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项目名称 技术分类 单位信息 第一发明人 专利情况 项目简介 发明创新点 产业化及市场应用

项目名称:空调能量再利用系统

  • 湖北文理学院
  • 湖北省襄阳市襄城区隆中路296号
  • 441053
  • 李蒗
  • 15172551771
  • http://www.hbuas.edu.cn

第一发明人

姓名 吴华伟 电话 电子邮件 whw_xy@163.com
区号 0710 邮编 441053 通信地址 湖北省襄阳市襄城区隆中路296号湖北文理学院工科楼GW206

其他发明人

储 威 苏文杭 张 凤 吴红静 李清燕

专利情况

专利类型 专利状态
申请号 授权日期 授权专利号
201910761591.7 2022-04-06 ZL201910761591.7
参展目的

项目简介

“碳中和、碳达峰”已经成为时代特征,节能减排已成为时代的强音,是实现经济可持续发展的必由之路。为落实国家节能减排的相关政策,践行“绿水青山就是金山银山”发展理念,构建人类社会命运共同体、建立资源节约型和环境友好型社会,我们每个公民将付诸行动,从身边小事做起,从日常节能开始。 随着人们生活质量的提高,高功率、高排放的电器使用频率和普及率出现上升的趋势,例如空调。然而空调为人们带来诸多便利的同时,所造成的环境问题也随之而来。空调所排出的热风和液体若无法得到及时的处理,会造成周围的环境温度升高,且容易聚积水渍,若长期囤聚极易变绿发臭、污染环境。此问题在居民楼中尤为突出,上层的冷凝水滴落到下层,将影响楼下居民的正常生活。 为解决上述问题,本项目提出一种空调能量再利用系统,包括换热箱、种植棚、浇水装置和驱动装置,换热箱具有过风通道和过水通道,过风通道的进口连通空调外机的排风口,过水通道的进口连通所述空调外机的排水口;种植棚包括底座和棚盖,棚盖具有罩合状态和打开状态,在棚盖处于罩合状态时,种植棚连通过风通道的出口;浇水装置具有喷洒部,喷洒部的输水口连通过水通道的出口;驱动装置包括设于换热箱的多个温差发电片,用以提供电能。本发明提供中,换热箱内外形成较大温差以供温差发电片发电;过风通道连通种植棚而将空调外机的热风输送至种植棚处,有利于形成温室环境;过水通道连通浇水装置而将空调外机的排水输送至喷洒部处,有利于对种植的植物浇水。 利用上述项目可以低成本实现对空调外机排放气体的能源进行再利用,减轻生态环境压力,同时提供更加良好的居住环境,经济效益也能得到有效提升。

发明创新点

本项目开发了一款“空调外机排风发电+室内外温差发电+空调排水再循环”空调能量利用系统。成立的授权知识产权:空调能量再利用系统ZL201910761591.7。 针对现有空调气体排放处理方法模式单一、效率低、制造成本高及处理效果差的问题,提出了基于风电转换和热电转换以及小型生态循环原理的空调外机排放处理方法,研制了“空调外机排风发电+室内外温差发电+空调排水再循环”空调能量利用系统,改进了空调外机排气排水处理方法,形成“风热双回收”模式的能量再利用技术以及构建小型家庭种植农场搭建技术,有效提高了空调外机排放处理效率,增加了排放处理技术的经济效益,降低了排放对生态环境和居民环境的危害。 (1)“风热双回收”模式的能量再利用技术 以能量转换技术为基本思想,以温差发电和风力发电方法相结合的方式设计空调外机排风发电和室内外温差发电系统。利用上述两个原理,设计“风热双回收”换热箱,此换热箱外壳由温差发电片、隔热层组成,内部集成了风力发电装置。基于高可靠性、高回收效率及低成本制造的目的,该设施采用集成化设计思想,高效的将温差发电和风力发电集成到一个装置中。 我国空调普及率已达到60%以上,且我国人口基数庞大,故我国空调保有量巨大,采用该项技术实现对空调外机排放气体中的能量实现回收利用,经济效益能得到有效提升。 (2)小型家庭种植农场搭建技术 基于吸热保温的原理,提出一套利用空调排风及排水的阳台家庭农场调节系统,空调排风及温差发电可有效对阳台家庭农场绿色作物进行温度和光照调节,促进农作物健康生长。过风通道连通种植棚而将空调外机的热风输送至种植棚处,有利于形成温室环境;过水通道连通浇水装置而将空调外机的排水输送至喷洒部处,有利于提高种植物浇水效率。经上述过程即形成小型家庭种植农场的生态环境。绿色植蔬的种植可以有效降低空调排放气体中的二氧化碳浓度以及排放气体的温度,为解决全球气候变暖问题做出贡献。同时空调排放水的回收利用,一方面起到了节约水资源的效果,另一方面为改善人们生活环境起着一定的作用。 综合国内外空调排放气体的处理方法,多为采用余热回收模式,未考虑排放气体中风能的回收利用。在本发明中创新性的、首次提出“风热双回收”模式不仅在能量回收效率上得到了极大的提高,并且使整个项目的经济效益也更为可观。同时利用处理过后的排放气体和空调外机凝结水形成的小型生态环境也为家庭绿植提供了良好的生长环境,减小对自然生态环境的带去的压力。

产业化及市场应用效益情况

目前国内每年竣工建筑面积约为2000km2,其中公共建筑约有400km2。从目前情况分析,这些建筑在围护结构、采暖空调系统,以及照明方面,共有节约能源50%的潜力。采暖空调节能潜力最大,在暖通空调设计方面加以控制就能够有效的节约能源。目前,对于空调外机能量回收机制,此项技术并不成熟,空调外机能量的利用中,大多较为局限,且不具规模,同时存在实现困难等问题。 本项目旨在提高空调使用过程中的能源回收能力,通过利用“风电转换+热电转换”的“双模式”能量回收技术及废水循环利用等技术,将空调排出的低品位热量有效地利用起来,结合蓄能技术,设计了家用阳台空调再利用系统,为用户提供更为优质的生活能源,达到节约能源的目的。本项目以空调能源利用系统为主体,其能源回收效率能够达到40~50%,具有较好的市场应用前景,并且其系统规模相较于其他能源回收装置,设备体积较小,能够更加方便快捷的进行安装使用,占用建筑物空间较小,对资源占有率较小;并且具有较强的系统稳定性,能够在使用过程中减少维修次数,降低使用成本;在设置热回收装置的空调系统里, 为了有效地回收热 (冷) 量, 提高系统效率, 需要配备必要的自控装置, 以确保回收系统在合理的状态下工作。 项目具有投资少,节能减排效果好,环境友好、通用性强等特点,为数亿计家庭节能环保开辟新的场景,市场前景广阔。以一个“240温差片+5平米种植区+40L循环水箱”的空凋利用系统为例,成本约900元/台。每年可发电200瓦,节水3吨,生产50公斤的绿色有机蔬菜。减少二氧化碳排放164.25公斤,释放氧气109.5千克。

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