一种光伏驱动窗式新风净化系统及净化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏驱动窗式新风净化系统，包括固定在外窗框上的两端开口的壳体，壳体外开口端密封安装有光伏组件，壳体内部设有新风净化模组、蓄电池模块、光伏供电与市电切换模块以及新风净化模组控制模块；光伏供电与市电切换模块与光伏组件、蓄电池模块、新风净化模组控制模块及市电连接，新风净化模组控制模块与风机连接。还公开该新风净化系统的净化方法。本发明专利技术通过光伏供电与市电切换模块，实现光伏组件供电、蓄电池模块供电以及市电供电之间的快速切换，高效实现新风净化。还通过室内外环境实时监测，使该系统根据实际情况结合用户预设环境目标和控制逻辑，实现智能动态调控，自动化强，并根据对室内人员活动情况监测，提升用户体验。

A Photovoltaic Driving Window Fresh Air Purification System and Purification Method

The invention discloses a photovoltaic driving window type fresh air purification system, which comprises a shell fixed at two ends of an open window frame, a photovoltaic module sealed at the outer end of the shell, a fresh air purification module, a storage battery module, a photovoltaic power supply and municipal power switching module and a control module of the fresh air purification module; a photovoltaic power supply and municipal power switching module and a photovoltaic module, and a storage module. Battery module, fresh air purification module control module and municipal power connection, fresh air purification module control module and fan connection. The purification method of the fresh air purification system is also disclosed. The invention realizes fast switching between photovoltaic module power supply, battery module power supply and municipal power supply through photovoltaic power supply and municipal power switching module, and realizes efficient fresh air purification. Through real-time monitoring of indoor and outdoor environment, the system intelligently and dynamically adjusts and controls according to the actual situation and user's preset environmental goals and control logic. It also monitors indoor personnel activities and improves user experience.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏驱动窗式新风净化系统及净化方法
本专利技术涉及空气净化
，特别是涉及一种光伏驱动窗式新风净化系统及净化方法。
技术介绍
随着太阳能技术和材料技术的发展，将太阳能技术与建筑相关设备相结合成为太阳能与建筑一体化的重要部分，对于建筑节能减排具有重要意义。传统的新风设备必须依靠电能来驱动风机为室内通风，不节能环保。目前现有技术中也存在利用太阳能技术为建筑新风系统供电的设备，但均不能实现结构简单、供电稳定、根据实际情况自主运行的目的，用户体验差。由此可见，上述现有的新风净化系统仍存在有不足，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的光伏驱动窗式新风净化系统及净化方法，使其结构简单、供电稳定、自动化程度高且用户体验好，成为当前业界极需改进的目标。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种光伏驱动窗式新风净化系统，使其结构简单、供电稳定、自动化程度高且用户体验好，从而克服现有的新风净化系统的不足。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种光伏驱动窗式新风净化系统，包括固定在建筑外窗框上的两端开口的壳体，所述壳体的外开口端密封安装有光伏组件，所述壳体内部设置有新风净化模组、蓄电池模块、光伏供电与市电切换模块以及新风净化模组控制模块；所述新风净化模组依次包括进风通道、新风过滤模块、风机和送风通道，所述进风通道的进风口开设于所述壳体的底侧面，所述送风通道的送风口开设于所述壳体的内开口端；所述光伏组件分别与所述蓄电池模块、光伏供电与市电切换模块连接，所述光伏供电与市电切换模块与蓄电池模块、新风净化模组控制模块以及市电连接，所述新风净化模组控制模块与所述风机连接并控制其启停。作为本专利技术的一种改进，所述光伏组件向上倾斜设置。进一步改进，所述新风过滤模块包括HEPA滤网，所述进风口处设置有过滤筛网，所述送风口处设置有可调百叶。进一步改进，所述壳体内部还设置有红外探测模块和与其连接的第一无线传输模块，所述红外探测模块设置在所述壳体的内开口端，所述第一无线传输模块还连接所述新风净化模组控制模块。进一步改进，所述红外探测模块可调整扫描角度。进一步改进，所述壳体的外侧面上设置有室外环境监测模块，所述室外环境监测模块与所述第一无线传输模块连接。进一步改进，所述壳体内部并排设置有多组所述新风净化模组，所述多组新风净化模组的风机均与所述新风净化模组控制模块连接，所述风机采用有级调速功能的离心风机。进一步改进，还包括设置在建筑物内部的人机交互单元，所述人机交互单元包括微处理器和与其连接的人机交互面板及第二无线传输模块，所述第二无线传输模块与所述第一无线传输模块无线连接。进一步改进，所述人机交互单元还包括室内环境监测模块和AC-DC供电模块，所述室内环境监测模块与所述微处理器连接，所述AC-DC供电模块为所述室内环境监测模块、微处理器、人机交互面板和第二无线传输模块供电。本专利技术还提供一种上述光伏驱动窗式新风净化系统的净化方法，所述净化方法为：所述室外环境监测模块用于监测室外空气温度、相对湿度和PM2.5浓度，所述室内环境监测模块用于监测室内空气温度、相对湿度、CO2浓度、PM2.5浓度和室内噪音值，所述红外探测模块用于对室内人员活动情况进行扫描，所述光伏供电与市电切换模块用于监测所述光伏组件的供电信息，并实现光伏供电与市电之间的切换；所述室外环境监测模块、红外探测模块和光伏供电与市电切换模块将监测到的数据通过所述第一无线传输模块和第二无线传输模块发送至所述微处理器，所述室内环境监测模块将监测到的数据传送至所述微处理器，所述微处理器根据接收的数据信息，再结合所述人机交互面板接收的环境控制目标和控制逻辑，分析得出控制所述新风净化系统的运行工况控制指令，所述控制指令通过所述第二无线传输模块和第一无线传输模块发送至所述新风净化模组控制模块，由其控制所述风机按照所述控制指令运行；其中，所述新风净化系统的运行工况控制指令包括多个层级，所述多个层级的运行工况控制指令分别对应于从小到大排列的所述风机的运行功率，其中，最低层级的运行工况控制指令对应的所述风机的运行功率为0，最高层级的运行工况控制指令对应的所述风机的运行功率为100％。进一步改进，所述新风净化系统的运行工况控制指令通过计算室内外环境综合分值Q得出，所述室内外环境综合分值Q的计算公式为：Q＝f(x)k1+g(y)k2其中：f(x)为室内环境综合分值，计算公式为：f(x)＝x1l1+x2l2，x1、x2分别为室内空气品质、空气温度的分值，l1、l2分别为室内空气品质、空气温度的权重；g(y)为室外环境综合分值，计算公式为：g(x)＝y1l1+y2l2，y1、y2分别为室内外空气品质、空气温度偏差的分值，i1、i2分别为室内外空气品质、空气温度偏差的权重；k1、k2分别为室内环境和室外环境的权重。采用这样的设计后，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术光伏驱动窗式新风净化系统通过应用太阳能光伏发电技术驱动新风净化模组，为室内提供自然净化新风，节能环保、清洁舒适。本专利技术通过设置光伏供电与市电切换模块，使其实现光伏组件供电、蓄电池模块供电以及市电供电之间的快速切换，尽可能的高效控制该新风净化系统，在保证室内环境处于舒适、健康水平的同时，降低建筑运行能耗，满足现阶段环保建筑标准。本专利技术通过室内外环境监测部件的实时监测，使该新风净化系统根据实际环境情况结合使用者预设的室内外环境目标值和控制逻辑，实现智能动态调控，自动化程度强，并根据红外探测模块对室内人员活动情况的监测，使控制指令中考虑室内人员对噪音的敏感度，大大提升了使用者的满意度。本专利技术通过在室内合适位置设置人机交互单元，实现该新风净化系统的无线传输，设置灵活，操作方便，提升用户体验。本专利技术还通过壳体与外窗框的固定设置，以及壳体与光伏组件的设置，使该光伏驱动窗式新风净化系统不仅利用太阳能驱动新风净化，还同时起到为窗体遮阳的作用，提高了建筑物外侧美观度。附图说明上述仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。图1是本专利技术光伏驱动窗式新风净化系统应用于外窗框的安装示意图。图2是本专利技术光伏驱动窗式新风净化系统应用于外窗框的结构分解图。图3是本专利技术光伏驱动窗式新风净化系统应用于外窗框的结构爆炸图。图4是本专利技术室内人机交换单元的各部件分解图。图5是本专利技术光伏驱动窗式新风净化系统的净化方法原理图。图6是本专利技术光伏驱动窗式新风净化方法的控制逻辑示意图。图中，1、光伏组件，2、壳体，3、进风管道、4、过滤筛网，5、新风过滤模块，6、风机，7、可调百叶，8、蓄电池模块，9、光伏供电与市电切换模块，10、新风净化模组控制模块，11、外窗框，12、红外探测模块，13、第一无线传输模块，14、室外环境监测模块，15、人机交换单元，16、人机交互面板，17、塑料外壳，18、第二无线传输模块，19、AC-DC供电模块，20、微处理器，21、室内环境监测模块。具体实施方式参照附图1至3所示，本实施例光伏驱动窗式新风净化系统，包括固定在建筑外窗框11上的、两端开口的壳体2，该壳体2的外开口端密封安装有光伏组件1，该壳体2内部设置有新风净化模组、蓄电池模块8、光伏供电与市电切换模块9以及新风净化模组控制模块10。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏驱动窗式新风净化系统，其特征在于，包括固定在建筑外窗框上的两端开口的壳体，所述壳体的外开口端密封安装有光伏组件，所述壳体内部设置有新风净化模组、蓄电池模块、光伏供电与市电切换模块以及新风净化模组控制模块；所述新风净化模组依次包括进风通道、新风过滤模块、风机和送风通道，所述进风通道的进风口开设于所述壳体的底侧面，所述送风通道的送风口开设于所述壳体的内开口端；所述光伏组件分别与所述蓄电池模块、光伏供电与市电切换模块连接，所述光伏供电与市电切换模块与蓄电池模块、新风净化模组控制模块以及市电连接，所述新风净化模组控制模块与所述风机连接并控制其启停。

【技术特征摘要】
1.一种光伏驱动窗式新风净化系统，其特征在于，包括固定在建筑外窗框上的两端开口的壳体，所述壳体的外开口端密封安装有光伏组件，所述壳体内部设置有新风净化模组、蓄电池模块、光伏供电与市电切换模块以及新风净化模组控制模块；所述新风净化模组依次包括进风通道、新风过滤模块、风机和送风通道，所述进风通道的进风口开设于所述壳体的底侧面，所述送风通道的送风口开设于所述壳体的内开口端；所述光伏组件分别与所述蓄电池模块、光伏供电与市电切换模块连接，所述光伏供电与市电切换模块与蓄电池模块、新风净化模组控制模块以及市电连接，所述新风净化模组控制模块与所述风机连接并控制其启停。2.根据权利要求1所述的光伏驱动窗式新风净化系统，其特征在于，所述光伏组件向上倾斜设置。3.根据权利要求1所述的光伏驱动窗式新风净化系统，其特征在于，所述新风过滤模块包括HEPA滤网，所述进风口处设置有过滤筛网，所述送风口处设置有可调百叶。4.根据权利要求1所述的光伏驱动窗式新风净化系统，其特征在于，所述壳体内部还设置有红外探测模块和与其连接的第一无线传输模块，所述红外探测模块设置在所述壳体的内开口端，所述第一无线传输模块还连接所述新风净化模组控制模块；且所述红外探测模块可调整扫描角度。5.根据权利要求4所述的光伏驱动窗式新风净化系统，其特征在于，所述壳体的外侧面上设置有室外环境监测模块，所述室外环境监测模块与所述第一无线传输模块连接。6.根据权利要求1所述的光伏驱动窗式新风净化系统，其特征在于，所述壳体内部并排设置有多组所述新风净化模组，所述多组新风净化模组的风机均与所述新风净化模组控制模块连接，所述风机采用有级调速功能的离心风机。7.根据权利要求4至6任一项所述的光伏驱动窗式新风净化系统，其特征在于，还包括设置在建筑物内部的人机交互单元，所述人机交互单元包括微处理器和与其连接的人机交互面板及第二无线传输模块，所述第二无线传输模块与所述第一无线传输模块无线连接。8.根据权利要求7所述的光伏驱动窗式新风净化系统，其特征在于，所述人机交互单元还包括室内环境监测模块和AC-DC供电模块，所述室内环境监测模...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠晓磊，周敏，张磊，鲁永飞，赵珍仪，刘旭烨，张靖媛，杨鹏辉，高彬，
申请(专利权)人：中国建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11