[发明专利]一种基于风光互补技术的通风系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于风光互补技术的通风系统，属于通风技术领域。

背景技术

进入21世纪，人类社会面临着严重的能源紧缺和环境污染。开发利用无污染、可再生的新能源成为当务之急。就我国目前的新能源建筑开发市场情形来看，普遍采用高新技术建造生态建筑是不现实的，但是我们可以从某些基本环节入手，开发适宜技术，在技术和经济之间找到平衡点。就冬季通风而言，室内污浊的空气不仅仅使人感到不适，更重要的是会对人体的健康产生危害。

现今我国冬季使用的通风设备主要是空调，对于散热器供暖的地区，则用门窗进行通风。空调供暖通风虽能达到良好的通风效果，但存在制热能耗和维修费用高，需要定期更换制冷剂等问题；采用门窗通风，不仅会造成人体不适，而且室内热量损失较大。因此，有必要予以改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于风光互补技术的通风系统，以便能够克服现有技术的缺点，提供一种安装维护成本低，且有零能耗、高效率、无污染的优点，能体现可持续发展的理念的通风系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种基于风光互补技术的通风系统，包括进风口和引风扇叶，进风口内设置有隔板分成若干个风道，进风口的任一风道上安装有无扇叶风扇；引风扇叶安装在设置在进风口内的主动轴上；主动轴上安装有密封板；密封板下方的管道周围均匀设置有风孔；进风口上方设置有新风管道；进风口下方设置有风阀，风阀上连接有换热器，换热器侧面上设置有旧风管道与引风扇叶同轴的太阳能集热管道相连接，太阳能集热管道上连接有排风扇；换热器的下部连接有蜗壳旋流器。

进一步地，主动轴上部设置有太阳能电池板。

进一步地，太阳能集热管道向阳面设置有透明有机玻璃层，背阳面内壁涂有集热涂层。

该发明系统，由捕风装置、余热回收装置、送风装置、太阳能储能装置和旧风排出装置组成。捕风装置由一个360度的进风口和引风扇叶组成。传统的捕风装置主要采用直接引入自然风和风机强制通风两种方式，本系统对两种方式进行优化改进。一方面通过一个360度的全周进风口引入自然风，这种设计弥补了传统进风口单向进风的缺陷；另一方面通过自然风驱动垂直轴扇叶转动，带动同一轴上的引风扇将空气引入风道，实现了零能耗捕风。

为确保室内通风的连续性，本系统引入无扇叶风扇。无扇叶风扇是一种高效能通风设备，由电机驱动。工作时，电机带动内部的扇叶将外界空气吸入风扇内部，再由环形出口的缝隙均匀喷出，在圆环内形成局部负压区，卷吸后部和前方的空气，实现风力倍增。相比同等电耗的风机，无扇叶风扇的最大可卷吸15倍的空气，而且可以实现无极变速，达到低能耗高效通风的效果。当自然风力不足时，本系统可通过太阳能蓄电池带动无扇叶风扇，将外界的大量空气引入风道。

余热回收装置为套管换热器，管内气体为室外新风，管外为室内排出的热空气。室外新风经过捕风装置后均匀流入各内管，与管外的热空气对流换热。换热器整体采用逆流布置，增大换热温差，采用4～6根内管布置，增大两种气体的换热面积，改善空气对空气的换热效果，提高了余热回收的效率。

室内布风采用多点送风，每一送风口即为一蜗壳旋流器。相对其他送风方式，蜗壳旋流器可以在较小的空间范围内实现新风与室内空气的良好混合，提高送风温度，且无明显风感，增加送风舒适度。

气流由垂直方向进入旋流器，经叶片导流后改变运动方向，沿水平轴向导出，出口气流为旋转射流。旋转射流的流场按物理旋涡的概念分为旋涡核心区和外围区域。由于旋转离心力的作用，在旋涡核心处产生明显的负压区，形成强回流区；除中心回流区外，由于射流外边界的强烈卷吸作用，还会产生外回流区。因此，相对直流射流而言，旋转射流卷吸周围介质的能力强。本装置利用这一特点，使出风口气流与室内空气强烈混合换热，从而达到高效换热的效果。另外由于旋转射流的轴向速度衰减较快，射程较短，出风不会使用户有强烈的风感。

排风装置由安装在垂直轴扇叶轴上的排风扇和太阳能集热管道组成。室内空气的排出主要是通过两个途径来实现的。一方面，当自然风力充足时，垂直轴扇叶转动，带动同一轴上的排风扇工作，将室内空气排出。另一方面，空气在太阳能集热管道中吸收太阳辐射热，在密度差的作用下，沿管道排出室外。

太阳能集热管道中，太阳光透过透明管壁辐射到集热管道内，吸热涂层吸收太阳辐射并把热量传给管道内的空气，空气温度不断升高，密度逐渐降低，与下游空气形成密度差，在此密度差的作用下，热空气沿管道上升，排出室外。