[發(fā)明專利]閉式納米流體霧霾吸收供熱機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410451149.1
• 申請日: 2014-09-06
• 公開（公告）號: CN104180440A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳衛(wèi)平;劉秋克
• 申請（專利權(quán)）人: 劉秋克
• 主分類號: F24F1/00
• 分類號: F24F1/00;F24F13/28;B03C3/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明型涉及的閉式納米流體霧霾吸收供熱機(jī)涉及到我國環(huán)境保護(hù)與資源新能源節(jié)能技術(shù)兩大領(lǐng)域。

在我國北方，分散型小建筑、農(nóng)業(yè)大棚等的冬季采暖主要依賴燃煤小鍋爐進(jìn)行供熱，從而產(chǎn)生了大量的粉塵、煙氣、碳氧化物和二氧化碳的排放，此類排放的物質(zhì)是形成冬季氣候溫和期霧霾天氣主要因素之一。應(yīng)用閉式納米流體霧霾吸收供熱機(jī)通過對霧霾空氣的驅(qū)動循環(huán)，大量帶有正電荷的PM2.5微顆粒菌類進(jìn)入靜電場吸附除霾裝置,使細(xì)菌病毒塵埃吸附在陽極板上達(dá)到除霾效果；靜電場吸附過程凈化降低了循環(huán)空氣中的PM2.5細(xì)菌病毒含量、改善分散型小建筑、農(nóng)業(yè)大棚居住環(huán)境空氣質(zhì)量。經(jīng)過除霾的空氣仍然具有很高的含濕量，如直接排放仍將不利于霧霾擴(kuò)散，應(yīng)用經(jīng)濟(jì)溫差液—汽傳導(dǎo)設(shè)備冷凍翅片除霾段，在降低循環(huán)空氣含濕量的同時吸收了空氣中的濕冷熱源能量，經(jīng)模塊增焓熱泵提升和蓄熱，能為分散型小建筑、農(nóng)業(yè)大棚在極限溫度下提供穩(wěn)定的供熱輸出，經(jīng)濟(jì)環(huán)保、替代化石能源。在空氣溫度-15℃冬季環(huán)境下，對比傳統(tǒng)空氣源熱泵，利用霧霾濕冷熱源能力提高了90%以上，高效地替代化石能源進(jìn)行供熱，減少其產(chǎn)生的碳排放，廣泛適用于我國中小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)環(huán)保供暖。

背景技術(shù)

在北半球，霧霾天氣是由于冬季赤道暖濕氣流北上與南下冷空氣對流水蒸氣交匯而達(dá)到飽和狀態(tài)，依附在大氣中離子凝結(jié)核和微顆粒凝結(jié)核上產(chǎn)生的霧化凝結(jié)過程，阻止了空氣中污染物擴(kuò)散，從而形成霧霾天氣危害人類健康。究其主要原因是建筑物供暖技術(shù)方式依賴化石能源燃煤和天然氣供熱產(chǎn)生了大量的黑碳和二氧化碳排放。雖然國家推廣天然氣減少了粉塵等排放污染，但碳排放并沒有減少，仍是霧霾主要凝結(jié)核來源。大氣中離子凝結(jié)核和微顆粒凝結(jié)是大霧成因的主要條件，形成大霧后微顆粒污染物擴(kuò)散困難、濃度明顯增加，成為霧霾污染物，這主要是因為霧的形成過程是空氣中的水汽在懸浮于空氣中的微粒上凝結(jié)成水汽微粒。當(dāng)空氣污染嚴(yán)重時懸浮顆粒物增加，霧霾空氣中存在大量的正離子，越是空氣污濁的地方正離子濃度越高，飄浮在空氣中的細(xì)菌周圍附著很多正離子，如果空氣中同時有負(fù)離子，且含量不少，在每個細(xì)菌周圍就會同時附著正離子和負(fù)離子，正負(fù)離子產(chǎn)生電場，放電使細(xì)菌失活。在城市大氣中微顆粒物中大部分具有吸濕性是水汽凝結(jié)核的主要來源，有利于霧的生成和發(fā)展，并使霧成為濃度較大復(fù)雜的氣溶膠污染物系統(tǒng)，部分有害元素和化合物富集在水汽微顆粒物上，加重了對人體呼吸道感染等健康的影響。

隨著人們生活水平的提高，人們對建筑環(huán)境的要求也越來越高。各種治理霧霾技術(shù)在應(yīng)用，相比之下，既能進(jìn)行區(qū)域性大氣環(huán)境霧霾凈化處理、又能為建筑物熱泵供熱提供低溫位熱源的技術(shù)成為國際性的科技公關(guān)的難題。在當(dāng)前節(jié)能低碳，減少霧霾天氣，創(chuàng)建生態(tài)城市、綠色生態(tài)小區(qū)、中小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)環(huán)保供暖綠色低碳建筑的大形式下，特別是在分散型小建筑、農(nóng)業(yè)大棚采暖急需一種替代燃煤小鍋爐凈化霧霾的低熱源熱泵的低碳環(huán)保節(jié)能供熱技術(shù)方式，將要在人們生產(chǎn)生活的發(fā)展中將要扮演著重要角色。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明型閉式納米流體霧霾吸收供熱機(jī)目的在于采用高性能的霧霾靜電場殺菌、汽-液傳導(dǎo)冷凍除霧去濕供熱、套管蓄熱能清霜霾技術(shù)，對區(qū)域性霧霾大氣環(huán)境進(jìn)行凈化，吸收提升霧霾濕冷熱源，實現(xiàn)環(huán)保供暖。

對區(qū)域性霧霾大氣環(huán)境進(jìn)行凈化，在于驅(qū)動霧霾空氣循環(huán)，大量帶有正電荷的PM2.5微顆粒菌類進(jìn)入靜電場吸附除霾裝置，使病毒塵埃吸附在陽極板上以達(dá)到除霾目的，霧霾空氣經(jīng)循環(huán)進(jìn)入靜電場吸附除霾裝置除霾后，仍然具有很高的含濕量，再經(jīng)經(jīng)濟(jì)溫差汽—液傳導(dǎo)冷凍翅片除霾段實現(xiàn)降焓減濕處理過程，除去濕空氣中凝結(jié)水分，空氣相對濕度下降，有利于污染物質(zhì)擴(kuò)散，靜電場凈化降低了循環(huán)空氣中PM2.5細(xì)菌病毒含量和含濕量后排入大氣，改善居住環(huán)境空氣質(zhì)量。

霧霾濕冷熱源經(jīng)靜電吸霾冷凍除霧系統(tǒng)、濕冷熱源吸收液環(huán)系統(tǒng)、卡諾循環(huán)低溫提升系統(tǒng)、套管蓄能供熱清霾系統(tǒng)的精確匹配后達(dá)到高效低熱源熱泵霧霾吸收效果，經(jīng)濟(jì)環(huán)保替代化石能源，可有效地減少霧霾凝結(jié)核的生成。

可在空氣溫度-15℃以上地區(qū)全部高效地替代化石能源供熱產(chǎn)生的碳排放，可在空氣溫度-15℃以下地區(qū)30—50%高效地替代化石能源供熱產(chǎn)生的碳排放。

本發(fā)明型的技術(shù)方案是：由凈化供熱一體機(jī)框架結(jié)構(gòu)1，靜電吸霾冷凍除霧系統(tǒng)2，濕冷熱源吸收循環(huán)系統(tǒng)3，卡諾循環(huán)低溫提升系統(tǒng)4，套管蓄能供熱清霾系統(tǒng)5構(gòu)成。

凈化供熱一體機(jī)框架結(jié)構(gòu)1?包括機(jī)體型鋼底座，機(jī)架四邊型鋼立柱，機(jī)架中部型鋼橫擔(dān)，機(jī)架頂部型鋼橫擔(dān)，凝結(jié)水盤，風(fēng)筒型鋼框架，鈑金維護(hù)板組組成。