[发明专利]一种基于高山新鲜空气为新风来源的空气调节系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空气调节系统及控制方法，特别是一种基于高山新鲜空气为新风来源的空气调节系统及其控制方法。 

背景技术

随着科技发展以及经济水平的提升，人们建造的房子越来越密封，而据有关部门调查统计城市居民一生中的大约80%的时间都是在室内度过的，也就是说城市居民在一生中的绝大部分时间里，会把自己关在越来越密封的房屋里。与此同时，城市空气污染越来越严重，并出现了严重的雾霾天气。而城市室内空气质量也不容乐观。空调机组长期使用致使细菌滋生，装修污染产生大量有害化学物质，吸烟以及燃料污染等等也在严重影响居民身心健康。改善空气品质，尤其是室内空气品质越来越受到人类的关注。 

目前，室内空气调节系统主要采用空调。可是，传统的家庭空调的作用只给室内调节温度，却不能使室内外空气进行交换，空调的室内外换气率只有8%左右。有些空调采用正压送风提供“假新风”，但当室内压强达到一定程度，高于室外压强和风机静压，风就再也也不到室内了，这样无法解决通风换气问题。通常而在有空调的密闭室内，5至6小时后，室内氧气下降13.2％，大肠杆菌升高1.2％，红霉色菌升高1.11％，白喉菌升高0.5％，其它呼吸道有害细菌均有不同程度的增加。长期处在这种环境中工作生活的人，往往会得 “空调病”。 

此外，目前市场上还出现有独立的新风系统用以保持室内空气的新鲜度。新风系统是由风机、进风口、排风口及各种管道和接头组成。安装在吊顶内的风机通过管道与一系列的排风口相连，风机启动，室内受污染的空气经排风口及风机排往室外，使室内形成负压，室外新鲜空气便经进风口进入室内，从而使室内人员可呼吸到高品质的新鲜空气。然而，这种独立的新风系统会增加机组风量负荷，使运行费用增加。此外，在室外空气品质不佳的情况下，即便通过独立的新风系统也只是将污浊的室外空气送入室内，对改善室内空气质量并无太大作用。 

为解决空气污染尤其是室内空气污染，笔者结合城市所处地理条件提出一种基于高山新鲜空气为新风来源的新型空气调节系统，以实现居民在享受适宜温度湿度环境的同时可以呼吸到新鲜、干净、高品质的空气。 

发明内容

一方面，本发明提供了一种基于高山新鲜空气为新风来源的新型空气调节系统。该系统包括新鲜空气监控子系统、新鲜空气采集子系统、动力子系统、输配子系统以及用户端子系统等五部分。该系统的运作包括新鲜空气监控子系统、新鲜空气采集子系统、动力子系统、输配子系统以及用户端子系统等的实现和联合作用。 

其中，新鲜空气监控子系统主要是全天候、连续、自动地实时监控新鲜空气采集区以及整个输送过程中的空气质量；其监测内容包括空气中的二氧化硫、二氧化氮、臭氧和可吸入颗粒物以及负氧离子浓度等等的实时变化情况。该子系统能够迅速、准确的收集、处理监测数据，并及时、准确地反映新鲜空气采集区空气质量状况及变化规律，为后续工作得实施和管理提供详实的数据资料和科学依据，也为输配空气的质量提供保障。 

其中，新鲜空气采集子系统用于空气采集并保障空气质量。该子系统结合空气采集区实地地形地貌设置。因为在风机作用下，采集区空气会在负压作用下自动进入隧洞，故在采集区不需要设置动力装置收集空气。又因为风机功率很高，并会制造极高的风速，如此巨大风速势必会对周边生态产生影响。 

进一步地，空气采集区的选择满足以下条件：（1）便于大量新鲜空气的收集；（2）保证收集空气的质量；（3）需要保障周边生态，包括周边动物的安全防护。 

其中，动力子系统主要包括建立在山脚下的风机站。风机站采用大型智能管理系统，可根据用户端实时需要调节风机动力。 

需要说明的是，动力子系统和相邻子系统的连接如下：风机站和新鲜空气采集区以及用户端子系统之间使用隧洞相连。在风机作用下，风机站和新鲜空气采集区之间隧洞将会产生空气负压，而在风机站和用户端之间隧洞则会产生空气正压（或者说压势能）；这样在空气负压作用下，新鲜空气采集区的空气将会自动进入隧洞至风机站，而在压势能作用下风机站的新鲜空气则会沿着隧洞自动进入用户端。 

其中，输配子系统主要包括风机站和新鲜空气采集区和风机站之间的山地隧洞、以及用户端之间使用平原隧洞，以及进入建筑群之后的建筑巷道等。其中，山地隧洞将沿山梁开挖以避免复杂工程地质条件的影响；平原隧洞将在地下恒温层（约16℃）开挖。