一种高架车站窗式新风系统的制作方法

1.本发明属于室内环境调节技术领域，具体涉及一种城市轨道交通高架车站窗式新风系统，特别涉及一种利用房间分体式空调器排出的空调冷凝水作为新风空气调节冷源的窗式新风系统。


背景技术：

2.国内轨道交通项目高架车站普遍采用集中式新风系统的设计方案，用以满足房间内人员所需新风量及新风品质，该设计方案主要存在以下问题：
3.一方面，受经济、景观、用地等因素限制，高架车站的建设规模应严格控制，车站设备管理用房区的土建条件(面积、层高等)十分有限，集中式新风系统的设备及管道需占用不少的面积及空间高度资源，并且遵从其他专业及消防等要求，新风管道主要布置在走道最为适宜，然而走道处其他专业管线的综合密集程度非常高，外包保温材料的新风管道突显“狠吃”空间高度的情况。
4.另一方面，集中式新风系统在新风输送路线中，会有漏风及冷量损失的客观情况，对施工安装质量要求较高以保证新风效能发挥，并且集中式新风系统的耗材耗电量大、初投资高、运维保洁消毒困难。
5.另外，目前市面上的新风窗总体上分为两类，其中一类仅能对新风做空气净化处理，却不能对新风做空气调节处理，实现通风送风；另一类虽能对新风做空气调节和空气净化处理，但其送风噪音大、运行能耗高、节能运行效果不佳。


技术实现要素：

6.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种高架车站窗式新风系统，将具备一定的含冷量的空调冷凝水作为新风冷源，并采用毛细管席作为换热器，同时联动控制系统，实现闭窗新风系统与开窗自然通风的自动化节能运行。
7.为实现上述目的，本发明提供一种高架车站窗式新风系统，该系统设于窗口上方，其包括新风装置和活动窗联动系统；其中新风装置包括空气净化装置和新风换热系统以及控制系统；
8.所述新风换热系统包括毛细管席以及冷凝水排水总管，该冷凝水排水总管的进水口与房间分体式空调器连接，出水口与建筑排水立管连接；同时毛细管席并联在所述冷凝水排水总管上；所述控制系统包括二氧化碳浓度传感器和控制器，两者电连接，二氧化碳浓度传感器设于室内，根据该传感器的监测数据，实现新风装置的开启和关闭；
9.所述活动窗联动系统包括与控制器电连接的电动执行机构、温度传感器，所述温度传感器分设于室内和室外；所述电动执行机构与活动窗联动，根据温度传感器反馈的监测数据，控制其开启和关闭。
10.作为本发明的进一步改进，所述冷凝水排水总管上设有第一球阀，该第一球阀位于毛细管席的进水总口与冷凝水排水总管连接处的下游；并且毛细管席的进水总管或者出
水总管上设有第二球阀。
11.作为本发明的进一步改进，所述第一球阀和第二球阀的初始状态为常开，电动球阀动作状态为全开与全关。
12.作为本发明的进一步改进，所述控制器与风扇电连接，用于提供室外空气在新风装置中流通需要的动力。
13.作为本发明的进一步改进，所述电动执行机构与活动窗的窗户活动件连接，用于控制其转动。
14.作为本发明的进一步改进，所述新风装置的外部设有操作面板，该操作面板上设有停止键和自动解除键，所述停止键用于停止新风装置运行，所述自动解除键用于将自动状态解除，使电动执行机构与活动窗脱离。
15.作为本发明的进一步改进，所述操作面板上可供用户根据需要设定温度、二氧化碳浓度值，并能够进行毛细管席和空气净化装置的压差报警。
16.作为本发明的进一步改进，所述新风装置的外部设有角度可调百叶及送风口，并可通过遥控器调节其送风角度。
17.作为本发明的进一步改进，所述活动窗的开启条件为：室内温度高于室外温度；所述活动窗的关闭条件为：室内温度低于室外温度。
18.作为本发明的进一步改进，室内二氧化碳浓度达到设定值时，新风装置开启，从室外吸入新风稀释房间二氧化碳浓度，从而使室内二氧化碳浓度下降；当低于设定值时，控制新风装置停运待机。
19.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
20.本发明的高架车站窗式新风系统，将具备一定的含冷量的空调冷凝水作为新风冷源，这种方式无需新建冷源或配给冷源，在冷源方面基本零能耗。并且为最大化利用空调冷凝水的含冷量，采用毛细管席作为换热器，节能效果好，用材经济，并不会产生噪音、卫生污染情况。并且本发明采用温度传感器、二氧化碳传感器、电动执行机构以及控制器等，实现闭窗新风系统与开窗自然通风的自动化节能运行，并且用户可根据自己的意愿解除自动模式手动开窗通风，方便用户使用。
附图说明
21.图1为本发明实施例的高架车站窗式新风系统结构示意图；
22.图2为本发明实施例的高架车站窗式新风系统涉及的新风换热系统结构示意图；
23.图3为本发明实施例涉及的建筑排水管示意图；
24.图4为本发明实施例高架车站窗式新风系统外部结构示意图；
25.图5为本发明实施例窗式新风系统与高架车站不同窗口结合的结构示意图。
26.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-新风系统；2-窗户活动件；3-活动窗；4-操作面板；5-角度可调百叶及送风口；6-插头；7-房间分体式空调器；8-空气净化装置；9-毛细管席；10-风扇；11-遥控器；12-电动执行机构；13-温度传感器；14-二氧化碳浓度传感器；15-控制器；16-建筑排水立管；17-冷凝水排水总管、18-球阀、19-毛细管席进水口、20-毛细管席出水口。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
30.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.请参阅图1至图5，本发明的高架车站窗式新风系统，设于窗口上方，并与窗口的可活动窗联动，其与活动窗、固定窗形成一体的窗式新风系统。
33.具体地，新风系统1包括新风装置和活动窗联动系统；其中新风装置包括空气净化装置8和新风换热系统以及控制系统；
34.新风换热系统包括毛细管席9以及冷凝水排水总管17，冷凝水排水总管17的进水口与房间分体式空调器7连接，冷凝水排水总管17的出水口与建筑排水立管16连接，同时毛细管席9并联在冷凝水排水总管17上，毛细管席9的进水总口和出水总口分别与冷凝水排水总管17连接。
35.进一步地，冷凝水排水总管17上设有第一球阀，第一球阀位于毛细管席的进水总口与冷凝水排水总管连接处的下游；毛细管席的进水总管或者出水总管上设有第二球阀(本发明附图所示的具体实施例中，第二球阀设于出水总管上)。上述球阀优选为电动pvc球阀。
36.结合附图，窗式新风系统在执行新风空气调节工况时，控制器反馈信号至毛细管席出水管上的第二球阀开启，同时冷凝水排水总管上的第一球阀关闭，空调冷凝水持续流入毛细管席进口，并持续从毛细管席出口流出至冷凝水排水总管，排入建筑排水立管，最终
排至市政排水管。
37.窗式新风系统执行开窗自然通风工况时，控制器反馈信号至毛细管席出水管上的第二球阀关闭，同时冷凝水排水总管上的第一球阀开启，空调冷凝水由排水总管直接排走，并排入建筑排水立管，最终排至市政排水管。
38.需要说明的是，电动球阀的初始状态为常开，电动球阀动作状态为全开与全关，电动球阀的电源由窗式新风系统提供。窗式新风装置断电时，电动球阀复位为初始状态(常开)，从而不影响空调器冷凝水正常排走，不会出现因空调器冷凝水排水受阻而停运的情况。优选地，电动球阀上设有手动转轮，当电动球阀开启或关闭动作发生故障时，工作人员可通过操作电动球阀的手轮将其转动至开启或关闭位置。
39.优选地，房间分体式空调器7冷凝水出水口的安装高度高于毛细管席进水口，冷凝水通过重力(无需机械动力)即可流入毛细管席，毛细管席出水口接管至建筑排水立管排入市政排水管，在毛细管席进水口前段的冷凝水接管外包保温材料以防止管道表面结露滴水。
40.另外需要说明的是，空气净化装置8设置新风入口处对室外新风起到过滤作用，应用于新风装置的空气净化装置8为现有技术，采用现有的过滤装置即可，在此不作赘述。
41.本发明采用毛细管席作为换热器，导热塑料管作为毛细管，导热塑料管横、竖向规则排布热熔接形成毛细管席，毛细管席换热面积大，传热速度快，传热效率高；新风由风扇吸入流动掠过毛细管席，并与毛细管内流动的含冷空调冷凝水进行热交换，有效实现新风换热功能。
42.进一步地，控制系统包括二氧化碳浓度传感器(14)和控制器(15)，两者电连接，二氧化碳浓度传感器(14)设于室内，用于监测房间二氧化碳浓度。根据该传感器的监测数据，实现新风装置的开启和关闭。
43.活动窗联动系统包括电动执行机构12、温度传感器13和控制器15，电动执行机构12、温度传感器13与控制器15电连接。温度传感器13分设于室内和室外，分别用于监测室外温度和房间温度。电动执行机构12与活动窗3联动，根据温度传感器反馈的监测数据，控制其开启和关闭。
44.另外，控制器15还与风扇10电连接，用于提供室外空气在新风系统1流通需要的动力。
45.具体地，电动执行机构12与活动窗的窗户活动件2联动，如图5为窗式新风系统与高架车站不同窗口结合的结构示意图；窗户活动件2优选为转轴，电动执行机构12用于控制其转动，从而实现活动窗3开启和关闭。
46.新风系统1的外部结构如图4所示，其外部设有操作面板4、角度可调百叶及送风口5，其中操作面板4可供用户根据自身需要设定温度、二氧化碳浓度值。操作面板4上设有停止键和自动解除键，停止键用于停止新风装置运行，自动解除键用于将自动状态解除，使电动执行机构12与可开启窗户3脱离，从而独立控制新风装置的和活动窗开启。
47.优选地，操作面板4能够显示风扇10和电动执行机构12的开启或关闭的故障报警。当风扇10和电动执行机构12出现故障时，需拆卸、检修、复装或是更换新件。
48.优选地，操作面板4还能够进行毛细管席9和空气净化装置8的压差报警。当空气净化装置8出现压差报警时，需拆卸、清洗、复装或是更换新件。当毛细管席9出现压差报警时，
打开冷凝水排水总管第一球阀，并关闭毛细管席9上的第二球阀，使冷凝水从冷凝水排水总管流走而不影响房间分体式空调器7的正常运行，并对毛细管拆卸、检查、清洗、复装，如发现毛细管破裂则应更换新件。
49.另外，新风系统1还设有对应的插头6，优选地，插头6的使用电源为220v-50hz。
50.本发明的窗式新风系统，根据温度传感器13和二氧化碳浓度传感器14，将监测反馈的实时数据传输至控制器15，控制器15按编程设定好的模式自动控制风扇10运行，自动模式可控制窗式新风装置在空调季与非空调季的运行，用户只需通过遥控器11或在操作面板4按自动运行键即可，并可通过遥控器11调节角度可调百叶及送风口5的送风角度。
51.具体地，室内和室外的温差值δt(δt＝t
室内-t
室外
)可决定活动窗的开启，正温差(室内温度高于室外温度)时可控制活动窗自动开启，并且新风装置停运待机；负温差(室内温度低于室外温度)时可控制活动窗自动关闭，并且新风装置启动运行。为防止窗户频繁开启，温差值δt具有一定阈值，当温差值δt的绝对值超过设定阈值时，控制上述开启和关闭。
52.室内二氧化碳浓度达到设定值时，新风装置开启，从室外吸入新风稀释房间二氧化碳浓度，从而使室内二氧化碳浓度下降；当低于设定值时，控制新风装置停运待机。
53.通过风扇吸入室外新风，先经过空气净化装置8将室外空气中的pm2.5与二氧化硫、二氧化氮等有害物质进行过滤净化，并且从房间分体式空调器(室内机)冷凝水出水口接管至毛细管席进水口，冷凝水在毛细管席管内重力流流动的过程中，过滤净化后的空气流动掠过毛细管席表面进行冷却降温换热，最终由可调百叶调整送风角度后送入室内。
54.当炎热天气需要采用空调对室内进行降温时，室内温度低于室外温度(负温差)，此时房间分体式空调器7向新风系统1提供新风空气调节需要的冷凝水，冷水进入毛细管席9，能够对新风起到降温作用，当室内由于密闭环境使二氧化碳浓度达到设定值时，新风装置开启，从室外吸入降温后的新风稀释房间二氧化碳浓度。
55.适宜天气时，室内和室外温度的温度差相对较小，此时若为正温差，控制活动窗自动开启，正温差时控制活动窗自动关闭；若室内二氧化碳浓度达到设定值时，新风装置开启，从室外吸入新风稀释房间二氧化碳浓度；当低于设定值时，控制新风装置停运待机。
56.寒冷天气时，需要保证室内温度高于室外达到保暖作用，此时通常不需要开启活动窗，房间密闭的情况下(包括使用暖气或不使用暖气)，当室内由于密闭环境使二氧化碳浓度超过设定值时，可通过遥控器11或在操作面板4按自动解除键将自动状态解除，自动状态解除后电动执行机构12与活动窗3的窗户活动件2脱离，可单独控制新风装置开启，降低室内二氧化碳浓度；或者可通过遥控器11或在操作面板4按停止键停止新风系统1运行，并按自动解除键将自动状态解除，用户便可手动开启窗户。
57.本发明的高架车站窗式新风系统，为满足自动控制节能运行的需要，新风装置优选设置两个温度传感器和一个二氧化碳浓度传感器，其中一个温度传感器用于监测新风进口的温度(室外温度)，另一个温度传感器用于监测房间温度(室内温度)，二氧化碳浓度传感器用于监测房间二氧化碳浓度。通过将温度传感器、二氧化碳浓度传感器的反馈监测数据进行分析比判，由控制器按编程设定好的模式控制新风装置与活动窗的电动执行机构协同运行，实现新风空调工况和开窗通风工况自动运行转换。
58.本发明的高架车站窗式新风系统，具有活动窗的电动执行机构自动/手动切换功
能，当不使用新风装置而采用开窗通风时，用户可操作新风装置的操作面板或遥控器按下执行机构手动按键即可解除自动状态，之后用户便可手动开启活动窗通风，电动执行机构自动状态解除的同时，新风装置的风扇和电动执行机构停止运行但不断电，风扇和电动执行机构处于待机状态。
59.本发明能够保证房间新风量及新风品质需求，用电对象仅为风扇、执行机构等小耗电设备，整体上运行耗电量很小，不会对用户的电费花销造成明显负担，可实现空调季与非空调季的自动运行转换，综合节能运行效果较好，制造成本经济，推广及转化的前景及效益较好。本发明从目前高架车站使用的新风系统和多联机空调系统的实际情况分析出发，将“空调冷凝水”这种通常被认为是废水而直接排走的资源利用起来，采取“废物利用”的思路，发挥空调冷凝水的含冷量作为窗式新风装置的新风空气调节用途。解决了高架车站采用集中式新风系统带来的占面积、占空间高度、耗材耗电量大、初投资高、运维保洁消毒困难的问题，并使其具备低噪低能耗、空气品质较高、自动化节能运行效果较好、用户使用方便等特点。
60.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。