德州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院趙振超王志坤董龍龍劉志鑫

環(huán)保室內(nèi)空氣置換調(diào)溫系統(tǒng)

德州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院趙振超王志坤董龍龍劉志鑫

我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和各大產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展使全民經(jīng)濟(jì)消費(fèi)水平有了極大的提高，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也上升了一個(gè)層次。為了舒適的居住環(huán)境，大多數(shù)人都會(huì)選擇裝設(shè)空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，以便居住舒適，然而長(zhǎng)期使用空調(diào)對(duì)人體會(huì)有極大的損害，影響正常的代謝和分泌。大多數(shù)空調(diào)里的冷媒對(duì)臭氧層有著極大的破壞性，有的會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，造成嚴(yán)重的溫室效應(yīng)。我們針對(duì)環(huán)境保護(hù)以及室溫調(diào)節(jié)兩部分問(wèn)題設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了“環(huán)保室內(nèi)空氣置換調(diào)溫系統(tǒng)”，主要通過(guò)地下空氣與室內(nèi)空氣置換，實(shí)現(xiàn)保持室內(nèi)溫度舒適的功效。

管道設(shè)計(jì)；室溫調(diào)節(jié)；空氣加溫；空氣殺菌

節(jié)能減排是每年都會(huì)提到的主題之一，大多數(shù)家庭都安裝了空調(diào)，每逢炎熱的夏季都是空調(diào)長(zhǎng)期工作的時(shí)段，高峰時(shí)期的排碳量對(duì)溫室效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生極大的影響。我們?cè)O(shè)計(jì)的環(huán)保室內(nèi)空氣置換調(diào)溫系統(tǒng)沒(méi)有額外的冷媒排放，不會(huì)造成溫室效應(yīng)，完全使用天然的條件進(jìn)行溫調(diào)，符合節(jié)能減排的新時(shí)代要求。

1 環(huán)保室內(nèi)空氣置換調(diào)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

（1）置換管道設(shè)計(jì)；（2）溫度調(diào)節(jié)裝置；（3）空氣殺菌裝置；（4）雜質(zhì)過(guò)濾裝置。

1.1 置換管道設(shè)計(jì)

我們?cè)O(shè)計(jì)的置換管道用來(lái)將地下潮濕空氣傳送到室內(nèi)，管道設(shè)計(jì)主要是根據(jù)屋子的構(gòu)造進(jìn)行一對(duì)一設(shè)計(jì)，無(wú)論樓房還是平房都可以實(shí)現(xiàn)空氣置換。

1.2 溫度調(diào)節(jié)裝置

我們考慮到置換的空氣不能保證適合用戶舒適度，所以設(shè)計(jì)了溫度調(diào)節(jié)裝置。地下的空氣一般會(huì)比較潮濕，涼氣較多。炎熱的夏天如果能將地下清涼的空氣帶到室內(nèi)，肯定會(huì)非常舒適。但是由于帶出的溫度不同，我們?cè)谥虚g部分設(shè)計(jì)了加熱電阻絲，通過(guò)的空氣都會(huì)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募訙嘏懦鋈ィ訜岬臏囟仁强梢哉{(diào)節(jié)的，相當(dāng)于空調(diào)遙控器），這樣我們就能得到舒適的室溫。

1.3 空氣殺菌裝置

我們考慮到長(zhǎng)期在地下的空氣可能會(huì)存在細(xì)菌，在輸出口裝設(shè)了空氣殺菌裝置。空氣殺菌裝置主要是由紅外殺菌裝置和超聲波殺菌兩種設(shè)備共同進(jìn)行的，以此保證送出的空氣都是安全的，無(wú)害的。

1.4 雜質(zhì)過(guò)濾裝置

我們考慮到空氣中會(huì)存在很多微小的雜質(zhì)，所以設(shè)計(jì)了雜質(zhì)過(guò)濾裝置。主要是由精密的過(guò)濾網(wǎng)和靜電除塵兩部分組成，通過(guò)管道的空氣會(huì)先經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾掉大量微小的雜質(zhì)，雜質(zhì)附著在過(guò)濾網(wǎng)上，通過(guò)靜電除塵設(shè)備將雜質(zhì)吸附送出，這樣就保證了進(jìn)入室內(nèi)的空氣安全無(wú)雜質(zhì)。

2 工作流程

2.1 工作流程簡(jiǎn)述

控制部分：主要是紅外遙控設(shè)備，控制所有的調(diào)溫裝置，用戶可以任意選擇溫度，開(kāi)關(guān)系統(tǒng)直接通過(guò)是否通電完成操作。

工作部分：管道傳輸設(shè)備將地下空氣排出，通過(guò)過(guò)濾設(shè)備將微小雜質(zhì)阻攔，通過(guò)調(diào)溫裝置將適合溫度帶入殺菌設(shè)備，最后通過(guò)殺菌設(shè)備輸送到室內(nèi)，完成室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)工作。

2.2 工作流程簡(jiǎn)圖

圖1 工作流程簡(jiǎn)圖

3 技術(shù)關(guān)鍵

（1）我們必須保證雜質(zhì)過(guò)濾設(shè)備中的靜電除塵裝置能夠?qū)⒋罅康奈⑿‰s質(zhì)吸附，這樣才能保證過(guò)濾網(wǎng)不會(huì)堵塞，輸送空氣的工作才能順利進(jìn)行；（2）發(fā)熱電阻絲是主要的調(diào)溫設(shè)備，我們必須保證電阻絲的空間適量。以此保證經(jīng)過(guò)的空氣都能夠被電阻絲改變溫度，我們還要保證電阻絲溫度的可控性，所以需要用很多小型的加熱設(shè)備組合，這樣才能使設(shè)備完成工作。（3）空氣殺菌裝置是我們最重要的也是最難的設(shè)計(jì)部分，我們通過(guò)構(gòu)造很多的氣體存放盒，多次進(jìn)行氣體殺菌，以此保證氣體的安全性和無(wú)害性。

4 產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)分析

首先我們的系統(tǒng)可以幫助用戶實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，幫助用戶完成室內(nèi)舒適度的建造。另外我們的設(shè)備完全環(huán)保，沒(méi)有任何的污染源，是純天然的空氣置換。

5 結(jié)論

隨著我國(guó)小康社會(huì)的不斷建設(shè)，每家每戶的家電配置也越來(lái)越高端，其中空調(diào)就是高端家電中的一個(gè)，它可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)和，但是會(huì)對(duì)環(huán)境會(huì)造成不可修復(fù)的影響，而我們的環(huán)保室內(nèi)空氣置換系統(tǒng)完全響應(yīng)節(jié)能減排的創(chuàng)作理念，天然的空氣調(diào)節(jié)，高端的殺菌技巧，更能保證舒適度和安全度。我們的設(shè)備可以安裝在城市小區(qū)和新農(nóng)村，一定會(huì)是用戶們首選的新調(diào)溫系統(tǒng)。

[1]劉守義等.單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)[M].西安電子科技大學(xué)出版社, 2007.

[2]向忠宏.智能家居[M].北京：人民郵電出版社,2002.06.

趙振超，男，1996年出生，山東德州人，本科，研究方向：智能家居。