒净化，有效杀死病毒和细菌。
21.5.本发明自成一套完整的控制系统，可实现就地控制；可接入楼宇自控系统，实现远程监控；也可接入智能家居中的app，实现移动端远程控制。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图进行简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
23.图1是本发明装置的平面结构示意图。
24.附图标记说明：1、高效纯逆流换热器；101、高效纯逆流换热器的新风进风口；102、高效纯逆流换热器的新风通道；103、高效纯逆流换热器的新风出风口；104、高效纯逆流换热器的排风进风口；105、高效纯逆流换热器的排风通道；106、高效纯逆流换热器的排风出风口；2、新风风机；3、排风风机；4、活性炭过滤器；5、pm2.5过滤器；6、旋光能技术消毒杀菌器；7、粗效过滤器；8、电动风阀m1；9、电动风阀m2；10、电动风阀m3；11、中央控制箱；12、温度
传感器t1；13、温度传感器t2；14、温度传感器t3；15、co2传感器；16、新风入口；17、新风出口；18、排风入口；19、排风出口；20、回风通道。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
26.实施例：
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.如图1所示，图1中的箭头代表流体进出装置的方向，一种气-气换热节能减排集成装置，包括高效纯逆流换热器1；高效纯逆流换热器的新风进风口101、新风通道102、新风出风口103、排风进风口104、排风通道105、排风出风口106；新风风机2；排风风机3；活性炭过滤器4；pm2.5过滤器5；旋光能技术消毒杀菌器6；粗效过滤器7；电动风阀m18；电动风阀m29；电动风阀m310；中央控制箱11；温度传感器t112；温度传感器t213；温度传感器t314；co2传感器15；新风入口16；新风出口17；排风入口18；排风出口19；回风通道20。
31.一些实施例中，外壳左侧设有新风入口16和排风出口19，外壳右上侧设有排风入口18，外壳右侧设有新风出口17，高效纯逆流换热器1设于外壳内偏右侧，中央控制箱11设置在外壳左上侧，高效纯逆流换热器1的新风通道包括若干沿外壳的长度方向延伸布置的三维变结构强化传热管束，三维变结构强化传热管束由多根三维变结构强化传热管排列组合而成，三维变结构强化传热管之间具有间隙，该间隙与外壳构成供排风流通的排风通道。三维变结构强化传热管由圆管经螺旋扭曲而成，各三维变结构强化传热管在最大变径凸点处相互接触形成自支撑结构，该结构一方面构成供新风流通的新风通道，另一方面可避免因风速过大所产生的震动和噪声。新风通道和排风通道进行间壁换热，新风与排风之间不接触，既可避免新、排风之间的直接污染，又因三维变结构强化传热管的特殊构造，新风和排风之间可形成顺紊流流动强化传热，较之传统的汊流换热器，其换热效果更好，可大大提高热回收效率。三维变结构强化传热管为铝质或不锈钢换热管，重量轻，可减轻整个三维纯逆流换热器的重量。高效纯逆流换热器1可减少温差损失，可实现夏季室内新、排风温差可小于3℃，冬季室内新、排风温差可小于5℃，满足人体对舒适度的要求。
32.一些实施例中，高效纯逆流换热器1采用纯逆流传热方式，新风通道内的流体与排风通道内的流体流动方向相反，高效纯逆流换热器1的新风和排风之间可形成纯逆流流动强化传热，较之传统的汊流换热器，其换热效果更好，可大大提高热回收效率，最高可达90％以上。
33.一些实施例中，还包括电动风阀m18、电动风阀m29和电动风阀m310，电动风阀m18用于控制新风入口16与新风进风口的通断，电动风阀m29用于控制排风出口19与排风出风口的通断，排风出风口与新风出口17连通形成回风通道20且电动风阀m310用于控制回风通道20的通断。
34.一些实施例中，新风入口16与新风进风口连通的通道上依次设有活性炭过滤器4和pm2.5过滤器，新风出口17与排风出风口连通的通道上设有旋光能技术消毒杀菌器6，排风入口18设有粗效过滤器7，本装置采用三重过滤，可过滤掉空气中较大的尘埃颗粒，除去空气中的异味分子，再经过超级过滤清除pm2.5微小颗粒，本装置采用采用旋光能技术消毒杀菌，可实现空气消毒净化，有效杀死病毒细菌。
35.一些实施例中，新风出口17设有新风风机2，排风出口19设有排风风机3，新风风机2和排风风机3均采用无刷直流变频电机，可实现变频调节风量，从而确保装置能在正压和负压模式下运行。
36.一些实施例中，还包括中央控制箱11以及与中央控制箱11控制信号连接的温度传感器t112、温度传感器t213、温度传感器t314和co2传感器15，温度传感器t112设置于新风入口16，温度传感器t213设置于排风进风口，温度传感器t314设置于新风出口17，co2传感器15用于监测室内co2浓度，co2传感器15控制室内co2浓度，通过调节新风量，实现室内co2浓度的控制，以满足卫生需求。
37.一些实施例中，中央控制箱11还包括通信单元，通信单元与远程移动终端控制信号连接，通信单元具有远程通讯接口，可与楼宇自控系统远程和app连接。
38.室外新风进入本装置的新风入口16，经过电动风阀m18、活性炭过滤器4和pm2.5过滤器5处理后，通过高效纯逆流换热器1的新风进风口101进入高效纯逆流换热器1的新风通道102，与室内排风换热，再由高效纯逆流换热器1的新风出风口103流出，经新风风机2加压，由新风出口17送入房间。
39.室内排风由排风入口18进入本装置，经过粗效过滤器7过滤，通过高效纯逆流换热器1的排风进风口104，进入高效纯逆流换热器1的排风通道105，与室外新风换热，再由高效纯逆流换热器1的排风出口106排出，经电动风阀m29，由排风风机3经排风出口19、排风管道、排风百叶排出室外。
40.通过设置在本装置的温度传感器t112，温度传感器t213和温度传感器t314，对送入房间的新风温度进行控制，通过调节新风风机2和排风风机3的电机频率，确保夏季室内新、排风温差可小于3℃，冬季室内新、排风温差可小于5℃，以保证人体舒适度的要求。
41.通过设置在本装置的电动风阀m18、电动风阀m29和电动风阀m310，可实现节能换气模式和内循环模式的切换。节能换气模式时，电动风阀m18和电动风阀m29打开，电动风阀m310关闭；内循环模式时，电动风阀m18和电动风阀m29关闭，电动风阀m310打开，内循环回风通过回风通道20，再经旋光能技术消毒杀菌器6、新风风机2和新风出口17送入房间内，实现内循环模式运行。
42.通过设置在本装置的co2传感器15可探测室内co2浓度，当室内co2浓度超过1000ppm，通过中央控制箱11指导新风风机2、排风风机3的电机变频，加大新、排风量，快速降低室内co2浓度；当室内co2浓度低于300ppm，通过中央控制箱11指导新风风机2、排风风机3的电机变频，减少新、排风量，从而节约风机运行能耗。
43.通过设置在本装置的活性炭过滤器4、pm2.5过滤器5和旋光能技术消毒杀菌器6处理空气，可向室内输送高品质洁净新风，维持室内高品质人居环境。
44.通过调节新风风机2和排风风机3的电机频率来调节新、排风量，当新风量大于排风量时，装置在正压模式下运行；当新风量小于排风量时，装置在负压模式下运行。
45.中央控制箱11还可检测活性炭过滤器4、pm2.5过滤器5、旋光能技术消毒杀菌器6和粗效过滤器7两端的压差，当压差超过设定值时，可提示需更换或清洗活性炭过滤器4、pm2.5过滤器5、旋光能技术消毒杀菌器6和粗效过滤器7，以降低风阻。
46.中央控制箱11还提供免费的远程通讯端口，可接入建筑物的楼宇自控系统中，作为楼宇自控系统中的一个子系统，集成在楼宇自控制系统设备中，可在楼宇监控室内实现远程实时监控，及时发现问题，减少人工误操作的可能性，中央控制箱11也可通过app连入移动端进行控制。
47.本装置使用过程包括节能换气模式、内循环模式、舒适换热模式、正压模式、负压模式、自动模式、夜间通风模式等运行模式，其中：
48.a)节能换气模式：有效回收排风中的能量，用于冷却/加热室外新风，减少新风负荷，节约能源。
49.b)内循环模式：净化室内空气，加速室内空气流通。
50.c)舒适换热模式：夏季室内新、排风温差小于3℃，冬季室内新、排风温差小于5℃，以保证舒适度要求。
51.d)正压模式：避免室外污浊空气从门、窗等缝隙未经过滤和冷热处理进入室内。
52.e)负压模式：维持室内微负压，可防止房间里的异味或细菌等流入其他房间。
53.f)自动模式：与空调联动运转时，根据室内外温度与空调设定温度的状态，自动判别最合适的模式，控制以最佳模式运行。
54.g)夜间通风模式：夜间通风运转是用于夜间空调停止时的一项节能功能。制冷季节，当装置与房间空调联动运转时，夜间通风功能可以有效降低空调的运行能耗。
55.目前市场上的室内气-气热回收装置，在标准工况下能达到60％的温度交换效率的产品不多，特别是夏季新、排风温差小于3℃，冬季新、排风温差小于5℃的气-气热回收装置尚未见报导，让人们对高品质空气的向往几乎成为一种奢侈品。本发明采用的超高效纯逆流换热器，可提升20～40％以上的热回收率和温度效率，较之纸换热器，可延长使用寿命600～1000倍，其寿命可达10～20年；可使夏季回新风温差远小于3℃，冬季回新风温差远小于5℃，满足人体舒适的温差范围控制要求。适合办公室、工业厂房、洁净实验室、医院icu病房、手术室等室内人工环境场所。
56.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
57.上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。