本發(fā)明涉及一種具有除濕能量回收的凈化新風機組。

背景技術：

目前的新風機組，主要是向室內(nèi)輸送經(jīng)過過濾的新鮮空氣，其功能單一；無法對室內(nèi)濕度進行有效調(diào)節(jié)，導致室內(nèi)容易產(chǎn)生霉變，直接影響居住者的身體健康。同時對于一些潮濕度較高的環(huán)境還需單獨配置除濕機，才能滿足室內(nèi)使用需求，以至于整體建筑使用能耗居高不下，造成能源浪費。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有除濕能量回收的凈化新風機組及其除濕凈化方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：

一種具有除濕能量回收的凈化新風機組，該新風機組包括用于向室內(nèi)輸送經(jīng)過殺菌及顆粒去除處理的新風的通路，該通路包括依次設置的顆粒凝聚與殺菌段、除塵段、除濕轉(zhuǎn)換段、除濕段和引風機以及用于對除濕前后氣流進行熱量交換的顯熱回收段，所述通路中引風機與除塵段通過除濕轉(zhuǎn)換段形成一個可將顯熱回收段及除濕段切出該通路的連接旁路。

所述顆粒凝聚與殺菌段包括用于對通過顆粒凝聚與殺菌段的氣流進行紅外線照射的裝置以及用于對通過顆粒凝聚與殺菌段的氣流進行紫外線照射的裝置，采用紅外線照射使得氣流中的部分微小顆粒發(fā)生碰撞和粘結并形成直徑更大的顆粒，采用紫外線照射可殺滅氣流中的細菌和病毒。

所述除塵段包括依次設置的復合過濾器、室內(nèi)回風混合區(qū)域以及高效過濾器，高效過濾器位于除濕轉(zhuǎn)換段進風端，復合過濾器位于顆粒凝聚與殺菌段出風端。

所述復合過濾器包括復合濾網(wǎng)以及復合濾網(wǎng)自潔裝置，復合濾網(wǎng)可過濾氣流中≥5μm的微粒；所述室內(nèi)回風混合區(qū)域是將經(jīng)過復合過濾器的氣流與室內(nèi)回風相互混合的區(qū)域；所述高效過濾器可過濾氣流中≤0.4μm的微粒。

所述除濕轉(zhuǎn)換段包括除濕轉(zhuǎn)換閥，除濕轉(zhuǎn)換閥的進口與除塵段連通，除濕轉(zhuǎn)換閥的出口分別與除濕段以及引風機連通，關閉除濕轉(zhuǎn)換閥，則進入除濕轉(zhuǎn)換段的氣流在引風機的作用下直接進入室內(nèi)；打開除濕轉(zhuǎn)換閥，則進入除濕轉(zhuǎn)換段的氣流可經(jīng)過除濕后進入室內(nèi)。

所述新風機組還包括用于由室內(nèi)向室外排風的通路以及用于室內(nèi)的排風與室外進入機組的新風間進行能量交換的焓輪，該通路包括排風機，焓輪的一側(cè)位于排風機進風口，另一側(cè)位于除塵段內(nèi)，從而使新風和排風通路可以進行能量交換。

所述新風機組還包括用于提供加熱及冷卻工質(zhì)(水)的冷熱水機組、加熱模塊、用于形成對流循環(huán)的水箱、設置于冷熱水機組與水箱之間循環(huán)管路上的控制閥、設置于水箱與加熱模塊之間循環(huán)管路上的控制閥以及設置于水箱與除濕器之間循環(huán)管路上的控制閥，所述除濕器設置于除濕段內(nèi)，加熱模塊設置于連接旁路內(nèi)引風機進風口與除濕轉(zhuǎn)換段之間的區(qū)域內(nèi)。

所述新風機組還包括用于對該機組供電的電源控制模塊以及用于檢測新風溫度以及室內(nèi)濕度、PM2.5數(shù)值和CO₂濃度的傳感器。

所述新風機組還包括用于顯示室內(nèi)的溫度、濕度、PM2.5數(shù)值和CO₂濃度信息以及用于對該機組進行手動控制或者設定用戶參數(shù)的觸屏顯示器，所述觸屏顯示器與電源控制模塊之間存在通信連接(例如wifi)。

上述具有除濕能量回收的凈化新風機組的新風除濕凈化方法，包括以下步驟：

1)室外空氣在引風機提供的動力下吸入機組，依次經(jīng)過顆粒凝聚與殺菌段及除塵段，得到經(jīng)過凈化的新風；

2)所述機組將室內(nèi)濕度監(jiān)測值與用戶設定的濕度閾值比較，若室內(nèi)濕度超過設定值，則經(jīng)過凈化的新風通過除濕轉(zhuǎn)換段進入除濕段進行除濕，除濕后的新風在顯熱回收段與除濕前的新風進行能量交換后再送入室內(nèi)，否則，利用除濕轉(zhuǎn)換段將除濕段切出通路(通過將顯熱回收段切出實現(xiàn))，使經(jīng)過凈化的新風通過所述旁路直接或經(jīng)過加熱后送入室內(nèi)；

3)室內(nèi)空氣利用排風機提供的動力吸入機組，與從室外吸入的空氣利用焓輪進行能量交換后排出室外；

4)機組在向室內(nèi)送入新風的同時，利用引風機從室內(nèi)吸入空氣并與從室外吸入且利用焓輪完成能量交換之后的空氣進行混合，然后一并送入除濕轉(zhuǎn)換段。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明所述的除濕能量回收的凈化新風機組利用顯熱回收段能夠?qū)⒊凉裰蟮目諝馀c除濕之前的空氣進行能量交換，無需被動主動加熱即可達到提升出風口溫度的作用。

進一步的，該機組還具有包括室內(nèi)回風混合區(qū)域(混合段)在內(nèi)的回風結構，在室內(nèi)形成氣流循環(huán)，持續(xù)對室內(nèi)空氣的溫濕度、潔凈度進行調(diào)節(jié)，以達到節(jié)約能源、提高室內(nèi)舒適度的效果。

進一步，本發(fā)明在新風系統(tǒng)的工段中綜合利用多種能量回收手段，實現(xiàn)了凈化、除濕工段的優(yōu)化配置，使新風機組不僅具有凈化、除濕多種功能、工作模式豐富，而且具有低能耗、高效率的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為除濕能量回收的凈化新風機組系統(tǒng)結構原理圖；

圖中：1為工質(zhì)輸出控制閥，2為工質(zhì)回流控制閥，3為熱水輸出控制閥，4為熱水回流控制閥，5為冷水輸出控制閥，6為冷水回流控制閥，7為電源控制模塊，8為除濕轉(zhuǎn)換閥，9為引風機，10為排風機，11為送風口，12為回風口，13為室內(nèi)排風口，14為室外排風口，15為新風口，16為溫度傳感器，17為PM2.5傳感器，18為濕度傳感器，19為CO₂傳感器，20為壓差傳感器，21為凝聚殺菌段，22為自潔裝置，23為復合過濾器。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做詳細說明。

(一)機組結構

參見圖1，本發(fā)明所述具有除濕能量回收的凈化新風機組具有兩臺風機、室外新風口15、室內(nèi)送風口11、室內(nèi)排風口13、室外排風口14、室內(nèi)回風口12以及多個功能段(凝聚殺菌段21、自潔凈化段、焓輪段、混合段、高效過濾段，除濕轉(zhuǎn)換段、除濕段以及顯熱回收段)。一臺風機(引風機9)布置在室內(nèi)送風口11處，引風機9出風口通過室內(nèi)送風口11與室內(nèi)連通，另一臺風機(排風機10)布置在室外排風口14處，排風機10出風口通過室外排風口14與室外連通，兩臺風機為整個機組的氣流流動提供動力，形成由室外經(jīng)新風側(cè)通路到室內(nèi)，再經(jīng)室內(nèi)排風側(cè)通路排出室外的新風循環(huán)。

在引風機9作用下室外空氣進入新風側(cè)通路，即由室外新風口15依次進入凝聚殺菌段21(含凝聚、殺菌裝置)、自潔凈化段(即帶有自潔裝置22的復合過濾器23)、焓輪段(具有焓輪)、混合段、高效過濾段(含高效過濾器)；當除濕功能打開時，經(jīng)高效過濾器處理后的空氣通過除濕轉(zhuǎn)換段依次進入除濕段、顯熱回收段(具有換熱裝置，可對進入除濕段前的空氣與已經(jīng)經(jīng)過除濕段的空氣進行能量交換，提高能量利用率)，再經(jīng)由室內(nèi)送風口11進入室內(nèi)，當除濕功能關閉時，經(jīng)高效過濾器處理后的空氣通過除濕轉(zhuǎn)換段后直接進入室內(nèi)。上述除濕功能的打開與關閉通過控制除濕轉(zhuǎn)換段包含的一個除濕轉(zhuǎn)換閥8實現(xiàn)。當除濕轉(zhuǎn)換閥8打開時，經(jīng)過高效過濾器的空氣先經(jīng)過換熱裝置的一路換熱管路進入除濕段，在除濕段除濕后進入換熱裝置的另一路換熱管路(升溫)，然后經(jīng)由引風機送入室內(nèi)，當除濕轉(zhuǎn)換閥8關閉時，經(jīng)過高效過濾器的空氣直接通過引風機送入室內(nèi)(需要加熱時，先利用加熱器加熱，然后再由引風機9送入室內(nèi))。在排風機10作用下，室內(nèi)空氣進入室內(nèi)排風側(cè)通路，即經(jīng)室內(nèi)排風口13進入上述焓輪段，然后由室外排風口14排出室外。在焓輪段，焓輪一側(cè)位于室內(nèi)排風側(cè)通路(具體位置為室內(nèi)排風口13與排風機10之間)，另一側(cè)位于新風側(cè)通路(具體位置在復合過濾器23與混合段之間)，從而實現(xiàn)室內(nèi)排風與新風的能量交換。

同時該新風機組具有一次回風結構，室內(nèi)空氣經(jīng)室內(nèi)回風口12再次進入機組內(nèi)，通過中效過濾段(含中效過濾器)后進入混合段，在混合段與室外空氣相互混合，再次送入室內(nèi)或者在除濕功能開啟的情況下對室內(nèi)空氣所攜帶的熱量進行熱量回收后送入室內(nèi)。

所述新風機組還包括水箱、水機(水機即以水作為介質(zhì)，加熱或制冷的水通入末端設備，為其提供冷量或者熱量的冷熱水機組)以及加熱模塊(即加熱器)，所述加熱模塊設置在引風機進風口與除濕轉(zhuǎn)換段之間的連通區(qū)域內(nèi)，可將經(jīng)過該區(qū)域的空氣進行加熱，水機與水箱通過工質(zhì)輸出控制閥1和工質(zhì)回流控制閥2連接為循環(huán)回路，水箱安裝有兩套出水與回水管，其中一套(具有熱水輸出控制閥3和熱水回流控制閥4)與加熱器連接，另一套(具有冷水輸出控制閥5和冷水回流控制閥6)與除濕段的冷凝除濕器連接，分別為經(jīng)新風側(cè)通路送入室內(nèi)的空氣提供所需的熱量(加熱)和冷量(除濕)。

所述新風機組還包括電源控制模塊7，該模塊對整個機組進行供電以及對兩臺風機、自潔裝置22、凝聚、殺菌裝置、焓輪、除濕轉(zhuǎn)換閥8以及加熱器、冷凝除濕器、水箱與水機間的各個電磁閥(工質(zhì)輸出控制閥1、工質(zhì)回流控制閥2、熱水輸出控制閥3、熱水回流控制閥4、冷水輸出控制閥5、冷水回流控制閥6)的控制。同時電源控制模塊7內(nèi)部設置有無線wifi模塊，與觸屏顯示器的觸屏顯示控制器進行通訊。所述觸屏顯示器安裝在室內(nèi)，方便用戶對機組進行設置參數(shù)，協(xié)調(diào)控制整個機組的運行。

所述新風機組還包括溫度傳感器16、PM2.5傳感器17、濕度傳感器18以及CO₂傳感器19。所述PM2.5傳感器17、濕度傳感器18以及CO₂傳感器19安裝在室內(nèi)回風口12處，分別用來監(jiān)測室內(nèi)PM2.5顆粒物濃度、室內(nèi)的濕度以及室內(nèi)CO₂濃度，并將數(shù)據(jù)反饋給觸屏顯示器。所述溫度傳感器16安裝在室內(nèi)送風口11處，用來檢測引風機9出風口溫度，并將數(shù)據(jù)反饋給觸屏顯示器。

所述自潔凈化段利用復合過濾器23過濾掉進入該區(qū)域空氣中的灰塵等微顆粒(≥5μm)。在復合過濾器23的復合濾網(wǎng)前后均設置有壓差傳感器20，濾網(wǎng)附著灰塵等顆粒物較多時，壓力增加，壓差傳感器20將監(jiān)測的信號傳遞至電源控制模塊7，由電源控制模塊7根據(jù)預設控制自潔裝置22對濾網(wǎng)進行清潔工作。也可通過室內(nèi)觸屏顯示器與電源控制模塊7建立通訊連接(無線wifi)，手動控制自潔裝置22的運行。自潔裝置22的原理及結構可參考以下專利：“過濾器清潔單元以及自清潔空氣凈化設備”(CN203591658U)。

所述凝聚、殺菌裝置的凝聚作用包括但不限于通過紅外線，使得空氣內(nèi)的灰塵等微顆粒(≤1μm)碰撞并結合為較大的顆粒(6.5～8μm)，具體原理和結構可參考以下專利：“過濾器清潔單元自清潔空氣凈化設備”(CN203591658U)以及一種顆粒凝聚處理裝置”(CN204219986U)。所述凝聚、殺菌裝置的殺菌作用包括但不限于通過紫外線照射，殺死空氣中的細菌、病毒。

所述混合段的作用是將經(jīng)過復合濾網(wǎng)的空氣與經(jīng)過中效過濾器的室內(nèi)回風相互混合。其中，所述中效過濾器，其作用是在中效過濾段區(qū)域?qū)⑹覂?nèi)進入混合段的空氣中的灰塵等微顆粒(1～5μm)進行過濾。所述高效過濾器的作用是過濾掉進入高效過濾段區(qū)域空氣中的灰塵等微顆粒(≤0.4μm)。

(二)機組工作原理

1、本機組的工作模式(給出兩種作為舉例)

1.1、夏季工作模式

1)首先用戶在觸屏顯示器上設置系統(tǒng)參數(shù)(自潔周期間隔、風量、溫濕度閾值，日期、定時開關機、手動開關機等功能模式設置)

2)開機后，兩臺風機啟動，焓輪運轉(zhuǎn)、凝聚殺菌裝置工作，溫度、濕度、CO₂、PM2.5傳感器同時啟動。

3)在風機的作用下將室外空氣吸入機組內(nèi)，經(jīng)過凝聚殺菌段21可殺死空氣中所攜帶的病毒、細菌，再經(jīng)過復合過濾器23，濾除空氣中≥5μm的灰塵等顆粒。

4)壓差傳感器20可以檢測復合過濾器23前后的壓力差，并轉(zhuǎn)化為電信號反饋給電源控制模塊7。當壓力差較大時，電源控制模塊7接受到來自壓差傳感器20的電訊號，啟動自潔裝置22，對復合濾網(wǎng)進行清潔。當復合濾網(wǎng)前后壓恢復正常工作狀態(tài)時，自潔裝置22停止工作，同時也可在觸屏顯示器上手動控制自潔裝置22的啟動與關閉。自潔裝置也可以按照自潔周期間隔，定期清潔復合濾網(wǎng)。

5)新風經(jīng)過復合濾網(wǎng)進入焓輪后與室內(nèi)排風進行能量交換，回收室內(nèi)排風所攜帶的冷量(熱量)。

6)室內(nèi)回風經(jīng)過中效過濾器后與新風在混合段混合后一同進入到高效過濾器，高效過濾器可濾除空氣中≥0.4μm的灰塵等微顆粒。

7)室內(nèi)回風口12處的濕度傳感器18檢測的室內(nèi)濕度超過閾值時，除濕轉(zhuǎn)換閥8打開，將高效過濾段與除濕段連通，同時，水機啟動，電磁閥門中工質(zhì)輸出控制閥1、工質(zhì)回流控制閥2、冷水輸出控制閥5、冷水回流控制閥6打開，為除濕器提供冷水。

8)除濕后的空氣進入顯熱回收段，顯熱回收段將進入機組的新風(除濕前)與除濕后的新風進行能量交換，提升除濕后空氣溫度，空氣除濕后通過引風機9送入室內(nèi)。

9)室內(nèi)回風口12處的濕度傳感器18檢測的室內(nèi)濕度下降到預設值時，除濕轉(zhuǎn)換閥8關閉，將高效過濾段與引風機9所在區(qū)域直接連通，同時，水機停止工作，上述電磁閥門關閉，除濕段、顯熱回收段工作停止，其他模塊正常運轉(zhuǎn)。

10)除濕過程中，室內(nèi)送風口11處溫度傳感器16檢測的引風機9出風口溫度超出閾值范圍(22～26℃)時，則通過水機控制注入除濕段的水流量來調(diào)節(jié)送風口溫度。

1.2、冬季工作模式

冬季工作模式與夏季工作模式在步驟1-6相同。其區(qū)別在于，冬季工作模式下，除濕轉(zhuǎn)換閥8關閉，水機開啟，電磁閥門中工質(zhì)輸出控制閥1、工質(zhì)回流控制閥2、熱水輸出控制閥3、熱水回流控制閥4打開，為加熱器提供熱水，來提升引風機9出風口溫度。

2、操作與控制

用戶可根據(jù)室內(nèi)實際情況對機組實現(xiàn)以下單獨控制：

1)風機的風量控制(高、中、低多檔位控制)。

2)自潔裝置的啟動與關閉。

3)出風口加熱模塊開啟與關閉。

4)除濕轉(zhuǎn)換閥的開啟與關閉，開啟后除濕功能啟動，關閉后空氣在風機作用下送入室內(nèi)(除濕功能關閉)。

本新風機組的優(yōu)勢就是具有一次回風結構充分利用室內(nèi)空氣具有的熱量(冷量)，同時凈化部分又可以減少室內(nèi)顆粒物濃度。并且除濕段具有顯熱回收裝置，最大化利用室內(nèi)空氣的熱量與除濕段的空氣進行能量交換，避免了傳統(tǒng)除濕功能還需額外增加加熱設備，具有良好的經(jīng)濟性以及節(jié)能性、舒適性。