[发明专利]一种新型光伏热电热回收净化新风装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种新型光伏热电热回收净化新风装置及其控制方法，属于暖通空调及绿色建筑节能技术领域。所述新风装置包括热管热回收模块、净化新风模块、光伏热电模块和自动控制模块。热管热回收模块的一端设置在新风通道内，另一端设置在排风通道内。空气净化模块包括初效过滤层、高效过滤层和吸附层。光伏热电模块包括光伏电池板、蓄电池、控制器和热电堆，其中光伏电池板铺设在室外侧风管上表面，新风管和排风管的热管由热电堆连接，以强化换热。自动控制模块包括温度传感器和控制模块。本发明解决了排风能量浪费的问题，且采用太阳能辅助强化换热，大大地提高排风热回收效率，充分节约空调系统的能耗，具有可观的应用前景。

技术领域

本发明涉及暖通空调及绿色建筑节能技术，尤其涉及一种新型光伏热电热回收净化新风装置及其控制方法。

背景技术

能源短缺和环境污染是人类长期以来始终面临的两大难题。数据表明，在我国能源总消费量中，建筑能耗总量所占的比例在逐渐上升，而在建筑能耗当中主要为空调能耗，占建筑能耗的50％～60％甚至更多。在空调系统所消耗的能源中，新风负荷约占30％左右，新风状态的变化对空调系统的负荷和能耗有很大的影响，且室内的已被冷却或加热的空气直接排除室外是对能源的极大浪费。

此外，调查显示，现代建筑的保温隔热性能不断加强，使得室内气密性提高。有数据显示，室内空气中含有超过500中挥发性有机物，一些有害气体的浓度比户外高出几十倍，其中含有致癌物质有20多种。如今，室外雾霾天气频繁出现，将室外空气直接引入室内不仅不能降低室内污染物浓度，而且可能会加剧恶化室内空气品质。

针对以上问题，提出了热回收式净化新风机的概念，现有技术中已存在利用热管换热器回收排风中的热量，如申请公布号为CN107355937A的发明专利提出了一种热管热回收式净化新风机，但是存在热回收效率有限，长时间使用后灰尘堆积而影响换热效率等问题，导致实际使用过程能效比低。

从长远来看，可再生能源的开发利用成为未来能源结构的主流趋势，因此，加强太阳能、风能、地热能等可再生能源的应用显得尤为重要。其中，太阳能以其资源充足、分布广泛、安全、清洁等特点备受重视。目前，太阳能的利用方式主要包括太阳能光伏和光热，其中太阳能光伏发电是利用光生伏特效应，将太阳光能直接转化为电能，可就近供电，避免长距离输电带来的损耗，且不消耗燃料，无污染，将光伏发电与热电制冷/制热技术有效结合，有助于缓解目前严峻的能源与环境形势。但光伏发电存在光电转换效率低的问题，原因是光伏组件表面接收的太阳辐射中70％以上的能量转变成了热量，使得其工作温度通常都在50℃以上，这会严重影响光伏板的工作效率，甚至高温下光伏板容易出现自燃，安全性能下降等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型光伏热电热回收净化新风装置及其控制方法，解决以上热管换热器效率低的问题，集排风热回收、新风净化、热电制冷强化换热及自动控制等多种功能于一体。

具体由以下方案实现：

一种新型光伏热电热回收净化新风装置，包括热管热回收模块、空气净化模块、光伏热电模块、自动控制模块、排风管道及新风管道；所述自动控制模块包括光电控制模块、工况转换控制模块和及温度传感器。

其中排风管道和新风管道平行并排设置；所述新风管道位于室外的部分包括第一工况新风管和第二工况新风管；其中所述第一工况新风管和第二工况新风管均通过工况转换控制模块与位于室内的新风管道部分连接相通；热管热回收模块的新风侧热管换热器设置在新风管道内，热管热回收模块的排风侧热管换热器设置在排风管道内；所述热管热回收模块的新风入口侧设有新风风机，所述热管热回收模块的排风入口侧设有排风风机；所述空气净化模块位于室内侧的新风管道内且设置在所述新风风机旁，所述光伏热电模块包含光伏电池板、蓄电池、热电芯片和电动阀门；光伏电池板敷设在位于室外的排风管道和第一工况新风管道的上表面，其中所述热电芯片设置在位于室内的新风管道与排风管道之间的空隙处并与热管换热器相连；所述电动阀门设置在位于室外的排风管到与新风管的之间的旁通处，可以对光伏电池板进行辅助降温。