一种供热、加湿、供氧的高原室内空气调节系统

本技术属于高原空气调节，涉及一种供热、加湿、供氧的高原室内空气调节系统。

背景技术：

1、高原地区因其海拔高，导致大气空气稀薄、含氧量低、温度低、气候干燥、紫外线强，进入或生活在高原地区的人体易发生高原反应，高原反应严重影响了人体的身体健康与工作效率。因此，高原地区的室内空气调节系统的作用就尤为重要了。

2、然而，高原地区现有的空气调节系统具有如下缺陷：a.高原地区现有的供氧技术没有结合热、湿技术进行室内环境的综合调控，缺少综合调控系统。b.高原地区现有的供热、供氧、加湿装置进行分别调控时，难以匹配室内人员的综合舒适性需求。显然，现有的高原地区的室内空气调节系统无法满足需求，进而影响到在高原地区工作生活的人们的身体健康以及工作效率。因此，需要一种在高原地区室内兼备供热、供氧、加湿需求的同时，还能够对室内的环境进行综合调控的装置或者方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型解决技术问题所采取的技术方案是：一种供热、加湿、供氧的高原室内空气调节系统，包括：氧源模块、加热模块、蒸发加湿模块、监控模块；氧源模块用于给高原室内提供氧气，加热模块用于将提供给高原室内的氧气提前加热，蒸发加湿模块用于将提供给高原室内的氧气提前加湿，监控模块用于实时监测控制氧源模块、加热模块、蒸发加湿模块的启停与运行功率的大小；

2、氧源模块包括：空压机、缓冲罐、吸附塔、储氧罐，空压机用于将室外空气压缩后作为氧气来源，缓冲罐用于缓冲空压机输出的压缩空气的压力波动，吸附塔用于吸附去除输入压缩空气中氮气及杂质的同时分离出氧气，储氧罐用于储存吸附塔分离出的氧气，空压机的入口连通至室外空气，空压机的出口经由缓冲罐后连通至吸附塔的入口，吸附塔的出氧气口连通至储氧罐，吸附塔的排废气口连通至室外；氧源模块能够变压吸附制备氧气，将室外空气中的氧气分离出来后可为室内持续供氧，在需氧量变化的情况下可以根据不同需求方便地调节高原室内的供氧量，实现有效、持续供氧；

3、加热模块包括：加热丝、加热丝温度传感器，加热丝用于加热途径加热模块的气体，加热丝温度传感器用于实时监测加热丝的加热温度，加热模块还设有加热模块进气口和加热模块出气口；加热丝温度传感器起超温保护作用，防止加热丝因温度过高而损坏，从而实现对加热丝温度控制；以便于经过温度控制和调节的气体进入蒸发加湿模块；

4、蒸发加湿模块包括：封闭的加湿腔、雾化喷嘴组、加热器、水泵，雾化喷嘴组位于加湿腔内的顶部，加热器位于加湿腔内的底部，加湿腔内的底部存储有加湿水，雾化喷嘴组位于加湿水的水面以上，加热器的加热装置位于加湿水的水面以下，水泵将加湿水抽取后加压输送至雾化喷嘴组再雾化喷淋回加湿腔内；蒸发加湿模块设有蒸发加湿模块进气口和蒸发加湿模块出气口，蒸发加湿模块进气口和蒸发加湿模块出气口位于加湿腔侧壁的雾化喷嘴组高度与加湿水水面高度之间；加热的加湿水经过水泵将管路中水的压力抬升后，高压水在到达雾化喷嘴组雾化喷淋与流经的气体混合为气体增加湿度；

5、储氧罐的出氧气口连通至加热模块进气口，加热模块出气口连通至蒸发加湿模块进气口，蒸发加湿模块出气口连通至高原室内；

6、监控模块包括：监测子模块、控制子模块，空压机、吸附塔、加热丝、加热丝温度传感器、加热器、水泵分别电连接至监控模块。

7、优选的，所述高原室内还设有回风口和排风口，储氧罐的出氧气口与加热模块进气口之间设有第一混合阀，空压机的入口连通至室外空气前设有第二混合阀，回风口连通至第一混合阀，排风口连通至第二混合阀，第一混合阀、第二混合阀分别电连接至监控模块；第一混合阀用于在高原室内氧气含量不足时对回风口循环的空气中增补氧气，第二混合阀用于将排风口排出的室内空气通过氧源模块进行热交换、氧气分离等重新回收利用，以便于节约能耗。

8、优选的，所述吸附塔的排废气口处设有消声器；消声器能够降低吸附塔的排废气口气流噪声。

9、优选的，所述加热模块出气口处设有加热模块出气口温度传感器，加热模块出气口温度传感器电连接至监控模块；加热模块出气口温度传感器用于实时反馈加热模块加热后的气体温度，以便于监控模块根据设定实时调整加热丝的加热功率。

10、优选的，所述加湿腔内设有加湿水温度传感器、压力传感器、液位控制器、湿度传感器；加湿水温度传感器用于实时监测加湿水的温度，压力传感器用于实时监测雾化喷嘴组的喷口压力，液位控制器用于实时监测加湿水的水位高度，湿度传感器用于监测蒸发加湿模块出气口的出气湿度；加湿水温度传感器、压力传感器、液位控制器、湿度传感器分别电连接至监控模块；监控模块根据加湿水温度传感器、压力传感器、液位控制器、湿度传感器的反馈数据实时采集加湿腔内加湿水的温度、雾化喷嘴组的压力、加湿水的实时水位、蒸发加湿模块出气口的出气湿度，以便于监控模块根据设定实时调整加热器、水泵的功率，调整雾化喷嘴组的加湿强度。

11、更优的，所述加湿腔外还设有补水器，补水器用于将经水处理器净化后的纯净水补充至加湿腔内；补水器电连接至监控模块。

12、本实用新型的有益效果是：

13、1.本实用新型通过集中整合供氧送风、温度、湿度模块，使得当高原室内有供热、供氧、加湿需求时，可以对高原室内的环境进行综合调控；正是由于综合调控避免了单一调控时供氧送风、温度、湿度的耦合影响，因此本实用新型能够使室内状态更精准地达到需求的氧气浓度、温湿度状态。

14、2.本实用新型采用变压吸附式制氧设备，具有能耗低、设备投资少、使用方便，而且可以连续产氧等优点，结合储氧装置能够随着高原室内氧需求灵活调节供氧量。

15、3.本实用新型利用高压加热微雾的蒸发加湿模式，加热能够使水快速蒸发，高压能够使充分使水滴雾化，在需要供热、加湿的冬季能够显著提高加湿效率。

16、4.本实用新型利用回风与制出的氧气进行混合，充分利用了回风的氧气、余热、余湿，节能效果较好；采用部分排风与新风混合后进行氧气吸附，充分利用了排风中的氧气。

技术特征：

1.一种供热、加湿、供氧的高原室内空气调节系统，其特征在于，包括：氧源模块、加热模块、蒸发加湿模块、监控模块；所述氧源模块用于给高原室内提供氧气，所述加热模块用于将提供给高原室内的氧气提前加热，所述蒸发加湿模块用于将提供给高原室内的氧气提前加湿，所述监控模块用于实时监测控制所述氧源模块、加热模块、蒸发加湿模块的启停与运行功率的大小；

2.根据权利要求1所述的一种供热、加湿、供氧的高原室内空气调节系统，其特征在于，所述高原室内还设有回风口和排风口，所述储氧罐的出氧气口与所述加热模块进气口之间设有第一混合阀，所述空压机的入口连通至室外空气前设有第二混合阀，所述回风口连通至所述第一混合阀，所述排风口连通至第二混合阀，所述第一混合阀、第二混合阀分别电连接至所述监控模块。

3.根据权利要求1所述的一种供热、加湿、供氧的高原室内空气调节系统，其特征在于，所述吸附塔的排废气口处设有消声器。

4.根据权利要求1所述的一种供热、加湿、供氧的高原室内空气调节系统，其特征在于，所述加热模块出气口处设有加热模块出气口温度传感器，所述加热模块出气口温度传感器电连接至所述监控模块。

5.根据权利要求1所述的一种供热、加湿、供氧的高原室内空气调节系统，其特征在于，所述加湿腔内设有加湿水温度传感器、压力传感器、液位控制器、湿度传感器；所述加湿水温度传感器用于实时监测加湿水的温度，所述压力传感器用于实时监测所述雾化喷嘴组的喷口压力，所述液位控制器用于实时监测加湿水的水位高度，所述湿度传感器用于监测蒸发加湿模块出气口的出气湿度；所述加湿水温度传感器、压力传感器、液位控制器、湿度传感器分别电连接至所述监控模块。

6.根据权利要求5所述的一种供热、加湿、供氧的高原室内空气调节系统，其特征在于，所述加湿腔外还设有补水器，所述补水器用于将经水处理器净化后的纯净水补充至所述加湿腔内；所述补水器电连接至所述监控模块。

技术总结
本技术属于高原空气调节技术领域,涉及一种供热、加湿、供氧的高原室内空气调节系统，包括：氧源模块、加热模块、蒸发加湿模块、监控模块；本技术通过集中整合供氧送风、温度、湿度模块，使得当高原室内有供热、供氧、加湿需求时，可以对高原室内的环境进行综合调控；正是由于综合调控避免了单一调控时供氧送风、温度、湿度的耦合影响，因此本技术能够使室内状态更精准地达到需求的氧气浓度、温湿度状态。

技术研发人员：刘艳峰,闫钰亭,王莹莹,宋聪,周恒,胡家乐
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：20230724
技术公布日：2024/2/1