建筑物新风节能加湿系统的制作方法

本实用新型涉及新风系统技术领域，具体而言，涉及建筑物新风节能加湿系统。

背景技术：

在秋冬季节，室内空气较为干燥，往往需要加湿才能满足室内空气舒适的湿度需求。在新风系统中，目前经常采用的是湿膜加湿方法。

图1是现有技术中一种加湿系统的示意图，洁净的自来水通过进水管路送到湿膜循环水的水槽中，进入水槽的水由浮球阀或液位开关来控制。湿膜循环水的水泵将水槽中的水送到湿膜顶部水分配器，通过湿膜布水器将水均匀分布，水在重力作用下沿湿膜表面往下流，将湿膜表面润湿，从湿膜上流下来的未蒸发的水流进循环水箱，再由循环水泵送到湿膜顶部，此过程循环往复。干燥空气通过湿膜材料，水分子吸收热量而汽化蒸发变成湿空气进行加湿。

影响含湿的因素有多种，其中，空气流速对含湿量的影响较大，理论上随着风机速度的增大加湿量随之增大，而发明人通过实际研究发现，当加湿量达到一定的数值后，再增加风机速度，加湿量就呈现下降趋势。

一方面风速增大，热质交换系数增大，加湿效果会提高，但风速太大会导致空气与湿膜之间接触时间缩短而削弱了加湿效果；

另一方面，在加湿过程中，空气与水表面的饱和空气层之间温差和水蒸气分压差是推动力，当空气的相对湿度增大到一定值，水蒸气分压差降低，进入到空气中的水蒸气减少，所以加湿效果会降低。迎面风速增大，加湿效果会提高，但风速太大会导致空气与湿膜之间的接触时间缩短，而降低加湿效果，空气阻力也会急剧升高，所以应有适宜的风速，不要太大。

而现有技术中，风速并没能做到精确调节，缺乏一种检测反馈机制，是一种开环控制，系统控制风机吹风，并没有真正考虑到加湿效果或效率，甚至认为风速越大加湿效果越好，由于现有设计的不足，并没有达到预期的加湿效果，也造成了电能的浪费。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了建筑物新风节能加湿系统，为了实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

建筑物新风节能加湿系统，包括变频电机、变频驱动器、湿度传感器和控制电路板，湿度传感器安装在新风节能加湿系统出风口部位,用于探测空气湿度，湿度传感器与所述控制电路板电连接；编码器安装在变频电机上，用于采集变频电机转速信息，编码器与控制电路板电连接。

作为本实用新型的更进一步的改进，控制电路板上设置有单片机，单片机用于接收所述湿度传感器的空气湿度信息，并通过变频驱动器控制变频电机。

作为本实用新型的更进一步的改进，单片机型号为stm32f103。

作为本实用新型的更进一步的改进，控制电路板还包括光电隔离器，用于隔离保护单片机，光电隔离器的一端与编码器电连接，另一端与所述单片机电连接。

作为本实用新型的更进一步的改进，光电隔离器型号为el817c。

作为本实用新型的更进一步的改进，湿度传感器为氯化锂电阻式传感器。

采用上述技术方案后，本实用新型提供的建筑物新风节能加湿系统具有的有益效果是：

有效解决了风速不能精确调节的问题，可以根据空气湿度调节变频电机转速，通过检测变频电机的转速，做到转速与空气湿度自动匹配，实现了在一定风速下使空气湿度达到最大化，避免了风速过大，空气湿度反而小的问题，使系统效率达到最高，节省了电能。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为现有技术中的加湿系统示意图；

图2为本实用新型中的自动检测控制装置框图；

图3为本实用新型中的新风加湿装置示意图；

图4为本实用新型中的光电隔离器原理示意图。

图中：控制电路板100；单片机101；光电隔离器102；湿度传感器201；编码器202；变频电机203；变频驱动器204。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在新风加湿系统中，风速增大，热质交换系数增大，加湿效果会提高，但风速太大会导致空气与湿膜之间接触时间缩短而削弱了加湿效果。

为了优化风速与湿度之间的关系，使系统整体加湿效率最高，降低无效能耗，本实用新型公开了建筑物新风节能加湿系统，该加湿系统包括自动检测控制装置，可以解决现有技术缺陷。

参阅图2-3，建筑物新风节能加湿系统，包括控制电路板100、单片机101、光电隔离器102、湿度传感器201、编码器202、变频电机203、变频驱动器204。

本实施例采用变频电机203，有区别于其它新风系统，带来的有益效果是节能。

湿度传感器201用于探测空气湿度，安装在新风节能加湿系统出风口部位，之所以安装在加湿系统出风口处，此位置为最佳检测位置，检测出的数据为实时数据，最具参考价值。

湿度传感器201是指能将湿度量转换成容易被测量处理的电信号的装置，本实施例采用氯化锂电阻式，其优点是结构简单、体积小、响应快、灵敏度高，精度±1％rh，常用于高精度的湿度自控系统，其有益效果是提高了系统精度。

控制电路板100上设置有单片机101，单片机101用于接收湿度传感器201的空气湿度信息，并通过变频驱动器204控制变频电机203的转速，单片机101通过贴片工艺安装在控制电路板100上，单片机101的输入/输入(i/o)端口与湿度传感器201通过电路实现电连接。

单片机101是一种集成电路芯片，又称单片微控制器，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

本实施例中，单片机101采用stm32f103型，cortex-m3内核，cpu最高速度达72mhz。具体而言，采用stm32f103r6t6a，该单片机具有32kb的flash、多种控制外设、usb全速接口和can，带来的有益效果是该单片机快速高效，保证了实时性。

为了提高精度，本实施例采用闭环控制，作为被控的输出量以一定方式返回到作为控制的输入端，并对输入端施加控制影响的一种控制关系。为了实现闭环控制，编码器202安装在变频电机203上，用于采集变频电机203的转速信息，并将转速信息反馈给单片机101。

为了增加抗干扰性，保证采集信号的准确性，保护单片机101的安全，控制电路板100还设置有光电隔离器102，光电隔离器102的一端与编码器202电连接，另一端与所述单片机101电连接，本实施例中光电隔离器(102)型号为el817c。图4是本实用新型中的光电隔离器原理示意图，光耦合器以光为媒介传输电信号，它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，光电隔离器由一发光二极管和光敏晶体管封装在同一个管壳内组成，它们在结构排列上使led辐射能量有效地耦合到光敏晶体管上。

当变频电机203开始带动叶轮转动时，湿膜的水在风的作用下开始蒸发，随着转速的提高，蒸发越来越快，热质交换系数增大，加湿效果会提高。

但当风速达到一定程度，空气与湿膜之间接触时间缩短，加湿效果受到削弱。

整个过程中，湿度传感器201都在实时检测，单片机101将数据记录在内部ram存储区；编码器202也在实时采集变频电机203转速信息，并将数据回传给单片机101，单片机101将数据记录在内部ram存储区；单片机101根据时间轴上的湿度信息和转速信息，通过程序计算得出一个湿度信息和转速信息关系，判断出当速度为某一特定值时，此时湿度达到最大，单片机101将通过变频驱动器204控制变频电机203以这一速度工作下去。由于湿度还受温度及其它因素的影响，湿度信息和转速信息关系是动态变化的，因此不在此限定变频电机转速的特定值。

通过以上方案，本实用新型提供的建筑物新风节能加湿系统具有的有益效果是：

有效解决了风速不能精确调节的问题，可以根据空气湿度调节变频电机转速，通过检测变频电机的转速，做到速度与湿度自动匹配，实现了风速在一定速度下使湿度达到最大化，避免了风速过大，湿度反而小的问题，使系统效率达到最高，节省了电能。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。