本實用新型涉及通風系統技術領域,特別是涉及一種通風窗。
背景技術:
空調是一項偉大的實用新型,它能把嚴寒酷暑轉換為人類適宜的溫度。空調運行時人們往往選擇關閉門窗來實現節能,但關閉門窗使室內空氣流通不暢,空氣質量得不到保證,還容易成為病毒傳播的溫床。通過打開門窗進行通風,室內高品質的空氣就會被排出室外,加重空調的負荷,造成室內冷量或熱量的浪費。
技術實現要素:
基于此,有必要針對開窗通風會加重空調負荷,造成室內冷量或熱量浪費的問題,提供一種通風窗。
本實用新型提供的一種通風窗,其中,所述通風窗包括窗體、隔板、換熱管、排風風機以及進風風機;
所述窗體被所述隔板分割為第一風道以及第二風道;
所述換熱管貫穿設置在所述隔板上,所述換熱管的放熱段位于所述第一風道內,所述換熱管的吸熱段段位于所述第二風道內;
所述排風風機、所述進風風機分別對應于所述第一風道和第二風道。
在其中的一個實施例中,所述窗體為筒狀窗體。
在其中的一個實施例中,所述窗體內側設置有消聲層。
在其中的一個實施例中,所述消聲層為硅酸鋁層、離心樹脂玻璃棉層、玻璃纖維針刺氈層、丁基橡膠層中的一種或幾種層疊。
在其中的一個實施例中,所述通風窗還包括窗外蓋以及窗內蓋,所述窗外蓋和窗內蓋分別設置在所述窗體的兩端。
在其中的一個實施例中,所述窗內蓋上設置有導風百葉。
在其中的一個實施例中,所述窗外蓋上設置有導風百葉。
在其中的一個實施例中,所述排風風機設置在窗外蓋上,所述進風風機設置在窗內蓋上。
在其中的一個實施例中,所述窗外蓋以及窗內蓋可旋轉地設置在所述窗體上。
在其中的一個實施例中,所述窗外蓋上與所述進風風機相對應的部分設置有空氣過濾層。
在其中的一個實施例中,所述空氣過濾層包括依次層疊的過濾網、AV-990滅菌層、活性炭層、高效空氣過濾網層、甲醛分解層、負離子層。
在其中的一個實施例中,所述通風窗還包括太陽能電池板,所述太陽能電池板向所述排風風機以及進風風機供電。
在其中的一個實施例中,所述換熱管為重力熱管,所述隔板水平設置,所述換熱管豎直貫穿所述隔板。
上述通風窗,其中的換熱管將排出室內的氣體的顯熱以及潛熱交換給吸入室內的空氣,使吸入室內的空氣溫度盡可能的接近排出室內的空氣,回收排出室內的空氣的冷量或熱量,減少室內冷量或熱量的浪費,降低開窗通風空調的負荷,節省能源。
上述通風窗,窗外蓋上設置有空氣過濾層,對吸入室內的空氣進行過濾殺菌,提高吸入室內空氣的質量,即使霧霾天氣情況下開窗通風也不會降低室內空氣的質量。
上述通風窗,設置有太陽能電池,該太陽能電池將吸收的光能轉換成電能向排風風機以及進風風機提供電能,無需向通風窗額外提供付費電能,實現通風窗的零耗電,更加節能環保。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型通風窗一優選實施例結構示意圖;
圖2為重力換熱管原理圖;
其中,
110-窗體;
120-隔板;
121-第一風道;
122-第二風道;
130-換熱管;
131-蒸發段;
132-凝結段;
133-翅片;
134-液體;
140-排風風機;
150-進風風機;
200-窗外蓋;
300-窗內蓋;
400-導風百葉;
500-空氣過濾層。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下通過實施例,并結合附圖,對本實用新型的通風窗進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
請參閱圖1至圖2所示,本實用新型的通風窗包括窗體110、隔板120、換熱管130、排風風機140、進風風機150、窗外蓋200、窗內蓋300、導風百葉400、空氣過濾層500以及太陽能電池板(圖中未示出)。
窗體110為水平設置的筒狀窗體110,筒狀窗體110內部設置有丁基橡膠層作為消聲層。消聲層可降低、消除風機或室外的聲音,降低室外的噪聲污染。
在筒狀窗體110內安裝有隔板120,該隔板120將筒狀窗體110內部分割為上、下兩部分,本實施例中窗體110內上部命名為第一風道121,窗體110內下部命名為第二風道122。一個以上的換熱管130豎直貫穿上述隔板120,換熱管130的上半段位于第一風道121內,下半段位于第二風道122內。
在窗體110的一端安裝有窗外蓋200,窗外蓋200安裝有導風百葉400,窗外蓋200與第一風道121對應的位置安裝有排風風機140,與第二風道122對應的位置安裝有空氣過濾層500。
空氣過濾層500包括依次層疊的過濾網、AV-990滅菌層、活性炭層、高效空氣過濾網層、甲醛分解層、負離子層,室外空氣進入室內前首先需要經過空氣過濾層500的處理,保證了進入室內的新風的質量,即使霧霾天氣也可以開窗通風。
在窗體110遠離窗外蓋200的一端安裝有窗內蓋300,窗內蓋300與第二風道122對應的位置安裝有進風風機150。窗內蓋300設置有導風百葉400,該導風百葉400可以擺動,以實現進入室內的空氣的流向改變。在窗外蓋200外部安裝有太陽能電池(圖中未示出),該太陽能電池板與排風風機140以及進風風機150電連接并向排風風機140以及進風風機150供電。
需要說明的是,窗外蓋200和窗內蓋300與窗體110密閉安裝,且使第一風道121和第二風道122之間無空氣流通。
通風窗運行時,排風風機140引導室內空氣通過第一風道121排向室外,進風風機150引導室外空氣穿透空氣過濾層500,通過第二風道122進入室內。
作為一種可選實施方式,換熱管130為重力熱管。換熱管130外部設置有翅片133,以增加與第一風道121和第二風道122內流通空氣的接觸。熱管內壁設置有毛細多孔材料制備的吸液芯,熱管內部處于負壓狀態并充入低沸點液體。換熱管130的下半段為吸熱段132,上半段為放熱段131。
以夏季為例,開啟通風窗,排風風機140啟動引導室內空氣進入第一風道121,進風風機150啟動引導室外空氣經空氣過濾層500進入第二風道122。室外空氣溫度較高,熱管下半段室外空氣加熱,熱管內的液體134由于是低沸點液體,蒸發為氣體移動至熱管上半段;由于空調的調節效果,室內空氣溫度較低,熱管上半段的氣體被室內空氣冷卻,凝結為液體134并在重力作用下移動至熱管下半段。如此往復循環,實現吸入的室外空氣-新風與排出的室內空氣的顯熱、潛熱交換,新風的熱量傳遞至室內空氣,其溫度也相應的降低,無需空調的大負荷進行降溫調節。
作為一種可選實施方式,窗體110可以為方形筒狀體或圓形筒狀體。
作為一種可選實施方式,消聲層可以為單一材質的硅酸鋁層、離心樹脂玻璃棉層、玻璃纖維針刺氈層、丁基橡膠層,也可以采用集中材質層疊作為消聲層,例如可以是窗體110內壁首先涂覆一層硅酸鋁,然后再粘附一層離心樹脂玻璃棉。上述方案只是本實用新型構思的一種優選方案,當然,窗體110內壁也可以不設置消聲層。
以下結合實例及數據進行說明。
以天津市夏季的四口之家為例,根據《室內空氣質量標準》,每人每小時所需的新風量為30m3/(h·人),空氣流速為v=0.3m/s,則四人共需要新風量為Q=120m3/h。
設通風窗的面積為S,則
Q=v×S/2
代入數據得:S=0.23m2,
設排風風機140以及進風風機150的的功率均為P,全風壓為p,則
P=Q×p×η0×η1)
=Q×0.5×ρv2×η0×η1)
其中,ρ為空氣密度,此處取ρ為1.2kg/m3;
風機內效率為η0,一般為0.75~0.85,此處取η0為0.8;
風機機械效率為η1,本實施例中采用風機與電機直連式,因此此處取η1為1;
代入數據得:P=120×0.5×1.2×(0.3)2/(3600×1000×0.8×1)
=8.73W
由上述分析可知,通風窗滿足四口之家的新風量的功率為8.73W,功率低,耗電量小,采用小的太陽能電池板就可以滿足該通風窗的用電需求,從而節約電費、實現零耗電功能。
天津市夏季白天室外空氣平均溫度為t1=34℃,相對濕度70%,室內空氣溫度為標準制冷溫度t3=26℃,相對濕度60%。
查得熱管熱交換效率η=70%,設室外空氣經通風窗進入室內時的溫度為t2,室內空氣經通風窗排出室內時的溫度為t4,則
t2=t1-η(t1-t3)=34℃-70%(34℃-26℃)=28.4℃
t4=t3+η(t1-t3)=26℃+70%(34℃-26℃)=31.6℃
查濕空氣焓濕圖可知相對濕度70%的室外空氣焓值h1=99kJ/kg,相對濕度60%的室內空氣焓值h3=60kJ/kg即室外空氣與室內空氣的焓值差Δh=h1-h3=39kJ/kg
經過通風窗換熱調節后進入室內時的室外空氣溫度為28.4℃,相對濕度65%,查濕空氣焓濕圖可知經過通風窗換熱調節后進入室內時的室外空氣的焓值為h2=65kJ/kg即經過通風窗換熱調節后進入室內時的室外空氣與室內空氣的焓值差Δh'=h2-h3=5kJ/kg
設經通風窗換熱調節后能為室內空調節省負荷值為q,則
q=m(Δh-Δh')=ρQ(Δh-Δh')
代入數據得q=1.2kg/m3·120m3/h·34kJ/kg
=4896kJ
=1.36KWh
由上述分析可知,通風窗滿足四口之家新風量的同時,可每小時節省1.36KWh的空調耗能。
作為一種可選實施方式,窗外蓋200以及窗內蓋300是可旋轉地安裝于窗體110上。當夏季使用時,第一風道121作為室內空氣排出風道,第二風道122作為室外空氣進入風道。當冬季使用時,旋轉窗外蓋200以及窗內蓋300,使安裝于窗外蓋200上的排風風機140與第二風道122相對,空氣過濾層500與第一封道相對;使安裝于窗內蓋300上的進風風機150與第一風道121相對,此時,第一風道121作為室外空氣進入風道,第二風道122作為室內空氣排出風道。溫度較高的室內空氣進入第二風道122,加熱位于第二風道122的熱管下半段,使熱管內的液體134蒸發為氣體進入熱管上半段;溫度較低的室外空氣經空氣過濾層500過濾后進入第一風道121,冷卻位于第一封道的熱管下半段,是熱管內的氣體凝結為液體134在重力的作用下移動至熱管下半段。如此往復循環,實現吸入的室外空氣-新風與排出的室內空氣的顯熱、潛熱交換,室內空氣的熱量傳遞至進入室內的新風,新風的溫度相應升高,無需空調的大負荷進行升溫調節。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此,本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。