[发明专利]换热芯及热回收新风装置

说明书

本发明涉及换热芯及热回收新风装置。本发明的换热芯具有基材及功能材料，所述功能材料中含有相变储热材料。通过在作为换热芯的材料中加入相变储热材料，利用相变储热材料的潜热大的特点从而能够大幅度提高换热芯的热容，实现换热芯工作时热回收效率的提高，降低建筑运行的能耗。

技术领域

本发明涉及建筑物室内通风过程中的热回收以及湿度调节等领域。

背景技术

根据ASHVE(美国采暖通风工程师学会)的报告，人体感觉舒适的温度在夏季约27.7℃、冬季22℃，人体感觉舒适的相对湿度值在35％-65％。人类通过消耗能源来维持室内空气的温度和湿度在舒适的范围内。据统计，建筑运行能耗占全球总能耗的30％，在发达国家甚至达40％。建筑运行能耗的约50％是由HVAC(heating，ventilation and airconditioning，即采暖、通风和空调)系统所消耗。因此，降低建筑在HVAC方面的能耗，是人类减少二氧化碳排放，并最终实现碳中和的重要方向。

公知地，对室内进行通风，可以有效排出室内的有害气体，把室外新鲜空气引入室内，利于人体健康。通过开窗对建筑进行自然通风的过程，会带来较大的能量损失，进而会增大建筑采暖/制冷设备能耗。特别是室内外存在较大温/湿度差情况下，对建筑室内进行开窗通风会大幅度增加建筑运行的能耗。

因此，对建筑通风时采取热回收措施，对降低建筑运行能耗具有重要意义。为了对空气中的热量进行回收，目前市场上现有的绝大部分新风系统采用的热交换设备是基于双向流技术，内部放置热交换芯体，使得冷热空气会聚在热交换设备中进行热量交换。然而，双向流热交换型新风系统汇聚污浊空气和分配新风，除了热交换器外还需要大量的管路，使得整个新风系统结构复杂、成本高昂、安装困难、管路不可清洁等弊端，而且容易传播污染。比如新冠疫情期间，大多中央新风系统停止使用。

另外，现有的往复通风技术中，气流周期性地流经通风系统，实现对建筑室内通风对目的，通风系统内放置换热芯进行能量回收，这种通风技术能很好地解决双向流新风系统的不足。采用这种通风技术，要求换热芯具有良好的蓄放热和空气渗透率等性能。

往复式热回收新风系统中的换热芯是系统的核心部件，其性能直接关系到热回收性能效果。对气流的潜热进行回收利用时，空气中水蒸气的蒸发和凝结分别是吸热和放热过程。这既要求换热芯具有吸湿/放湿功能，又要求换热芯具有高的比热容。

如何在往复式热回收新风系统中对换热芯进行改进以提高其热回收效率、降低能耗是本领域亟待解决技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明人等进行了深入研究后发现，通过在往复式热回收新风系统中作为换热芯的材料中加入相变储热材料，利用相变储热材料的潜热大的特性能够大幅度提高换热芯的热容，实现换热芯工作时热回收效率的提高，降低建筑运行的能耗。

为解决上述技术问题，本发明采用下述的技术方案。

一方面，本发明提供一种换热芯，其含有基材及功能材料，所述功能材料中含有相变储热材料。

本发明的换热芯中，优选地，前述相变储热材料含有相变温度为5～50℃的能够形成水合盐的化合物。

优选地，前述相变温度为5～50℃的能够形成水合盐的化合物选自LiCl、CaCl₂、LiBr、CaBr₂、FeBr₃、LiNO₃、Mg(NO₃)₂、Ca(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂、CH₃COONa、CaCl₂、Na₂CO₃、Na₂SO₄、MgSO₄、K₂HPO₄中的至少一种。