一种用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统的制作方法

本实用新型涉及到环保领域，特别涉及到一种用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统。

背景技术：

雾霾毫无疑问是目前我们国家面临的最大的环境问题，如何改善城市的居住环境，减少雾霾污染是我们应该应对的最大挑战。从国家层面上以及企业及居民都在想尽各种办法来应对挑战，各种各样的应对方案也层出不穷，显示了人民的无穷智慧，但是各种方案又存在着各种的局限性。

总结我们应对环境及雾霾问题，有如下几种方式作为解决方案：第一是减少排放，从源头上来控制雾霾的产生量；第二是去除雾霾，将现存的雾霾尽量收集起来，或者转化雾霾的存在形态，从而降低对人体的影响；第三是转移雾霾的位置，或者将其从一个地方转移到另一个地方，从而保持一个地方的干净。以上是整体性的除霾方式，属于大环境下的治理方案。

而对于室内来说，基本是采取新风系统来排除室内污浊空气，引入外界新风。所采取的设备一般是新风设备，特别是家用新风系统及空气净化器等，其工作原理都是自循环，只能用于单体空间内的除霾，所以对室外雾霾是不起作用的。另外，目前的新风系统对房屋内温度的改变是基本无效的，即使有所谓的加热器件，加热效果也非常有限。

对于中小城市，缺乏对全城提供清洁空气的经济又环保的设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新的用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统。本实用新型的集中式冷热空气交换系统要能够最大限度的去除雾霾，改善空气质量，并且集中化地实现区域性降温或采暖工作，在改善环境的基础上实现温度调节功能,特别是对于中小城市，在城市内集中建设水雾化室和热交换室，在城市的四周呈环状设置取风端口抽取城市四周的空气，具有良好的经济效果和环保效果。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型专利提供的技术方案如下：

一种用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统，该系统包括有取风端口、预冷热管道、空气水雾化除尘子系统、除湿冷热交换子系统、空气分配子系统和室内空气释放子系统；

所述的取风端口包括有多个，所述的取风端口呈环状分布在城市的四周的地面上以抽取室外风，所述的室外风为冷空气或热空气，每个取风端口均通过进气管道连接到预冷热管道上；

所述的预冷热管道预埋在地面以下的土层中，所述的空气水雾化除尘子系统和除湿冷热交换子系统分别设置在预冷热管道上；

所述的空气水雾化除尘子系统设置在位于地面下的水雾化室内，空气水雾化除尘子系统接收预冷热管道中的冷空气或热空气，进行水雾化处理后再通过预冷热管道输送至所述的除湿冷热交换子系统中；

所述的除湿冷热交换子系统设置在地面下的热交换室内，除湿冷热交换子系统对水雾化处理后的冷热空气分别进行除湿和冷热交换，冷热交换所需的热源是集中釆集自地下的热能，预冷热管道中的处理后空气通过出气管道输送至空气分配子系统中，位于地面上的空气分配子系统至少设有一个；

所述的空气分配子系统将接收的处理后空气分配到多根入户管道中，每根所述的入户管道分别进入到不同的用户室内空间以连接至室内空气释放子系统中；

所述的室内空气释放子系统设置在用户室内空间中，室内空气释放子系统包括有多个木质的空气释放模块，在每个空气释放模块上均设有释放端口，处理后空气通过释放端口释放在室内以调节室内环境。

在本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中，所述的取风端口为伸出于地面上的管道，在管道的端部设有用于雨水防护及异物入侵防护的锥形盖帽。

在本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中，所述的预冷热管道为埋设在地面下的圆形管道。

在本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中，作为一种优化设计，所述的空气水雾化除尘子系统设置在位于地下的水雾化室内，该空气水雾化除尘子系统在结构上包括有多个位置相对设计的水雾化喷头，所述的水雾化喷头通过水管连接有高压水泵，高压水泵连接有输水管道，在水雾化室的底部设有水净化回流箱，该水净化回流箱与所述的输水管道连通。

在本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中，作为一种优化设计，所述的除湿冷热交换子系统设置在位于地下的热交换室内，该除湿冷热交换子系统结构上包括有多个散热片，所述的散热片与地源热泵上采集热能后的输出管道相连接，地源热泵釆集自地下的热能，多个位于同一平面内的散热片形成散热片层，在热交换室内设有多个层叠分布的散热片层，在所述散热片上还设有绒毛，所述热交换室内的积水通过预冷热管道流至水雾化室底部的水净化回流箱内，热交换室和水雾化室之间的预冷热管道具有倾角以引导积水的流动。

在本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中，作为一种优化设计，所述的空气分配子系统设置在地面上，所述的空气分配子系统包括有引风机和空气分配装置，该空气分配装置包括有一个进气端口和多个出气端口，所述的进气端口连接出气管道，在出气管道上还设有所述的引风机，每个所述的出气端口分布连接一根入户管道，在每个出气端口位置处分别设有一个气源开关以控制入户管道的开合。

在本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中，作为一种优化设计，所述的室内空气释放子系统中的空气释放模块为铺设在用户室内空间墙壁上的多个木质装饰模块，所述的入户管道分路出的多根细小管道分别连接至木质装饰模块上，在木质装饰模块上分布有多个作为释放端口的小孔，在用户室内空间上还设有连同室内外的风出口。

在本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中，作为一种优化设计，所述的空气水雾化子系统设有多套以实现多级水雾化除尘，每套空气水雾化子系统分别设置在单独的水雾化室中，相邻空气水雾化子系统之间通过预冷热管道连通。

在本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中，作为一种优化设计，所述的除湿冷热交换子系统设有多套以实现多级除湿热交换，每套所述的除湿冷热交换子系统分别设置在单独的热交换室中，相邻除湿冷热交换子系统之间通过预冷热管道连通。

在本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中，作为一种优化设计，该系统还包括空气负离子发生子系统，所述的空气负离子发生子系统设置在预冷热管道上，所述空气负离子发生子系统设置在除湿冷热交换子系统和出气管道之间，所述的空气负离子发生子系统设置在地面下的负离子发生室内，该空气负离子发生子系统结构上包括多个空气负离子发生装置，所述的多个空气负离子发生装置设在负离子发生室内。

基于上述技术方案，本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统在实践中取得了如下技术效果：

1.本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统的首要功能是通过多点采集室外空气，并通过水雾化子系统来实现雾霾的净化除尘，除了多次雾化除尘以外，还可以采用电离除霾等方式，将室外含有雾霾的空气净化，从而达到除尘和除霾的目的。

2.本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统的主要功能是通过冷热交换系统来交换地源热泵上的热量，若引进热空气则进行降温，若引进冷空气则进行升温，从而达到空气的温度基本保持恒定，经测算为16至25℃，净化及热交换处理后的空气供应到用户空间中，从而保持用户空间内具有新鲜的处理后空气，并且保持整体温度处于舒适的状态,在空气负离子发生子系统中设有的空气负离子发生装置，对空气进行电离，提高空气中的负离子浓度，改善空气质量，将含有负离子的空气输送到用户空间，可以对用户空间起到降尘除湿消毒杀菌作用，增加用户空间的舒适度。

3．本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统能够成功的关键在于室内空气释放子系统，只有在用户空间内铺设大量的木质装饰模块，在用户空间内形成众多的释放端口，才可能通过微风量来保持室内空间的微风场，进而将室内空间的温度和风压控制在人体适宜的范围内。

4.本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统最大优点在于，通过在城市四周布置取风端口，将大量的含有雾霾空气进行净化处理后供给到城市内的用户空间中，用户空间内的污浊空气在排除外部，从而形成一个相对闭环的空间，这个空间内外界含有雾霾空气基本是处理后再进入城市中，从而保持整座城市的干净整洁。

5、本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统最大优点在于，在城市内集中建设水雾化室和热交换室，在城市的四周呈环状设置取风端口抽取城市四周的空气，取风端口抽取城市四周的空气以形成负压带，城市内室内的净化空气释放后在城市的上方形成正压区，在压差作用下，城市上方的空气流向城市四周，从而阻止了城市四周的雾霾空气流向城市内，因此该系统不仅具有净化室内空气的效果，而且对于整个城市内室外空间的空气也有净化作用，该系统对于中小城市而言，采用集中建设水雾化室和热交换室，在城市四周呈环状分布取风端口，节约了建设资金，具有良好的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型一种用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统的结构组成示意图。

图2是本实用新型一种用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中空气水雾化除尘子系统的结构组成示意图。

图3是本实用新型一种用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中除湿冷热交换子系统的结构组成示意图。

图4是本实用新型一种用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中空气负离子发生子系统的结构组成示意图。

图5是本实用新型一种用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中空气分配子系统的结构组成示意图。

图6是本实用新型一种用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统中室内空气释放子系统结构组成示意图。

图1至图6中：1为取风端口，2为进气管道，3为预冷热管道，4为空气水雾化除尘子系统，41为水雾化喷头，42为高压水泵，43为水净化回流箱，44为输水管道，5为除湿冷热交换子系统，51为散热片，52为输出管道，53为绒毛，6为出气管道，7为空气分配子系统，71为引风机，72为空气分配装置，73为进气端口，74为出气端口，75为气源开关，8为入户管道，9为室内空气释放子系统，91为木质装饰模块，92为小孔，93为细小管道，10为地源热泵，11为风出口，12为空气负离子发生子系统,121为空气负离子发生装置。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实施例来对本实用新型用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统做进一步的详细描述，以理解本实用新型中系统的整体布置方式、结构组成和相应的工作方式，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1：如图1至图6所示，本实用新型是一种用于全城除霾的集中式冷热空气交换系统，以整座城市作为除霾和供舒适空气的场所，从而实现分散抽取室外空气，集中处理后在分散地供给给城市中的用户空间。

从整体结构上来说，本实施例的系统包括有取风端口1、预冷热管道3、空气水雾化子系统4、除湿冷热交换子系统5、空气负离子发生子系统12、空气分配子系统7和室内空气释放子系统9。取风端口1通过预冷热管道3集中并共用同一处空气水雾化除尘子系统4、除湿冷热交换子系统5和空气分配子系统7，与空气分配子系统连接7的入户管道8分别铺设延伸至居民用户家庭的室内空间和公共场所的室内空间，入户管道8将处理后的空气通过位于用户室内空间的空气释放子系统9实现空气更换和温度调节。

本实施例的取风端口1包括有多个，呈环状分布在城市的四周的地面上以抽取室外风，每处的取风端口又呈扇形分布。根据季节变化不同，室外风为冷空气或热空气，当然也可以正常温度的空气。地面上布置的每个取风端口1均通过进气管道2连接到预冷热管道3上。

所述的预冷热管道3预埋在地面以下的土层中，所述的空气水雾化除尘子系统4设于水雾化室内，所述的除湿冷热交换子系统5设于热交换室内，所述的空气负离子发生子系统12设于负离子发生室内，该水雾化室、热交换室和负离子发生室依次布置在预冷热管道3上；所述的空气水雾化除尘子系统12接收预冷热管道3中的冷空气或热空气，进行水雾化处理后再通过预冷热管道3输送至所述的除湿冷热交换子系统5中；所述的除湿冷热交换子系统5对水雾化处理后的冷空气或热空气分别进行除湿和冷热交换，冷热交换所需的热源是集中釆集自地下的热能，除湿冷热交换子系统5将除湿和冷热交换后的空气通过预冷却管道3送入空气负离子发生子系统12；所述的空气负离子发生子系统12中的空气负离子发生装置121对空气进行处理，使空气中产生负离子，然后将处理后的空气送入预冷热管道3中，预冷热管道3中的处理后的空气通过出气管道6输送至空气分配子系统7中，空气分配子系统7至少设有一个，该空气分配子系统7与预冷热管道3之间通过出气管道6连接。空气分配子系统7将接收的处理后空气分配到多根入户管道8中，每根所述的入户管道8分别进入到不同的用户室内空间以连接至室内空气释放子系统9中。室内空气释放子系统9设置在用户室内空间中，室内空气释放子系统9包括有多个木质的空气释放模块，在每个空气释放模块上均设有释放端口，处理后空气通过释放端口释放在室内以调节室内环境。

在本实施例中，所述的取风端口1为伸出于地面上的管道，在管道的端部设有用于雨水防护及异物入侵防护的锥形盖帽；

所述的预冷热管3道为埋设在地面下的圆形管道；

如图2所示，所述的空气水雾化除尘子系统4设置在位于地下的水雾化室内，该空气水雾化除尘子系统4在结构上包括有多个位置相对设计的水雾化喷头41，所述的水雾化喷头41通过水管连接有高压水泵42，高压水泵42连接有输水管道44，在水雾化室的底部设有水净化回流箱43，该水净化回流箱43与所述的输水管道44连通，所述的空气水雾化子系统4设有多套以实现多级水雾化除尘，每套空气水雾化子系统4分别设置在单独的水雾化室中，相邻空气水雾化子系统4之间通过预冷热管道3连通。

如图3所示，所述的除湿冷热交换子系统5设置在位于地下的热交换室内，该除湿冷热交换子系统5结构上包括有多个散热片51，所述的散热片51与地源热泵10上的输出管道52相连接，该输出管道52作为地源热泵10采集地下热能的输出端口连接到散热片51上，多个位于同一平面内的散热片51形成散热片层，在热交换室内设有多个层叠分布的散热片层，在所述散热片51上还设有绒毛53，所述热交换室内的积水通过预加热管道3流至水雾化室底部的水净化回流箱43内，所述的除湿冷热交换子系统5设有多套以实现多级除湿热交换，每套所述的除湿冷热交换子系统5分别设置在单独的热交换室中，相邻除湿冷热交换子系统5之间通过预冷热管道3连通；

如图4所示，所述的空气负离子发生子系统12设置在预冷热管道3上，所述空气负离子发生子系统12设置在除湿冷热交换子系统5和出气管道6之间，所述的空气负离子发生子系统12设置在地面下的负离子发生室内，该空气负离子发生子系统12结构上包括多个空气负离子发生装置121，所述的多个空气负离子发生装置121设在负离子发生室内。

如图5所示，所述的空气分配子系统7设置在地面上，所述的空气分配子系统7包括有引风机71和空气分配装置72，该空气分配装置72包括有一个进气端口73和多个出气端口74，所述的进气端口73连接出气管道6，在出气管道6上还设有所述的引风机71，每个所述的出气端口74分布连接一根入户管道8，在每个出气端口74位置处分别设有一个气源开关75以控制开合；

如图6所示，所述的室内空气释放子系统9中的空气释放模块为铺设在用户室内空间墙壁上的多个木质装饰模块91，所述的入户管道8分路出的多根细小管道93分别连接至木质装饰模块91上，在木质装饰模块91上分布有多个作为释放端口的小孔92。

本实施例中利用本实用新型全城除霾的集中式冷热空气交换系统来实现夏季除霾降温过程：

首先，呈环状分布在城市四周的取风端口1持续抽取室外公共区域的热空气，通过预冷热管道3输送到地下，在地下的预冷热管道3内热空气先初步降温后进入至空气水雾化室内，利用水雾化碰头喷出的水雾进行除尘降温，除尘降温后的含水率较高的雾化空气，由于雾化空气含水率较高，便于进行后续的冷热交换，雾化空气经过预冷热管道3输送到热交换室中，热交换室内的散热片51上带有绒毛53，致使雾化空气中的水雾聚集在绒毛53上称为水滴，从而降低雾化空气中的含水率，水滴流下后滴落至水净化回流箱内净化后备后续使用。散热片51内因流动有地热水，该地热水保持温度较低，通过散热片51来吸收雾化空气中的热量，以降低雾化空气的温度。经过多次除湿冷热交换，以将雾化空气变为净化空气，并且温度控制在16-25度的区间内，该温度区间为所需的使用温度区间，进而完成除霾与降温工作。

除霾和降温处理后的净化空气经过预冷热管道3进入空气负离子发生子系统12，在空气负离子发生子系统12内，空气负离子发生装置121对空气进行电离，使空气中产生负离子，空气负离子发生系统12对空气进行电离后，将处理后的空气送入至预冷热管道3中，预冷热管道3中的处理后的空气经由出气管道6输送到位于地面上的空气分配子系统7上，通过空气分配子系统7来完成一定区域内多用户的分配工作，实现集中式供冷气的功能。空气分配子系统7中的入户管道8设有风压传感器和变频引风机，变频引风机根据风压传感器的参数大小来调整转速以控制进风量，进而保持入户管道8内的风压恒定，入户管道8将降温后的净化空气入户后连接至室内空气释放子系统9的多根细小管道93，多根细小管道93将降温后的净化空气通过木质装饰模块91上的小孔92释放到房间内。处于各房间内入户管道8上均安装有风压传感器和温度传感器，各个房间均设有联通户外的风出口11，在风出口11位置处设有自动调节阀，该自动调节阀根据风压传感器的参数来调节阀门的开关量大小，阀门开关量的大小与风压大小呈正比关系。从而实现室内温度达到适宜人体的16-25度。

对于冬季来说，持续抽取的是室外公共区域的冷空气，冷空气在水雾化室内被水雾化喷头41喷出的水雾除尘，在除湿冷热交换子系统中被来自地源热泵10的地热能量加热，被加热后的净化热空气进入空气负离子发生子系统12中，在空气负离子发生子系统12中，空气被电离，然后依次经过预冷热管道3和出气管道6进入空气分配子系统7，空气分配子系统7将加热后的净化热空气通过入户管道8送至各个房间内，处于各房间内入户管道8上均安装有风压传感器和温度传感器，各个房间均设有联通户外的风出口11，在风出口11位置处设有自动调节阀，该自动调节阀根据风压传感器的参数来调节阀门的开关量大小，阀门开关量的大小与风压大小呈正比关系。从而实现室内温度达到适宜人体的16-25度。

在城市内集中建设水雾化室和热交换室，在城市的四周呈环状设置取风端口1抽取城市四周的空气，取风端口1抽取城市四周的空气以形成负压带，城市内室内的净化空气释放后在城市的上方形成正压区，在压差作用下，城市上方的空气流向城市四周，从而阻止了城市四周的雾霾空气流向城市内，因此该系统不仅具有净化室内空气的效果，而且对于整个城市内室外空间的空气也有净化作用，该系统对于中小城市而言，采用集中建设水雾化室和热交换室，在城市四周呈环状分布取风端口1，节约了建设资金，具有良好的经济效益。