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通風系統

(專利)

鎖定
《通風系統》是國家廣播電影電視總局四九一台於2014年7月22日申請的專利,該專利的申請號為2014204071054,公佈號為CN204084729U,授權公佈日為2015年1月7日,發明人是劉奎富、王海濱、楊金才、倪立勳、葉沉、賈磊、何國華、丁大奎、閻婷婷。 [3] 
《通風系統》涉及一種通風系統,其包括水洗式送風裝置、室外冷凝器以及室內冷凝器,其中,水洗式送風裝置具有與室外空間和室內空間分別連通的第一進風口和出風口、位於第一進風口和出風口構成的過風通道中的至少一個水幕網以及為所述水幕網供水的上水管,室外冷凝器和室內冷凝器均具有導熱管路、和與導熱管路進行熱交換的風道,室外冷凝器的風道的入口和出口均與室外空間連通,室內冷凝器的風道的入口和出口均與室內空間連通,位於室內空間中的發射機的發射機熱水管通過切換裝置可選擇地與室外冷凝器的導熱管路連通或與室內冷凝器的導熱管路連通。該通風系統可在室內空間中形成正壓、並且以低能耗的方式使室內空間具有適宜的温度和濕度。 [1] 
2016年12月7日,《通風系統》專利獲得第十八屆中國專利優秀獎。 [2] 
(概述圖為《通風系統》專利摘要附圖 [1] 
中文名
通風系統
公佈號
CN204084729U
授權日
2015年1月7日
申請號
2014204071054
申請日
2014年7月22日
申請人
國家廣播電影電視總局四九一台
地    址
北京市朝陽區雙橋路九號院
發明人
劉奎富、王海濱、楊金才、倪立勳、葉沉、賈磊、何國華、丁大奎、閻婷婷
Int.Cl.
F24F7/08(2006.01)I、F24F13/28(2006.01)I、F24F11/02(2006.01)I、H05K7/20(2006.01)I
代理機構
北京德恆律治知識產權代理有限公司
代理人
章社杲、孫徵
類    別
實用新型專利

通風系統專利背景

中遠距離的廣播信號全部是由大功率的發射機來傳輸的,各類中短波發射機數量龐大,播音任務繁重,每年用在調節温度與除塵上面的經費龐大。而設置發射機的機房大廳對於環境的要求非常高,機房大廳良好的温度、濕度和清潔度,是確保發射機正常、連續工作,延長壽命的關鍵因素。尤其在設置需要每天24小時連續工作的發射機的情況下,機房大廳對於環境的要求更加嚴格,即對環境的温度、濕度和清潔度要求更高。
在温度方面:(1)温度過高時,機內電阻元件的阻值就會發生變化;電解電容中的水分容易蒸發,從而降低容量;插頭、插座、開關在高温下由於熱脹冷縮容易變形導致接觸不良;芯片內離子的擴散或漂移加快,電子的運動速度就會加快,從而使電流迅速增大,如此循環下去,就會造成熱擊穿,造成電路板的損壞。據統計,當芯片周圍的温度超過60度時,電路的故障率就會大增,穩定温度每升高10度,電路板的可靠性就會下降25%。(2)温度過高或過低時,晶體振盪電路的時鐘會跑偏,從而影響主振頻率的精度,相關電路板的輸出就會出現錯誤,最終影響發射機的可靠穩定工作。發射機機房大廳在發射機工作時要求正常温度為10-35度,允許工作為5-40度,發射機機房大廳最佳温度為21±5度,温度變比儘量不超過4度/小時。
在濕度方面:(1)濕度過高,會使電子元器件表面吸附一層水膜,再附上空氣中的塵土,就會造成導電通路。在模擬電路中,會產生“爬電”,從而導致電路過流;在數字電路中,會影響集成電路的電氣特性,從而造成邏輯誤判。當濕度在70%以上時,水膜厚度可達0.001-0.01微米,更容易造成導電通路。(2)濕度過高不利於導走空氣中的靜電。發射機機房大廳裏有大量的傳動組件,傳動組件在轉動時會相互摩擦產生靜電,當靜電電荷大量聚集達到一定的電壓值時,會造成高速運轉的磁盤、磁帶的讀寫錯誤,甚至會損壞磁盤、場效應管等半導體元器件。(3)濕度過高還會使人體感到不適;會影響磁性材料的導磁率;接插件和集成電路的引腳會加速氧化、生鏽,從而導致接觸不良或短路。(4)濕度過低時,就會由於摩擦產生大量靜電。當靜電達到10千伏時會放電,從而會損壞打印機、電腦等微型機器。
在清潔度方面:發射機機房大廳的清潔度包括空氣中的塵埃與部分有害氣體。(1)灰塵包括所有固態分散性微粒。徑粒上限約為200wm。空氣中含有直徑在10pm以上的灰塵稱為降塵,它在空氣中以加速度下降,在空氣中停留時間很短;直徑為0.1-10pm的灰塵稱浮塵,它在靜止空氣中緩慢下降;直徑在0.01-1wm的灰塵稱為煙霧,在靜止的空氣中呈布朗運動而緩慢沉降。空氣中的灰塵99%直徑在1wm以下,而0.5wm以下的粒子約佔90%,包括最近侵襲中國北方大部分地區的霧霾。灰塵對發射機會產生重大影響:①當空氣中灰塵很大時,灰塵落在磁盤上將磁頭和磁層擦傷。磁頭與磁盤間隙理論計算為2-3wm,而實際盤面並不是絕對水平,轉動時也存在擺動,硬盤的轉速一般為7200轉/分,磁盤與磁頭間的實際縫隙很小,轉動時一般在0.8-1pm左右。當磁盤自身淨化設備不良時,很易受大於1wm的塵埃的侵害。②集成電路上吸附塵埃過多時,將會使元器件散熱能力降低,導致設備温度過高而無法良好運行。③發射機進風口、計算機外設及UPS電源等設備,具有冷卻通風過濾設備,當灰塵量太大時,容易堵塞過濾器,使機器內部温度過高,而影響機器正常運行。④元器件內落入導電性塵埃後,使元器件間的絕緣性能降低或短路,同時也會造成插件接觸不良。⑤發射機機房大廳內灰塵過多時會造成感煙探測器誤報警。這個國外機房內空氣含塵量要求不超過1-0.75毫克/立方米,塵粒粒徑不大於3wm。⑥塵土過多會使機房內人員的舒適度下降,嚴重時會引起呼吸道方面的疾病。中國國家建委規定灰塵微粒不大於0.5Win,每立方米空氣中灰塵含量應少於1萬粒,或每立方米空氣中塵埃重量不大於0.3毫克。這個國內發射機房以哪一級潔淨度標準2014年7月前還沒有規定,一般採用建委標準。(2)有害氣體空氣中所含有的有毒氣體包括:二氧化硫,硫化氫,一氧化碳,臭氧等,這些氣體不但危害身體健康,而且會與空氣中的水作用後生成酸、鹼、鹽等腐蝕性物質對集成電路等精密設備造成很大的腐蝕作用。這種腐蝕常常是帶有破壞性的。
截至2014年7月,大多數設置有發射機的室內空間都採樣空調調節温度和/或採用電熱設備升温。採用該方法,一方面能耗大,另一方面進來的室外新風塵埃多,不利於發射機良好運行以及室內空間中的工作人員的身體健康和舒適度。
具體地,用於具有發射機的室內空間的通風系統的設計存在着以下幾個問題:
1、由於設置發射機的機房大廳與設置冷凝器的冷凝器室之間氣流組織混亂(其中,機房大廳和冷凝器室均屬於室內空間),機房大廳負壓很大,導致冬、夏季機房大廳室温達不到設計要求。其次機房大廳極易積塵,不僅增加了機房大廳的清潔工作量而且影響發射機的正常工作與使用壽命。
2、時常因發射機水冷式冷凝器冬季防凍問題解決的不好,影響發射機的正常傳送工作。即便能夠解決也是採取加大冷凝器室的供暖量,造成耗能增加。
當然,上述問題同樣存在於其他具有大功率設備的室內空間,例如設置有大型服務器機櫃的室內空間。
CN201310565747公開了一種基站機房新風節能系統,是基站機房內通過一系列設備的共同作用來達到排濕、降温、節能的目的,包括控制器、空調、進風風機、排風風機、室內温濕度探測器和室外温濕度探測器,其中,控制器作為控制中心,與其它所有組件連接,所述進風風機和排風風機分別安裝在基站機房的兩側牆體上,室內温濕度探測器安裝在基站機房內,室外温濕度探測器安裝在基站機房外:《通風系統》通過檢測基站機房內外的温濕度,來判斷和智能開啓關閉通風系統或空調,智能化程度高,省電節能效果好。該發明雖然起到了智能化控制機房放温濕度的作用並具有省電節能的效果。但是將其受到室內外空間的濕度和温度的制約,僅能起到排濕和降温的作用,並且不具有除塵的作用。
CN200910006847.X公開了一種機房通風淨化裝置。包括金鳳裝置、出風裝置和温控系統;進風裝置由進風機構和風道管組成,風道管位於機房牆的外側壁上,風道管的上端進氣敞口、下端與進風機構相連,進風機構中設有空氣過濾器和進風直流風扇,空氣過濾去位於所述風道管下端出口處,進風直流風扇沿空氣過濾器中心線方向延伸並安裝在機房牆上所開設的進風口中;出風裝置中設有出風直流風扇,出風直流風扇安裝在機房牆上所開設的出風口中,該出風口高於所述進風口至少1米以上。上述裝置僅保證進入機房內的風的清潔,並且僅用於為機房降温,而不涉及對於機房中空氣濕度的調節。
CN201010229374.2公開了一種用自來水作為淨化物質、臭氧水消毒、電子製冷除濕而且零費水的全自動水洗式空氣淨化機。它在防水外殼中,空氣經臭氧發生器、過濾網渦輪風扇加壓,加壓的空氣依次經冷金屬散熱片、熱金屬散熱片從出風口吹出。 [3] 

通風系統發明內容

通風系統專利目的

《通風系統》的目的在於提供一種可在室內空間中形成正壓、並且以低能耗的方式使室內空間具有適宜的温度和濕度的通風系統。 [3] 

通風系統技術方案

《通風系統》提供一種通風系統,包括:水洗式送風裝置、室外冷凝器以及室內冷凝器,其中,水洗式送風裝置具有:與室外空間和室內空間分別連通的第一進風口和出風口、位於第一進風口和出風口構成的過風通道中的至少一個水幕網以及為水幕網供水的上水管,其中,室外冷凝器和室內冷凝器均具有導熱管路、和與導熱管路進行熱交換的風道,其中,室外冷凝器的風道的入口和出口均與室外空間連通,室內冷凝器的風道的入口和出口均與室內空間連通,位於室內空間中的發射機的發射機熱水管通過切換裝置與室外冷凝器的導熱管路連通或與室內冷凝器的導熱管路連通。
根據《通風系統》,還包括:與上水管連通、並向水幕網提供恆温地下水的蓄水池。
根據《通風系統》,水洗式送風裝置設置有第二進風口,第二進風口位於第一進風口與水幕網之間,並且室內冷凝器的風道的出口經第二進風口與過風通道連通。
根據《通風系統》,水洗式送風裝置設置有出水口,出水口連通於蓄水池。
根據《通風系統》,蓄水池為地下蓄水池,蓄水池的底面設置為連續的坡狀底面,連續的坡狀底面的最低點處設置有沉澱池。
根據《通風系統》,還包括:設置於蓄水池中的壓力傳感器;與壓力傳感器電連接的控制器;連通於蓄水池的補水管道;以及設置於補水管道上並與控制器電連接的調節閥。
根據《通風系統》,在過風通道中設置有濾塵網、風閥和軸流風機;其中,濾塵網、風閥和軸流風機均位於第一進風口與水幕網之間。
根據《通風系統》,在水洗式送風裝置的出風口設置有可拆卸地過濾網,在過風通道中設置有紫外線殺菌燈。 [3] 

通風系統有益效果

1、《通風系統》的通風系統包括水洗式送風裝置、室外冷凝器以及室內冷凝器,室外空間的風經過水洗式送風裝置的第一進風口進入到水洗式送風裝置中的過風通道,並經過向水幕網上供水產生水幕調節温度和濕度並消毒後,由水洗式送風裝置的出風口排出至室內空間。在冬天時,室內冷凝器的風道吸收發射機放熱並將部分放熱導回室內空間以替代其他供熱設備對室內空間的供熱,與此同時,上述水洗式送風裝置也向室內空間送風以調節室內空間具有適宜的濕度。在夏天時,室外冷凝器中的風道吸收發射機放熱,並將吸收的熱量排到室外空間,以避免其使得室內空間的温度升高而增加製冷的耗能。由此,該通風系統中的水洗式送風裝置代替空調製冷,並且將熱量送至室外空間以減少室內空間的降温能耗,以及冬天防凍問題。此外,在夏天通過使得水洗式送風裝置向室內空間的送風量以及在冬天時控制水洗式送風裝置和室內冷凝器向室內空間的送風量、大於由門窗等向室外空間的排風量,使得室內空間形成正壓。綜上,《通風系統》的通風系統,一方面使得室內空間形成正壓,抵禦了室外空間中的塵土細菌的進入,既避免了極易積塵對發射機的使用壽命的影響,又有益於室內空間的工作人員的身體健康,還降低了室內空間的清潔工作量。另一方面,水洗式送風裝置、室內冷凝器和室外冷凝器的上述配合使用使得室內空間具有適宜的温度和濕度,以保證發射機正常運行且延長其壽命、有益於室內空間工作人員的身體健康以及為其提供舒適的工作環境。此外,水洗式送風裝置、室內冷凝器和室外冷凝器的上述配合使用可以減小能耗,節省費用。
2、蓄水池與上水管連通、並向水幕網提供恆温地下水。由此,經過水幕水洗後為室內空間提供的送風的温度不會因為時間而變化,而此温度的地下水在夏天可對流經過風通道的空氣起到降温作用,在冬天可對流經過風通道的空氣起到升温作用,以保持室內空間常年温度適宜。
3、室內冷凝器的風道的出口與水洗式送風裝置的第二進風口連通,以使得由風道排出的部分空氣(即風道的出風)進入到水洗式送風裝置中,為其中由室外空間進入的空氣(即室外空間的進風)加熱,形成內循環。由此,充分的利用了發射機的放熱。既保證了在冬天能量不外散,又保證了室內空氣的舒適。
4、在水洗式送風裝置的過風通道中設置濾塵網、兩個水幕網和紫外線殺菌燈以及在出風口設置有可拆卸地過濾網。由此由室外空間進入並流經過風通道的空氣(即室外空間的進風)經過四次過濾殺菌、兩次温度調節和濕度調節,確保為室內空間送入的空氣(即對室內空間的送風)的清潔以及具有適宜的温度和濕度,而且能夠解決北方地區霧霾滲透室內的問題。 [3] 

通風系統附圖説明

圖1是《通風系統》的通風系統的一個實施例在夏季應用的示意圖,其中示出了水洗式送風裝置、蓄水池、發射機、室外冷凝器;
圖2是圖1中示出的實施例在冬季應用的示意圖,其中示出了水洗式送風裝置、蓄水池、發射機、室內冷凝器;
圖3是圖1示出的實施例中的水洗式送風裝置的結構示意圖;
圖4是圖1示出的實施例中的蓄水池示意圖,並示出了蓄水池與水洗式送風裝置的連接。 [3] 
圖1 圖1
圖2 圖2
圖3 圖3
圖4 圖4

通風系統技術領域

《通風系統》涉及一種通風系統。 [3] 

通風系統權利要求

1.一種通風系統,其特徵在於,包括:水洗式送風裝置(1)、室外冷凝器(7)以及室內冷凝器(5),其中,所述水洗式送風裝置(1)具有:與室外空間和室內空間分別連通的第一進風口(11)和出風口(12)、位於所述第一進風口(11)和所述出風口(12)構成的過風通道中的至少一個水幕網(17)以及為所述水幕網(17)供水的上水管(27),其中,所述室外冷凝器(7)和室內冷凝器(5)均具有導熱管路、和與所述導熱管路進行熱交換的風道,其中,所述室外冷凝器(7)的風道的入口和出口均與所述室外空間連通,所述室內冷凝器(5)的風道的入口和出口均與所述室內空間連通,位於所述室內空間中的發射機(3)的發射機熱水管通過切換裝置可選擇地與所述室外冷凝器(7)的導熱管路連通或與所述室內冷凝器(5)的導熱管路連通。
2.根據權利要求1所述的通風系統,其特徵在於,還包括:與所述上水管(27)連通、並向所述水幕網(17)提供恆温地下水的蓄水池(2)。
3.根據權利要求1或2所述的通風系統,其特徵在於,所述水洗式送風裝置(1)設置有第二進風口(20),所述第二進風口(20)位於所述第一進風口(11)與所述水幕網(17)之間,並且所述室內冷凝器(5)的風道的出口經所述第二進風口(20)與所述過風通道連通。
4.根據權利要求2所述的通風系統,其特徵在於,所述水洗式送風裝置(1)設置有出水口(18),所述出水口(18)連通於所述蓄水池(2)。
5.根據權利要求2所述的通風系統,其特徵在於,所述蓄水池(2)為地下蓄水池,所述蓄水池(2)的底面設置為連續的坡狀底面,所述連續的坡狀底面的最低點處設置有沉澱池(21)。
6.根據權利要求2、4、5中任一項所述的通風系統,其特徵在於,還包括:設置於所述蓄水池(2)中的壓力傳感器(22);與所述壓力傳感器(22)電連接的控制器(28);連通於所述蓄水池(2)的補水管道(29);以及設置於所述補水管道(29)上並與所述控制器(28)電連接的調節閥(30)。
7.根據權利要求1所述的通風系統,其特徵在於,在所述過風通道中設置有濾塵網(13)、風閥(14)和軸流風機;其中,所述濾塵網(13)、所述風閥(14)和所述軸流風機均位於所述第一進風口(11)與所述水幕網(17)之間。
8.根據權利要求1所述的通風系統,其特徵在於,在所述水洗式送風裝置(1)的所述出風口(12)設置有可拆卸地過濾網(19),在所述過風通道中設置有紫外線殺菌燈(31)。 [3] 

通風系統實施方式

參照圖1和圖2,《通風系統》的一個實施例的通風系統,其應用於設置有發射機3的室內空間中,並且,該室內空間至少包括設置有發射機3的機房大廳4、設置有室內冷凝器5的室內冷凝器室6、以及其他房間。其中,機房大廳4、室內冷凝器室6和每個房間彼此通過牆體隔開、並可通過門進行空氣流通。而室外冷凝器室8設置於室外空間中,即其間隔於室內空間,並且不與室內空間進行直接的連通。其中,在該實施例中,設置八部100千瓦大功率短波發射機3,每部發射機3輸入功率約為140千瓦。八部發射機每小時產生大約1152000千焦的熱量(Q=8PT=8*40000w*60*60t=1152000千焦)。此外,《通風系統》涉及的“冬季”為三月初至十月底,涉及的“夏季”為每年除去上述“三月初至十月底”所剩餘的時間。
繼續參照圖1和圖2,該實施例的通風系統包括水洗式送風裝置1、室外冷凝器7、室內冷凝器5、蓄水池2。
具體地,水洗式送風裝置1具有第一進風口11、出風口12、至少一個水幕網17和為水幕網供水的上水管27。其中,第一進風口11與室外空間連通,出風口12與室內空間連通,第一進風口11和出風口12構成的過風通道,即空氣由第一進風口11進入後流向出風口12所流經的通道為過風通道,至少一個水幕網17位於過風通道中。上水管27向水幕網17供水,水沿着水幕網17流下形成水幕。由此,由室外空間導入的空氣(即室外空間的進風)由第一進風口11進入水洗式送風裝置1並沿着過風通道流動,經由水幕調節温度和濕度後,由出風口12排入室內空間中。可選地,將水洗式送風裝置的出風口通過管道分別與機房大廳4、室內冷凝器室6、以及其他每個房間連通,並在每個管道上設置電子風閥,維護人員可根據機房大廳4、室內冷凝器室6、以及其他每個房間內的實際情況來任意開大或關小風閥,彼此之間都形成一種互為切換的關係。
室外冷凝器7設置在室外空間中,其具有導熱管路、和與導熱管路進行熱交換的風道,風道的入口和出口均與室外空間連通,發射機熱水管通過切換裝置與室外冷凝器7的導熱管路連通。在應用室外冷凝器7時,發射機的放熱被流動在導熱管路液體吸收,該液體的温度上升並且流入室外冷凝器7的導熱管路中,室外冷凝器7的風道與導熱管路換熱,導熱管路中的液體温度下降,風道中的氣體温度升高。温度下降後的液體經過導熱管路流入發射機的發射機熱水管循環。換言之,發射機的熱水管與室外冷凝器7的導熱管路首尾依次連通。而上述風道的入口和出口均與室外空間連通,即室外空間的空氣由風道的入口進入風道,並由風道的出口排出至室外空間,而不經過室內空間。可理解,上述室外冷凝器7的導熱管路即為發射機的水冷裝置。由此,一方面,較入口與室內空間連通且出口與室外空間連通的風道,上述風道不會使室內空間產生負壓。另一方面,與室外空間連通的風道可具有與煙囱效應類似的性能,以減少風道中的室外冷凝器軸流風機的工作甚至可以省去軸流風機,以減少能耗。在該實施例中,設置8台室外冷凝器7,並且在室內空間的相對兩側各設置4台。每個室外冷凝器7的排風量在15000立方米/小時。
室內冷凝器5設置在室內空間中,其具有導熱管路、和與導熱管路進行熱交換的風道。其中,室內冷凝器5的風道的入口和出口均與室內空間連通,發射機的發射機熱水管通過切換裝置與室內冷凝器5的導熱管路連通。在應用室內冷凝器5時,發射機的放熱被流動在導熱管路液體吸收,該液體的温度上升並且流入室內冷凝器5的導熱管路中,室內冷凝器5的風道與導熱管路換熱,導熱管路中的液體温度下降,風道中的氣體温度升高。温度下降後的液體經過導熱管路流入發射機的發射機熱水管循環。換言之,發射機的熱水管與室內冷凝器5的導熱管路首尾依次連通。而上述風道的入口和出口均與室外空間連通,即室內空間的空氣由風道的入口進入風道,並由風道的出口排出至室內空間。可理解,上述室內冷凝器5的導熱管路即為發射機的水冷裝置。由此,一方面,較入口與室內空間連通且出口與室外空間連通的風道,上述風道不會使室內空間產生負壓。另一方面,在冬季時,風道中被導熱管路加熱後的空氣導回室內空間,既是對發射機放熱的充分的利用,又輔助水洗式送風系統為室內空間升温以省去其他為室內空間供熱的設備,降低了能耗,節省了資金。在該實施例中,設置8台室內冷凝器5。排風量達到80000立方米/時。其中,上述切換裝置可選地為三通閥,其3個端口分別與發射機熱水管、室內冷凝器5的導熱管路和室外冷凝器7的導熱管路連通。由此,實現切換裝置可選擇地與室外冷凝器7的導熱管路連通或與室內冷凝器5的導熱管路連通。
下面參見圖3描述該實施例中的水洗式送風裝置1的具體結構。在過風通道中由第一進風口11指向出風口12的方向依次設置有濾塵網13、風閥14、軸流風機(此處成為水洗式送風裝置風機15,以與位於其他裝置中的軸流風機相區別)、擋水板16、兩個間隔開的水幕網17、紫外線殺菌燈31,可拆卸地過濾網19,其中,可拆卸地過濾網19設置在出風口12。
由第一進風口11進入的空氣(即水洗式送風裝置1的進風)首先經過濾塵網13,該濾塵網13主要進行對空氣中柳絮、大的粉塵顆粒的粗效濾除,尤其適用於春天柳絮多的地區。根據以往試運行經驗,在春天濾塵網13需要半個月清洗一次,夏天和冬天需要兩個月清洗一次。
對風閥14和設置於風閥14和擋水板16之間的為水洗式送風裝置風機15進行聯動地變頻控制,以控制進風的風量大小,以此來改變室內空間的氣壓以在室內空間形成正壓。當然,對室內空間的送風的温度和濕度也會對室內空間的氣壓有一定影響。但在實際應用中,主要通過控制各個裝置送入室內空間的送風量和由門窗等的排風量來形成室內空間的正壓。優選地,為水洗式送風裝置風機15的功率為22千瓦。在該實施例中,設置兩個水洗式送風裝置1,南北對稱。其中每個水洗式送風裝置1滿功率時的排風量為75000立方米/時,變頻控制可根據環境温度來自動調節風量大小,以確保節能舒適。兩個間隔開的水幕網構造為彼此平行。並且上水管27的噴口朝向水幕網,以使得水因自身重力下沿水幕網17流下形成水幕,並且過風通道中空氣的流動方向垂直於兩個水幕網。該兩道水幕對過風通道中流動的空氣重複清洗、提高其濕度、在夏天的時候對其進行冷卻並在冬天的時候對其進行加熱,以此來控制水洗式送風裝置1向室內空間的送風(即由出風口排出至室內空間的空氣)的温度和濕度適宜。
紫外線殺菌燈31發出的紫外線可殺死過風通道中99%的細菌,對流經過風通道的空氣起到消毒、淨化空氣的作用。
設置在出風口12地過濾網19可以根據實時天氣環境更換。比如北京霧霾天氣嚴重的時候,可以改換吸附PM2.5相對更好的過濾網19。
綜上,通過濾塵網13、兩個間隔開的水幕網17上的水幕、紫外線殺菌燈31和過濾網19,室外空間進入的風經過了五次過濾殺菌、兩次温度調節和濕度調節,確保為室內空間送入的空氣的清潔以及其具有適宜的温度和濕度,尤其能夠解決北方地區霧霾滲透室內的問題。
此外,在該實施例中,過風通道中設置有空氣檢測探頭,並且該空氣檢測探頭設置在兩個水幕網中最靠近出風口12的水幕網與出風口12之間。該空氣檢測探頭可以實時檢測經濾塵網13、水幕網17、紫外線殺菌燈31處理後的空氣的温度、濕度和/或清潔度等。可選地,該空氣檢測探頭包括檢測空氣温度、濕度的傳感器和/或清潔度檢測器。另外,參照圖3,水洗式送風裝置1上設置有出水口18和第二進風口20,該出水口18位於形成的兩個水幕之間,該第二進風口20位於風閥14和水幕網之間,即第二進風口20位於水幕網17的上游與過風通道連通,使得由第二進風口20導入的空氣在過風通道中流動時經過水幕網的水洗。其中,在設置有多個水幕網的情況下,第二進風口20位於風閥14與多個水幕網中最靠近風閥14的水幕網之間。
參照圖3和參照圖4,在該實施例中,蓄水池2為地下蓄水池,即蓄水池2由地表向地下凹陷。蓄水池2的底面設置為連續的坡狀底面,連續的坡狀底面的最高點至地面的距離為7.5米,連續的坡狀底面的最低點處設置有沉澱池。當然,在其他可選的實施例中,蓄水池2的底面也可構造為與地表平行,則蓄水池2的底面到地表的距離為7.5米,即蓄水池2的深度為7.5米。為水幕網17供水的上水管27通過泵23與蓄水池2連通,由此蓄水池2中的地下水可通過泵23和上水管27導出至水幕網17形成水幕。優選地,設置兩個泵23,該兩個泵23分別用變頻器控制,既能夠控制水量大小,同時也能節省能源。而水洗式送風裝置的出水口18經回水管路26與蓄水池2連通,由此,用作形成水幕的地下水由出水口18迴流至蓄水池2中,構成地下水的循環利用。由於設置在上述位置的蓄水池2中的地下水的温度位於14-16℃的範圍內,故可理解相較於外界氣温的變化,存儲於蓄水池2中的地下水具有恆温現象,換言之,温度在14-16℃的範圍內變化的地下水為恆温地下水。所以在冬季和夏季均可使用該蓄水池2中的地下水實現上述調温作用,即在冬天為室外空間進入水洗式送風裝置1的空氣升温,在夏天為室外空間進入水洗式送風裝置1的空氣降温。根據實驗,在夏天,送入室內空間的空氣的温度能夠低到16-18℃,相比室外的三四十度高温,降温效果很明顯。此外,該實施例中,還設置於測量蓄水池2中的壓力傳感器22、與壓力傳感器22電連接的控制器28、連通於蓄水池2以向蓄水池2補水的補水管道29;以及設置於補水管道29上並與控制器28電連接的調節閥30。其中,壓力傳感器22用於測量蓄水池2中的水位。當蓄水池2中的水位等於2.5米時,壓力傳感器22向控制器28發出信號,控制器28接受到該信號後控制調節閥30打開。當蓄水池2中的水位等於4.5米時,壓力傳感器22向控制器發出信號,控制器28接受到該信號後控制調節閥30關閉。即當蓄水池2中的水位等於2.5米時,調節閥30打開,通過補水管道29向蓄水池2中補水,隨着補水蓄水池2中的水位上升並達到4.5米時,調節閥30關閉,停止補水。可選地,上述控制器28為CH6數顯儀,上述調節閥30為電磁閥。此外,還設置有兩個水位報警器,分別為高水位報警器25和低水位報警器24,當水位達到第一設定值(在該實施例中為5米)時,高水位報警器25報警,當水位達到第二設定值(在該實施例中為2米)時,低水位報警器24報警。由於在該實施例中,由前述裝置可將蓄水池中的水位控制在2.5-4.5米,故當水位達到5米或2米時,説明調節閥並未處於正常工作,而通過上述兩個水位報警器的報警可使工作人員及時覺察到調節閥出現故障,由此防止蓄水池中的其他裝置損壞,例如出現燒泵現象。此外,補水管道29的一端連通於蓄水池2,另一端連通於自來水管,以將自來水引入蓄水池2中儲藏形成恆温地下水。在實際應用過程中,《通風系統》的通風系統用水量為每天4噸,可見需水量很大,由此使用上述結構實現的自動補水,可大大減少人力的投入,並且精確的控制蓄水池中的水量以保證通風系統的正常運行。
由此,由水洗式送風裝置為室內空間送入的空氣的温度不會因為時間而變化,而此温度的空氣在夏天為室內空間降温,在冬天為室內空間升温,以保持室內空間常年温度適宜。此外,設置於上述位置的蓄水池2,潔淨避光無異味。具體地,一方面,該蓄水池2中的地下水温度低且氧氣不足,不利於有害細菌的大量繁殖,從而既保證了經水幕水洗過的空氣的清潔度又不易造成其具有異味。另一方面,該蓄水池2可以有效減少蒸發,同時完成髒水沉澱、淨化水質。而通過壓力傳感器22、控制器28、補水管道29和調節閥30構成的自動補水系統,可保證蓄水池2中的地下水的水量適宜,以避免因忘記補水而造成燒泵。此外,CH6數顯儀能實時顯示水位情況,便於操作人員瞭解情況。另外,水位報警器25能夠提醒操作人員在自動補水出錯時及時處理。當然,上述壓力傳感器22、控制器28、補水管道29、調節閥30和水位報警器25可選擇該領域技術人員公知的裝置,在此不做詳細描述。
此外,在使用的時候,可以往蓄水池2中加入適當沉澱劑、消毒液、清新劑,使得由其形成的水幕洗過的空氣效果更好。
進一步參照圖1至圖3,水洗式送風裝置1的第二進風口20與室內冷凝器5的風道的出口連通。室內冷凝器5的風道中被導熱管路加熱後的空氣經第二進風口20進入過風通道中,對流經過風通道中的空氣進行加熱。換言之,在冬天,將發射機的部分放熱依次經過導熱管路中的液體、室內冷凝器5的風道中空氣導入過風通道中,該部分放熱與水幕共同起到對流經過風通道中的空氣進行加熱的作用,形成內循環。而綜合上述,室內冷凝器5的風道同時與室內空間和第二進風口20連通,構成了餘熱回收系統充分的利用了發射機的放熱,既保證了在冬天能量不外散,又保證了室內空氣的舒適。由此,也進一步節約了能耗,降低了為室內環境通風的費用。此外,室內冷凝器5的風道的入口與室內空間連通,進入風道的空氣為已經至少一次經過水洗式送風裝置1清潔、調温和調濕的空氣,而該空氣部分被導回至水洗式送風裝置1發揮上述加熱作用的同時,再一次被清潔和增加濕度。
例如,在建築面積達到2619平米的室內空間中,具有8部發射機的設備區的面積為1789平米,辦公區的面積為830平米。在冬季,室內空間配置140千瓦電鍋爐取暖,並配置部分空調輔助制熱。8部發射機共有約320千瓦的電功率消耗,通過水冷方式從冷凝器散熱耗電功率約190千瓦,通過自然冷卻散熱功率約130千瓦。這些功率全部轉化約每小時1152000千焦熱量。如此多熱量排出至室外空間是極大的浪費。
而在配置有該實施例的通風系統的情況下,將發射機的放熱分為兩部分,一部分用於對水洗式送風裝置1中的風進行加熱,並且該部分進行重複水洗,確保進入室內空間的風的温度適宜,同時被再次淨化和增加濕度,避免冬天乾燥的空氣使人體不適;另一部分通過低噪音的水洗式送風裝置風機15加壓,送入到各個房間,解決了所有房間的供暖問題,而且空氣清潔、舒適度高。
另外,可根據實際需要,在各個需要調節風量的管路中設置風閥,各個風閥全部電動,並用PLC(可編程邏輯控制器)及相應軟件系統進行自動控制,並且能夠在中控室的界面上對各個風閥進行遠程控制,以減少人的勞動強度,提高了通風系統的自動化程度,而且操作簡單方便。其中,室外冷凝器軸流風機和為水洗式送風裝置風機15均為該領域技術人員熟知的軸流風機。
由上述,在冬天時,室內冷凝器的風道吸收發射機放熱並將部分放熱導回室內空間以替代其他供熱設備對室內空間的供熱,與此同時,上述水洗式送風裝置也向室內空間送風以調節室內空間具有適宜的濕度。在夏天時,室外冷凝器中的風道吸收發射機放熱,並將吸收的熱量排到室外空間,以避免其使得室內空間的温度升高而增加製冷的耗能。由此,該通風系統中的水洗式送風裝置代替空調製冷,並且將熱量送至室外空間以減少室內空間的降温能耗,以及冬天防凍問題。此外,在夏天通過使得水洗式送風裝置向室內空間的送風量以及在冬天時控制水洗式送風裝置和室內冷凝器向室內空間的送風量、大於由門窗等向室外空間的排風量,使得室內空間形成正壓。
綜上,《通風系統》的通風系統,一方面使得室內空間形成正壓,抵禦了室外空間中的塵土細菌的進入,既避免了極易積塵對發射機的使用壽命的影響,又有益於室內空間的工作人員的身體健康,還降低了室內空間的清潔工作量。另一方面,水洗式送風裝置、室內冷凝器和室外冷凝器的上述配合使用使得室內空間具有適宜的温度和濕度,也保證了發射機正常運行且延長其壽命、有益於室內空間工作人員的身體健康以及為其提供舒適的工作環境。此外,水洗式送風裝置、室內冷凝器和室外冷凝器的上述配合使用可以減小能耗,節省費用。
特別地,在設置需要每天24小時連續工作的發射機的情況下,機房大廳對於環境的要求更加嚴格,即對環境的温度、濕度和清潔度要求更高。而《通風系統》的通風系統在此情況下具有更加顯著的作用。
具體地,如下根據該實施例的通風系統的實際應用,敍述該通風系統的優點。
1、節約能源
(1)冷凝器耗電情況:
使用2014年7月前技術的通風系統時,其中的冷凝器耗電:30千瓦*24小時*365天=262800度電;
使用該實施例的通風系統時,其中的冷凝器耗電:6千瓦*130天*24小時+24千瓦*235天*24小時=154080度電。
相比較,節電108720度,每度電0.8元,合計一年少支出電費8.69萬元。
(2)冬季取暖耗電情況:
在2014年7月前技術中,電鍋爐取暖耗電:140千瓦*20小時/天*130天*0.8元/度=29.1萬元;
在應用該實施例的通風系統時,其中使用發射機的部分放熱為室內空間供暖,用兩台2千瓦軸流風機向室內空間送風,耗電:4千瓦*24小時/天*130天*0.8元/度=9984元。
相比較,合計一年少支出28.1萬元。
(3)夏季空調耗電情況:
在2014年7月前技術中,空調用電量:100千瓦*22小時/天*180天=396000千瓦h,
在該實施例的通風系統時,空調用電量:100千瓦*22小時/天*60天=132000千瓦h。
相比較,合計一年少支出264000千瓦h*0.8元/度=21.1萬元。
(4)在2014年7月前技術中,屋頂軸流換氣風機耗電情況:4千瓦*24小時/天*365天=210240千瓦h;
在該實施例的通風系統的情況下,無需上述屋頂軸流換氣風機;
相比較,合計一年少支出210240千瓦h*0.8元/度=16.8萬元。
(5)水洗式送風裝置1全年用電情況:
水洗式送風裝置1的風機與水泵用電量:(44千瓦+3千瓦)*20小時/天*0.8元/度*300天=22.6萬元,水洗式送風裝置1全年支出22.6萬元。
根據上述計算,較2014年7月前技術,應用該實施例的通風系統,全年可以節省用電:108720+351250+264000+210240-282500=651710千瓦h(度),一年合計節約開支651710*0.8元/度=52.2萬元。
2、保證室內空間正壓
使用水洗式送風裝置1向室內空間送風,通過各個入户門、窗户縫隙進行排風。保證送風量和排風量大致匹配,並使送風量略大於排風量,以保證機房處於30-50Pa微正壓。室外空間清潔度差的空氣很難進入室內空間,使得發射機不易變髒。在2014年7月前技術中,每半月清潔發射機一次。在應用該實施例的通風系統時,40天清潔一次。相比較,減輕了維修人員的勞動強度,大量縮減了維護經費,發射機故障率也大幅降低。
3、室內空間的舒適度增加
室內空氣乾淨、舒適、柔和,人員的舒適度加大,呼吸道方面的健康狀況得到進一步保證。
而經過一年的完整試運行,對於上述通風系統進行了如下運營維護:
(1)在北京地區,室外冷凝器7在每年三月初至十月底使用,其餘時間使用室內冷凝器5,這樣使用,通風系統的夏天散熱與冬天保暖的效果最好。
(2)對各風機、水泵進行檢修維護每半年應進行一次。
(3)水洗式送風裝置的濾塵網每兩月需清潔一次,春天柳絮多的時候半月一次,水幕網每半年需清潔一次,蓄水池每一年需清潔一次。
(4)實現對水洗式軸流風機的變頻控制的變頻控制器、實現對泵變頻控制的變頻控制器在電壓不穩、外電閃時容易自保切斷電源,在外電恢復後需手動開啓。
當然,不侷限於上述描述,《通風系統》的通風系統可用於其他具有大功率設備的室內空間(例如設置有大型服務器機櫃的室內空間),以及適用於各種期望以低能耗的方式具有適宜的温度和濕度以及具有清潔的空氣的室內空間(例如商場、超市等購物場所;住宅、酒店等居住場所;辦公場所等)。 [3] 

通風系統榮譽表彰

2016年12月7日,《通風系統》專利獲得第十八屆中國專利優秀獎。 [2] 
參考資料