CN108168003A - 一种基于太阳能的用于净化空气的新风*** - Google Patents

一种基于太阳能的用于净化空气的新风*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，包括底座，底座上设有太阳能供电装置、储能装置和净化新风装置，太阳能供电装置包括太阳能电池板和电池板支撑装置，太阳能电池板包括电池片、背板和钢化玻璃层，背板的下表面设置有接线盒；净化新风装置包括进风***、净化机构和室内出风***，进风***包括进风管道和抽风机，净化机构包括净化箱、过滤网层和复合吸附层，净化箱上设置有进风口和出风口，室内出风***包括出风管道和排风扇，结构简单、安装方便，符合可持续发展的需求，能够实现对室内进行空气净化的功能，从而达到“室内新风流动”效果。

Description

一种基于太阳能的用于净化空气的新风***
技术领域
本发明涉及空气净化技术领域，具体为一种基于太阳能的用于净化空气的新风***。
背景技术
新风***是由送风***和排风***组成的一套独立空气处理***，它分为管道式新风***和无管道新风***两种，新风***是根据在密闭的室内一侧用专用设备向室内送新风，再从另一侧由专用设备向室外排出，在室内会形成“新风流动场”，从而满足室内新风换气的需要，实施方案是：采用高风压、大流量风机、依靠机械强力由一侧向室内送风，由另一侧用专门设计的排风风机向室外排出的方式强迫在***内形成新风流动场，在送风的同时对进入室内的空气进过滤、灭毒、杀菌、增氧、预热(冬天)。
近年来，随着工业社会的快速发展和人们生活水平的逐步提高，空气质量日益受到大家的关注，因此催生了诸多种类的空气净化装置，主要有：物理过滤类HEPT、HV等吸附类活性炭、经典除尘类及一种或两种及以上组合类，而新风***也在空气净化领域得到广泛的应用，大气污染除了PM10、PM2.5外还有硝酸盐、硫酸盐、一氧化碳、TVOC、臭氧及过氧化物等，如果不将大气污染中的有害物质净化，将会对人体健康造成威胁。
现有市场上的空气净化器大都采用单一的净化设备和净化远离，通过电机实现抽风、排风，通过过滤网、活性炭实现净化空气的效果，这种方式不能达到多种污染物全面过滤的效果；而且，对于空气质量相对较好的地区或时段，如果空气净化器继续工作会造成大部分做功无效，不仅会造成能源的大量浪费，由于依靠煤炭发电，还会带来更多的环境污染问题，现如今，对于电能等不可再生能源的使用越来越引起大家的重视，如果能够找到一种新能源来代替市电能源的消耗，则会大大减少能源的消耗；再者，现有采用新风***原理的空气净化装置在工作时，铺设电线所需的成本较高，对于家庭使用时，如果采用家用供电，所耗费的电能较大，也会给使用者带来一定的经济负担，从而使得该空气净化装置无法得到广泛地使用。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，结构简单、安装方便，符合可持续发展的需求，能够实现对室内进行空气净化的功能，从而达到“室内新风流动”效果，且能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，包括底座，所述底座上设置有太阳能供电装置、储能装置和净化新风装置，所述太阳能供电装置分别与储能装置、净化新风装置电性连接在一起，所述储能装置与净化新风装置电性连接，储能装置一端还与外接电源连接，所述储能装置为蓄电池组，所述太阳能供电装置包括太阳能电池板和电池板支撑装置，所述太阳能电池板包括电池片、背板和钢化玻璃层，所述背板的下表面设置有接线盒，所述电池片设置在背板的上表面，所述钢化玻璃层设置在电池片的上表面；
所述净化新风装置包括进风***、净化机构和室内出风***，所述进风***一端和净化机构连接，且所述进风***和净化机构之间设置有墙体，所述墙体上设置有进风安装孔和出风安装孔，所述净化机构设置在墙体的内壁上，所述进风***包括进风管道和抽风机，所述净化机构包括净化箱、过滤网层和复合吸附层，所述过滤网层、复合吸附层和抽风机均设置在净化箱的内部，所述净化箱上设置有进风口和出风口，进风管道一端穿过进风安装孔和进风口延伸至净化箱的内部，另一端与室外连通，室内出风***包括出风管道和排风扇，排风扇设置在墙体内腔侧壁上，且所述排风扇的排风口与出风管道连接，所述出风管道远离排风扇的一端穿过出风安装孔延伸至墙体的外侧与室外连通连接在一起。
作为本发明一种优选的技术方案，所述电池板支撑装置包括上支架、下支架、支撑框体和转盘，所述上支架设置在下支架的上方，且所述上支架和下支架铰接在一起，所述支撑框体设置在上支架的顶端，所述支撑框体内设置有安装槽，所述转盘设置在底座上表面，所述下支架的底端与转盘固定在一起。
作为本发明一种优选的技术方案，所述支撑框体的前后两端均设置有卡扣，且所述卡扣的下表面设置有橡胶保护层。
作为本发明一种优选的技术方案，所述接线盒包括长方体型的盒体和散热板，所述散热板设置在盒体的内部，所述散热板上设置有若干金属片，所述金属片上设置有焊点和电缆接线孔，所述焊点通过焊条与太阳能电池板的正极或负极输出端焊接在一起，所述电缆接线孔通过电缆线与储能装置连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述复合吸附层由金属网栅和复合滤料层组成，所述复合滤料层设置在金属网栅上，所述金属网栅的***设置有金属保护框。
作为本发明一种优选的技术方案，所述净化箱的内部设置有加热干燥装置，所述加热干燥装置分别与太阳能供电装置、储能装置电性连接在一起，所述加热干燥装置包括云母安装架和电热元件，所述电热元件通过镍铬丝缠绕在云母安装架上。
作为本发明一种优选的技术方案，所述净化箱的内部设置有空气加湿装置，所述空气加湿装置包括雾化箱和超声波震荡器，所述超声波震荡器设置在雾化箱的内部，所述超声波震荡器分别与太阳能供电装置、储能装置电性连接，所述雾化箱的上方设置有雾化气体排放口，所述雾化箱一侧设置有进水口，所述进水口连接有进水管道，所述进水管道远离进水口的一端延伸至雾化箱的外侧。
作为本发明一种优选的技术方案，所述出风管道和进风管道外表面均设置有矽铝箔保护层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设置太阳能供电装置，可通过充分利用太阳能实现空气净化的功能，节省了煤炭发电不可再生能源，太阳能供电装置不存在二次污染，使得该新风***更加环保，不仅节省了能源，还保护了环境，而且大大降低了空气净化所需的成本，为使用者节省了资金；通过储能装置的设置，一方面，可用来储存太阳能供电装置所提供的电能；另一方面，也可为该新风***的正常工作提供电能保障，尤其是遇到雨雪天气，没有太阳的情况下时，通过储能装置释放电能，供该新风***工作，仍可实现空气净化的功能；通过设置净化新风装置，对进入室内的空气实现了净化的效果，从而使得进入室内的空气对人体健康是无害的，避免环境的污染对人体健康造成危害，而且，实现了室内空气和室外空气之间的循环流动，避免室内长时间封闭、不通风造成空气混浊，保持室内空气健康清新，整体上来看，该基于太阳能的用于净化空气的新风***结构简单、操作起来也很方便，安装所需的成本较低，可快速高效地实现室内空气与室外空气循环交换的功能，对进入室内的空气实现净化的作用，节约了能源，符合可持续发展的需求，值得推广。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的太阳能电池板结构示意图；
图3为本发明的接线盒结构示意图；
图4为本发明的室内出风***结构示意图；
图5为本发明的空气加湿装置结构示意图；
图6为本发明的电能传递途径示意图；
图7为本发明的复合吸附层结构示意图。
图中：1-底座；2-太阳能供电装置；3-储能装置；4-净化新风装置；5-太阳能电池板；6-电池板支撑装置；7-进风***；8-净化机构；9-室内出风***；10-墙体；11-进风安装孔；12-出风安装孔；13-加热干燥装置；14-空气加湿装置；15-矽铝箔保护层；16-外接电源；
501-电池片；502-背板；503-钢化玻璃层；504-接线盒；
5041-盒体；5042-散热板；5043-金属片；5044-焊点；5045-电缆接线孔；
601-上支架；602-下支架；603-支撑框体；604-转盘；605-安装槽；606-卡扣；607-橡胶保护层；
701-进风管道；702-抽风机；
801-净化箱；8011-进风口；8012-出风口；802-过滤网层；803-复合吸附层；8031-金属网栅；8032-复合滤料层；
901-出风管道；902-排风扇；
1301-云母安装架；1302-电热元件；
1401-雾化箱；1402-超声波震荡器；1403-雾化气体排放口；1404-进水口；1405-进水管道。
具体实施方式
如图1、图2、图4和图6所示，本发明公开了一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，包括底座1，所述底座1上设置有太阳能供电装置2、储能装置3和净化新风装置4，所述太阳能供电装置2分别与储能装置3、净化新风装置4电性连接在一起，所述储能装置3与净化新风装置4电性连接，储能装置3一端还与外接电源16连接，太阳能供电装置2为净化新风装置4提供所需的电能，而剩余的电能储存在储能装置3内，当遇到没有太阳的阴雨天气时，储能装置3储存的能量可提供给净化新风装置4供其使用，但是太阳能供电装置2所能提供给净化新风装置4的电能较少，不能满足净化新风装置4高耗电的需求，所以需要外接电源16为其提供电能，所述储能装置3为蓄电池组，蓄电池组是由若干蓄电池串联组成的，为了防止蓄电池组长期处于亏电状态，其容量不可过大，但蓄电池具有快速充放电的优点，要保证净化新风装置4用电的可靠性和连续性，其容量又不能太小，一般蓄电池的容量在1000A·H至1500A·H之间，且本发明中，蓄电池的容量为1300A·H，所述太阳能供电装置2包括太阳能电池板5和电池板支撑装置6，所述太阳能电池板5设置在电池板支撑装置6上，所述太阳能电池板5包括电池片501、背板502和钢化玻璃层503，背板502采用TPT材料制成，所述背板502的下表面设置有接线盒504，接线盒504通过密封胶固定粘合在背板502的下表面上，所述电池片501设置在背板502的上表面，所述钢化玻璃层503设置在电池片501的上表面，所述电池片501与背板502之间、所述电池片501与钢化玻璃层502之间均通过EVA胶粘结在一起。
太阳能供电装置2的工作原理如下：
利用光电效应实现光-电直接转换的方式，使用电池片501将太阳辐射能直接转换成电能，钢化玻璃层503一方面用以保护电池片501，另一方面起到了聚光的作用，使得太阳能更好地照射到太阳能电池板5上，从而实现太阳能发电的功能，利用太阳能来为新风***供电，节省了能源的损耗，降低了成本，而且，太阳能供电不会带来二次污染的问题，保护了环境；将太阳能供电装置用于该新风***正常工作后剩余的电能收集到储能装置内，当太阳能供电装置无法满足该新风***工作时，便可通过储能装置为该新风***提供电能，一方面，节省了能源，避免了浪费；另一方面，保证了该新风***正常工作的连续性。
所述净化新风装置4包括进风***7、净化机构8和室内出风***9，进风***7实现将室外空气抽进室内的功能，抽进室内后经过净化机构8的净化作用，可将室外的空气进行净化，然后再通过净化机构8排到室内，从而达到室内具有新鲜空气的目的；室内出风***9用来将室内的污浊空气排出室外，通过和进风***7共同作用，实现了室内空气和室外空气的循环流动，所述进风***7一端和净化机构8连接，且所述进风***7和净化机构8之间设置有墙体10，所述墙体10上设置有进风安装孔11和出风安装孔12，所述净化机构8设置在墙体10的内壁上，所述进风***7包括进风管道701和抽风机702，借助抽风机702，通过进风管道701将室外的空气抽进室内，所述净化机构8包括净化箱801、过滤网层802和复合吸附层803，过滤网层802是由若干过滤网组成的，且过滤网的孔径大小从靠近进风管道701的一端至远离进风管道701的一端呈等差数列减小，从而充分实现空气过滤净化的效果，所述过滤网层802、复合吸附层803和抽风机702均设置在净化箱801的内部，所述净化箱801上设置有进风口8011和出风口8012，所述进风管道701一端分别穿过进风安装孔11和进风口8011延伸至净化箱801的内部，另一端与室外连通，所述过滤网层802设置在复合吸附层803的左侧，且出风口8012设置在净化箱801的右侧面上，所述室内出风***9包括出风管道901和排风扇902，所述排风扇902设置在墙体10内腔侧壁上，且所述排风扇902的排风口与出风管道901连接，所述出风管道901远离排风扇902的一端穿过出风安装孔12延伸至墙体10的外侧与室外连通，借助排风扇902，通过出风管道901，将室内的空气排出室外，实现了空气净化和室内室外空气循环流动的功能，为人们营造了一个舒适安逸的生活环境，减少了环境污染对人体健康的损害。
如图1所示，所述电池板支撑装置6包括上支架601、下支架602、支撑框体603和转盘604，所述上支架601设置在下支架602的上方，且所述上支架601和下支架602铰接在一起，所述支撑框体603设置在上支架601的顶端，所述支撑框体603内设置有安装槽605，安装槽605用来安装太阳能电池板5，使得太阳能电池板5的安装更加方便，所述转盘604设置在底座1上表面，所述转盘604可做横向360°旋转，所述下支架602的底端与转盘604固定在一起，转盘604的设置，使得太阳能电池板5可以随意改变受光角度，从而使得太阳能电池板5的聚光效果更好，使其对太阳能的利用率更高。
如图1所示，所述支撑框体603的前后两端均设置有卡扣606，且所述卡扣606的下表面设置有橡胶保护层607，卡扣606的设置用来固定太阳能电池板5，避免太阳能电池板5在支撑框体603上安装时由于外力导致太阳能电池板5发生晃动，还可能出现掉落至地面的可能，橡胶保护层607的设置用以保护太阳能电池板5，避免卡扣606直接接触太阳能电池板5对其造成损伤，从而缩短了太阳能电池板5的使用寿命。
如图1、图3和图6所示，所述接线盒504包括长方体型的盒体5041和散热板5042，所述散热板5042设置在盒体5041的内部，所述散热板5042上设置有若干金属片5043，所述金属片5043上设置有焊点5044和电缆接线孔5045，利用金属片5043代替传统的接线端子，简化了连接步骤，节省了接线盒504的制作工艺，所述焊点5044通过焊条与太阳能电池板5的正极或负极输出端焊接在一起，所述电缆接线孔5045通过电缆线与储能装置3连接。
如图7所示，所述复合吸附层803由金属网栅8031和复合滤料层8032组成，所述复合滤料层8032设置在金属网栅8031上，所述金属网栅8031的***设置有金属保护框8033，金属网栅8031和金属保护框8033均采用W18CrMoNb高速钢材料制成，具有耐高温的特点，所述复合滤料层8032由吸附材料、诱生负离子材料和抗菌材料组成，如埃洛石、活性炭、硅藻土、沸石、活性白土、贝壳粉、氧化铝硅胶等具有吸附性的多孔材料，一种或多种任意比例组合的复合粉体与诱生的负离子粉体如电气石、六环石、赭石以一定的比例混合，使其具有高效吸附活性以及诱生空气负离子性能，同时该复合滤料层8032具有长效抗霉菌、细菌微生物的性能，确保不产生二次污染。
对于复合滤料层8032的制造方法如下：
采用干式法或湿式法制得4至8mm粒径的颗粒物，经干燥和煅烧，其中干燥温度在60°至90°之间，干燥3至6个小时，煅烧温度在300°至600°之间，煅烧2至6个小时，然后降温至60°，经测试达到负离子释放量为1500个/cm3.S至2000个/cm3.S，密度在0.6至0.8之间，对甲醛的去除率大于90％。
如图1和图6所示，所述净化箱801的内部设置有加热干燥装置13，所述加热干燥装置13分别与太阳能供电装置2、储能装置3电性连接在一起，所述加热干燥装置13包括云母安装架1301和电热元件1302，所述电热元件1302通过镍铬丝缠绕在云母安装架1301上，所述电热元件1302采用的是PTC元件，PTC是指正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻，PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度居里温度时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高，由于PTC元件本身具有过热保护的功能，不需要单独安装过热保护装置，使得加热干燥装置13的整体结构更加简单，通过设置加热干燥装置13，可实现对室外空气进行加热干燥的功能，在阴雨天气或者是寒冷的冬天，可实现对室内温度升高的效果，通电时，开始对电热元件1302进行加热，从而使得从室外进入室内的空气温度随之升高；断电时，电热元件1302不会加热，所以对从室外进入室内的空气不会带来影响。
如图1、图5和图6所示，所述净化箱801的内部设置有空气加湿装置14，所述空气加湿装置14包括雾化箱1401和超声波震荡器1402，所述超声波震荡器1402设置在雾化箱1401的内部，所述超声波震荡器1402分别与太阳能供电装置2、储能装置3电性连接，所述雾化箱1401的上方设置有雾化气体排放口1403，通电时，超声波震荡器1402工作，采用每秒200万次的超声波高频震荡，将雾化箱1401内的水雾化为1微米到5微米的超微粒子和负氧离子，然后通过雾化气体排放口1403排到净化箱801的内部，使得从室外进入室内的空气与雾化气体结合，实现均匀加湿、清新空气、增进健康的功能，营造舒适的生活环境，还可在夏天炎热的天气，起到降低室内温度的效果，所述雾化箱1401一侧设置有进水口1404，所述进水口1404连接有进水管道1405，所述进水管道1405远离进水口1404的一端延伸至雾化箱1401的外侧，可通过进水管道1405向雾化箱1401内加水。
值得进一步说明的是，本发明中加热干燥装置13和空气加湿装置14是两个相互独立的结构，由各自的驱动电路进行单独控制，当需要使用某个装置时，选择性启动对应的装置即可。
如图1和图4所示，所述出风管道901和进风管道701外表面均设置有矽铝箔保护层15，由于进风管道701和出风管道901长期暴露在室外，风吹雨淋，再加上暴晒，进风管道701和出风管道901的使用寿命会大大降低，通过设置矽铝箔保护层15，可对其起到保护的作用，延长其使用寿命，避免定期更换的麻烦，节省成本，矽铝箔是由硅橡胶垫(WMQ)与铝板通过烧结热处理方式结合在一起的，具有耐高温、耐腐蚀的特性。

Claims (8)

1.一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上设置有太阳能供电装置(2)、储能装置(3)和净化新风装置(4)，所述太阳能供电装置(2)分别与储能装置(3)、净化新风装置(4)电性连接在一起，所述储能装置(3)与净化新风装置(4)电性连接，储能装置(3)一端还与外接电源(16)连接，所述储能装置(3)为蓄电池组，所述太阳能供电装置(2)包括太阳能电池板(5)和电池板支撑装置(6)，所述太阳能电池板(5)包括电池片(501)、背板(502)和钢化玻璃层(503)，所述背板(502)的下表面设置有接线盒(504)，所述电池片(501)设置在背板(502)的上表面，所述钢化玻璃层(503)设置在电池片(501)的上表面；
净化新风装置(4)包括进风***(7)、净化机构(8)和室内出风***(9)，进风***(7)一端和净化机构(8)连接，且进风***(7)和净化机构(8)之间设置有墙体(10)，墙体(10)上设置有进风安装孔(11)和出风安装孔(12)，净化机构(8)设置在墙体(10)的内壁上，进风***(7)包括进风管道(701)和抽风机(702)，净化机构(8)包括净化箱(801)、过滤网层(802)和复合吸附层(803)，过滤网层(802)、复合吸附层(803)和抽风机(702)均设置在净化箱(801)的内部，净化箱(801)上设置有进风口(8011)和出风口(8012)，进风管道(701)一端穿过进风安装孔(11)和进风口(8011)延伸至净化箱(801)的内部，另一端与室外连通，室内出风***(9)包括出风管道(901)和排风扇(902)，排风扇(902)设置在墙体(10)内腔侧壁上，且排风扇(902)的排风口与出风管道(901)连接，出风管道(901)远离排风扇(902)的一端穿过出风安装孔(12)延伸至墙体(10)的外侧与室外连通连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，其特征在于：所述电池板支撑装置(6)包括上支架(601)、下支架(602)、支撑框体(603)和转盘(604)，上支架(601)和下支架(602)铰接在一起，支撑框体(603)设置在上支架(601)的顶端，所述支撑框体(603)内设置有安装槽(605)，所述转盘(604)设置在底座(1)上表面，所述下支架(602)的底端与转盘(604)固定在一起。
3.根据权利要求2所述的一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，其特征在于：所述支撑框体(603)的前后两端均设置有卡扣(606)，且所述卡扣(606)的下表面设置有橡胶保护层(607)。
4.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，其特征在于：所述接线盒(504)包括长方体型的盒体(5041)和散热板(5042)，所述散热板(5042)设置在盒体(5041)的内部，所述散热板(5042)上设置有若干金属片(5043)，所述金属片(5043)上设置有焊点(5044)和电缆接线孔(5045)，所述焊点(5044)通过焊条与太阳能电池板(5)的正极或负极输出端焊接在一起，所述电缆接线孔(5045)通过电缆线与储能装置(3)连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，其特征在于：所述复合吸附层(803)由金属网栅(8031)和复合滤料层(8032)组成，所述复合滤料层(8032)设置在金属网栅(8031)上，所述金属网栅(8031)的***设置有金属保护框(8033)。
6.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，其特征在于：所述净化箱(801)的内部设置有加热干燥装置(13)，所述加热干燥装置(13)分别与太阳能供电装置(2)、储能装置(3)电性连接在一起，所述加热干燥装置(13)包括云母安装架(1301)和电热元件(1302)，所述电热元件(1302)通过镍铬丝缠绕在云母安装架(1301)上。
7.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，其特征在于：所述净化箱(801)的内部设置有空气加湿装置(14)，所述空气加湿装置(14)包括雾化箱(1401)和超声波震荡器(1402)，所述超声波震荡器(1402)设置在雾化箱(1401)的内部，所述超声波震荡器(1402)分别与太阳能供电装置(2)、储能装置(3)电性连接，所述雾化箱(1401)的上方设置有雾化气体排放口(1403)，所述雾化箱(1401)一侧设置有进水口(1404)，所述进水口(1404)连接有进水管道(1405)，所述进水管道(1405)远离进水口(1404)的一端延伸至雾化箱(1401)的外侧。
8.根据权利要求1所述的一种基于太阳能的用于净化空气的新风***，其特征在于：所述出风管道(901)和进风管道(701)外表面均设置有矽铝箔保护层(15)。
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