利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统

技术领域

本发明涉及到新能源领域，特别涉及到利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统。

背景技术

在世界上大多数地区都存在季节变化，拥有明显变换的四季才会体现生命的生长。对于人类生活及生产而言，用于健康清新的空气是体现生活质量的重要保证。所以，人们发明了空调这个设备，通过空调来实现热量的搬运和利用，使得人类居住和生活空间内温度处于适宜的状态，保证了生活质量。但是对于居住空间的空气调节，如何实现新型能源利用的最优化，降低能耗，充分利用可再生能源，这个是人们始终追求的目标。

现有技术对于居住空间和大型公共空间温度调节，大多数都是利用电力带动空调运转，通过消耗电能对压缩机做功来实现将空气中能源转换和搬运，使得室内空气处于适宜人体的温度，这个技术采用的主要能源是电能。还有一些技术是采用空气源热泵和地源热泵，他们是将空气能或者是浅层地热能源等低品位能源提高品位后供应到居住空间，从而实现空气的调节。其缺点是能耗较高、无法均衡利用，只有一级能源梯级，必须借助其他能源加入才能够实现。更为关键一点是，输入的空气存在洁净度不足，设备噪声大、资金投入高。

发明内容

本发明专利目的是为了克服上述现有技术存在的不足，提供一种利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统。本发明的系统能够充分利用水作为储能工质，将储存的热水雾化后与空气进行热交换，从而将温湿的空气输入至各类型的空气利用场所中，营造适宜人类居住、生活和工作的环境。

为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：

一种利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统，其特征在于，该系统结构上包括有能源储存及热交换模块、冷热空气利用空间和连接的风管路，所述的能源储存及热交换模块中设有混水池和水净化池，在所述的水净化池中存有可以储存热能或冷能用水，水净化池中设有热交换装置浸没在水中，所述热交换装置通过管路连通于所述的能源储存及热交换模块的外部，外部的热源和冷源通过管路循环至所述热交换装置中与水进行热交换，在所述能源储存及热交换模块内的上部设有用于雾化水净化池中水的水雾化喷头，该水雾化喷头通过管路连接至所述的混水池中，在连接管路上设有用于抽水的循环泵，该混水池与水净化池通过管路连通，所述水净化池中含有热能或冷能的水通过管道流入至所述的混水池中，与所述冷热空气利用空间上部的出风口连通的风管路为抽风管道，抽风管道的另一端连通至所述的能源储存及热交换模块的进气口，与所述冷热空气利用空间下部的进风口连通的风管路为送风管道，送风管道的另一端连通至所述的能源储存及热交换模块的出气口，在所述的能源储存及热交换模块的出气口内侧设有气液分离装置。

在本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统中，所述能源储存及热交换模块的外部连接有太阳能取热模块，该太阳能取热模块中设有太阳能热水器，太阳能热水器获得的热水通过管路流入所述能源储存及热交换模块中的热交换装置，该热交换装置与周围的水进行热交换以将热能储存于水净化池的水中。

在本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统中，所述能源储存及热交换模块的外部连接有太阳能取热模块，该太阳能取热模块中设有太阳能冷水器，获得的冷水通过管路流入所述能源储存及热交换模块中的热交换装置，该热交换装置与周围的水进行热交换以将冷能储存于水净化池的水中。

在本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统中所述的冷热利用空间的进风口设在底部，通过进风口进入至冷热利用空间的空气通过踢脚线位置排入到室内，所述的冷热利用空间的出风口设置在顶部，通过设置在室内顶角线处的出风口排出空气进入抽风管道中。

在本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统中，在进一步的应用时，还设有浅层地热储能取热模块，该浅层地热储能取热模块通过管路连接太阳能取热模块以获取富余太阳能热量进行一级能源存储，所述浅层地热储能取热模块通过管路连接至所述能源储存及热交换模块以输出热量进行二级能源储存。

在本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统中，所述的冷热利用空间内设有空气释放模块，该空气释放模块为设置在室内墙壁上的墙裙，墙裙上设有多个用于释放空气的小孔，在墙裙内侧设有管路连接至进风口以形成墙面送风，所述墙裙底部的踢脚线位置处设有出风口，出风口排出空气进入抽风管道中，从而形成空气循环。

在本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统中，所述的冷热空气利用空间为居家空间、办公空间、商业空间以及公共活动空间。

在本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统中，所述冷热利用空间还设有连通室外的排气口，该排风口在初始进风时处于开启状态，在室内原有空气通过排气口排出室外从而置换为所述的能源储存及热交换模块传输来的空气后关闭，在排气口处于关闭状态时所述冷热利用空间与所述的能源储存及热交换模块实现空气循环。

在本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统中，所述的新型能源包括有太阳能和浅层地热能。

基于上述技术方案，本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统与现有技术相比具有如下技术优点：

1.本发明的利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统采用梯级供热的形式，将能源先储存在能源储存及热交换模块的水净化池中，将水净化池作为一个能源中转站，将能源中转站的能源通过雾化的形式，转化为湿热的空气，将能源通过空气输入到冷热利用空间中，从而调节冷热利用空间内的空气，使其处于人体适宜的温度，实现能源的搬运和利用。

2.本发明的水净化池的水中存储的能源，可以是利用太阳能热水器获得的太阳能能源，以热水的形式存储在水净化池中，也可以从浅层地热层里面获得的地热能源，通过汇集将浅层地热能等低品位能源集中到水净化池的水中富集为高品位能源，从而将能源的梯级逐步提高或汇集起来进行应用。

3.对于温差比较大且太阳能比较充足的地区，我们采取将太阳能源获得后以热水或冷水的形式存储在浅层地热层的土壤中，通过长时间富集来加热或降低浅层地热层土壤的温度，从而将能源存储。待到需要的季节，我们通过地埋管将能源提取出来，在能源储存及热交换模块的水净化池中汇集后再进行利用，对于热天我们可以提取冷量来降低温度，对于冷天我们可以提取热量来提高温度，目的是创造适宜的居住和生活环境。

4.本发明的系统相对于现有技术还具有可以改善空气质量和温湿度的优点。本发明是通过水雾化后将能源转为温湿的空气，再通过气液分离来降低水分控制湿度，再将其输入到冷热空气利用空间中，通过控制送风量和含湿量来控制温度和湿度，在温湿度方面营造舒适的环境。

5.本发明的系统还能够大幅度的节约能源，通过先排除室内的原有气体，替换为具有适宜温湿度的空气，然后再实现能源储存及热交换模块与冷热空气利用空间之间的空气循环，这样既能够通过水洗来净化空气，也可以将相对均衡的空气进行交流，不让热量或冷量过多地损失，从而达到节约能源，提高利用效率的目的。

附图说明

图1是本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统的组成框架示意图。

图2是本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统太阳能利用循环管路的组成示意图。

图3是本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统太阳能、地热能利用循环管路的组成示意图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明一种利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解本发明的技术方案组成和工作流程，但不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的暖通系统利用场景有两种，第一种是在寒冷天气利用该系统来升高室内温度，第二种是在炎热天气利用该系统来降低室内温度，在平时则通过空气流动来实现居住环境或公共空间内适宜温湿度的营造。

先看图1，图1是本发明能源存储均衡提供热能的系统的组成框架示意图。由图可知，本发明利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统在系统结构上包括有能源储存及热交换模块1、冷热空气利用空间2和连接的风管路。这里的新型能源可以是太阳能和浅层地热能，当然也可以是其他最后对水赋能的形式体现的能源，比如风能、生物能、潮汐能以及核能等。

所述的能源储存及热交换模块1中设有混水池5和水净化池6，在所述的水净化池6中存有可以储存热能或冷能用水，水净化池6中设有热交换装置7浸没在水中，所述热交换装置7通过管路连通于所述的能源储存及热交换模块1的外部，外部的热源和冷源通过管路循环至所述热交换装置7中与水进行热交换，在所述能源储存及热交换模块1内的上部设有用于雾化水净化池6中水的水雾化喷头8，该水雾化喷头8通过管路连接至所述的混水池5中，在连接管路上设有用于抽水的循环泵9，该混水池5与水净化池6通过管路连通，所述水净化池6中含有热能或冷能的水通过管道流入至所述的混水池5中，与所述冷热空气利用空间2上部的出风口连通的风管路为抽风管道3，抽风管道3的另一端连通至所述的能源储存及热交换模块1的进气口，与所述冷热空气利用空间2下部的进风口连通的风管路为送风管道4，送风管道4的另一端连通至所述的能源储存及热交换模块1的出气口，在所述的能源储存及热交换模块1的出气口内侧设有气液分离装置。

在需要采集太阳能热量的时候，所述能源储存及热交换模块1的外部连接有太阳能取热模块10，该太阳能取热模块10中设有太阳能热水器，太阳能热水器获得的热水通过管路流入所述能源储存及热交换模块1中的热交换装置7，该热交换装置7与周围的水进行热交换以将热能储存于水净化池6的水中。这里的热交换装置7可以是铝质的换热翅片。

在需要采集太阳能热量转化为冷量的时候，所述能源储存及热交换模块1的外部连接有太阳能取热模块10，该太阳能取热模块10中设有太阳能冷水器，获得的冷水通过管路流入所述能源储存及热交换模块1中的热交换装置7，该热交换装置7与周围的水进行热交换以将冷能储存于水净化池6的水中。

本发明中，混水池5以两种形式存在，第一种做为独立设计的水箱形式，其独立于水净化池6存在，二者之间采用水管连通，使用时水净化池6中的热水输入至混水池5中，再抽取出来进行雾化处理。此时，再混水池5中还可以引入太阳能的热水进行混合加热，提高水的温度和能量密度。第二种是将混水池5和水净化池6合二为一设计，所述的混水池5作为水净化池6的一部分，此时可以直接从水净化池6中抽取热水进行水雾化处理。

所述的冷热空气利用空间2为居家空间、办公空间、商业空间以及公共活动空间。只要是需要进行温度和湿度调节，或者空气质量改善的地方，都可以利用本发明的系统，从而为人们营造舒服适宜的居住生活环境。

所述的冷热利用空间2的进风口设在底部，通过进风口进入至冷热利用空间2的空气通过踢脚线位置排入到室内，所述的冷热利用空间的出风口设置在顶部，通过设置在室内顶角线处的出风口排出空气进入抽风管道3中。所述冷热利用空间2还设有连通室外的排气口，该排风口在初始进风时处于开启状态，在室内原有空气通过排气口排出室外从而置换为所述的能源储存及热交换模块1传输来的空气后关闭，在排气口处于关闭状态时所述冷热利用空间2与所述的能源储存及热交换模块1实现空气循环。

如图2和图3所示，本发明的系统中还设有浅层地热储能取热模块11，该浅层地热储能取热模块11通过管路连接太阳能取热模块10以获取富余太阳能热量进行一级能源存储，所述浅层地热储能取热模块11通过管路连接至所述能源储存及热交换模块1以输出热量进行二级能源储存。

更进一步，为了更好地利用空气来改善室内环境，所述的冷热利用空间2内设有空气释放模块，该空气释放模块为设置在室内墙壁上的墙裙，当然也可以是大型的护墙板，墙裙或护墙板上设有多个用于释放空气的小孔，在墙裙内侧设有管路连接至进风口以形成墙面送风，在所述墙裙底部的踢脚线位置处设有出风口，出风口排出空气进入抽风管道3中，从而形成空气循环。

本发明的利用新型能源通过水雾化对空气进行赋能的暖通系统采用梯级供热的形式，将能源先储存在能源储存及热交换模块的水净化池中，将水净化池作为一个能源中转站，将能源中转站的能源通过雾化的形式，转化为湿热的空气，将能源通过空气输入到冷热利用空间中，从而调节冷热利用空间内的空气，使其处于人体适宜的温度，实现能源的搬运和利用。

本发明的水净化池的水中存储的能源，可以是利用太阳能热水器获得的太阳能能源，以热水的形式存储在水净化池中，也可以从浅层地热层里面获得的地热能源，通过汇集将浅层地热能等低品位能源集中到水净化池的水中富集为高品位能源，从而将能源的梯级逐步提高或汇集起来进行应用。通过水雾化后将能源转为温湿的空气，再通过气液分离来降低水分控制湿度，从而将其输入到冷热空气利用空间中，从而控制送风量和含湿量来控制温度和湿度，在温湿度方面营造舒适的环境。通过先排除室内的原有气体，替换为具有适宜温湿度的空气，然后再实现能源储存及热交换模块与冷热空气利用空间之间的空气循环，这样既能够通过水洗来净化空气，也可以将相对均衡的空气进行交流，不让热量或冷量过多地损失，从而达到节约能源，提高利用效率的目的。

当然了，除了上述提供的实施例以外，本发明专利申请还包括其他类似的结构组成和基于该思路的设计。总而言之，本发明的保护范围包括其他对于本领域技术人员显而易见的变换和替代。