一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統的製作方法

2023-07-17 21:20:26

本發明涉及到環保領域，特別涉及到一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統。

背景技術：

霧霾毫無疑問是目前我們國家面臨的最大的環境問題，如何改善城市的居住環境，減少霧霾汙染是我們應該應對的最大挑戰。從國家層面上以及企業及居民都在想盡各種辦法來應對挑戰，各種各樣的應對方案也層出不窮，顯示了人民的無窮智慧，但是各種方案又存在著各種的局限性。

總結我們應對環境及霧霾問題，有如下幾種方式作為解決方案：第一是減少排放，從源頭上來控制霧霾的產生量；第二是去除霧霾，將現存的霧霾儘量收集起來，或者轉化霧霾的存在形態，從而降低對人體的影響；第三是轉移霧霾的位置，或者將其從一個地方轉移到另一個地方，從而保持一個地方的乾淨。以上是整體性的除霾方式，屬於大環境下的治理方案。

而對於室內來說，基本是採取新風系統來排除室內汙濁空氣，引入外界新風。所採取的設備一般是新風設備，特別是家用新風系統及空氣淨化器等，其工作原理都是自循環，只能用於單體空間內的除霾，所以對室外霧霾是不起作用的。另外，目前的新風系統對房屋內溫度的改變是基本無效的，即使有所謂的加熱器件，加熱效果也非常有限。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服上述現有技術中存在的不足，提供一種新的用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統。本發明的集中式冷熱空氣交換系統要能夠最大限度的去除霧霾，改善空氣品質，並且集中化地實現區域性降溫或採暖工作，在改善環境的基礎上實現溫度調節功能。

為了達到上述發明目的，本發明專利提供的技術方案如下：

一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統，該系統包括有取風埠、預冷熱管道、空氣水霧化除塵子系統、除溼冷熱交換子系統、空氣分配子系統和室內空氣釋放子系統；

所述的取風埠包括有多個，呈扇形布置在地面上以抽取室外風，所述的室外風為冷空氣或熱空氣，每個取風埠均通過進氣管道連接到預冷熱管道上；

所述的預冷熱管道預埋在地面以下的土層中，所述的空氣水霧化除塵子系統和除溼冷熱交換子系統分別設置在預冷熱管道上；

所述的空氣水霧化除塵子系統設置在位於地面下的水霧化室內，空氣水霧化除塵子系統接收預冷熱管道中的冷空氣或熱空氣，進行水霧化處理後再通過預冷熱管道輸送至所述的除溼冷熱交換子系統中；

所述的除溼冷熱交換子系統設置在地面下的熱交換室內，除溼冷熱交換子系統對水霧化處理後的冷熱空氣分別進行除溼和冷熱交換，冷熱交換所需的熱源是集中釆集自地下的熱能，預冷熱管道中的處理後空氣通過出氣管道輸送至空氣分配子系統中，位於地面上的空氣分配子系統至少設有一個；

所述的空氣分配子系統將接收的處理後空氣分配到多根入戶管道中，每根所述的入戶管道分別進入到不同的用戶室內空間以連接至室內空氣釋放子系統中；

所述的室內空氣釋放子系統設置在用戶室內空間中，室內空氣釋放子系統包括有多個木質的空氣釋放模塊，在每個空氣釋放模塊上均設有釋放埠，處理後空氣通過釋放埠釋放在室內以調節室內環境。

在本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中，所述的取風埠為伸出於地面上的管道，在管道的端部設有用於雨水防護及異物入侵防護的錐形蓋帽。

在本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中，所述的預冷熱管道為埋設在地面下的圓形管道。

在本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中，作為一種優化設計，所述的空氣水霧化除塵子系統設置在位於地下的水霧化室內，該空氣水霧化除塵子系統在結構上包括有多個位置相對設計的水霧化噴頭，所述的水霧化噴頭通過水管連接有高壓水泵，高壓水泵連接有輸水管道，在水霧化室的底部設有水淨化回流箱，該水淨化回流箱與所述的輸水管道連通。

在本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中，作為一種優化設計，所述的除溼冷熱交換子系統設置在位於地下的熱交換室內，該除溼冷熱交換子系統結構上包括有多個散熱片，所述的散熱片與地源熱泵上採集熱能後的輸出管道相連接，地源熱泵釆集自地下的熱能，多個位於同一平面內的散熱片形成散熱片層，在熱交換室內設有多個層疊分布的散熱片層，在所述散熱片上還設有絨毛，所述熱交換室內的積水通過預冷熱管道流至水霧化室底部的水淨化回流箱內，熱交換室和水霧化室之間的預冷熱管道具有傾角以引導積水的流動。

在本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中，作為一種優化設計，所述的空氣分配子系統設置在地面上，所述的空氣分配子系統包括有引風機和空氣分配裝置，該空氣分配裝置包括有一個進氣埠和多個出氣埠，所述的進氣埠連接出氣管道，在出氣管道上還設有所述的引風機，每個所述的出氣埠分布連接一根入戶管道，在每個出氣埠位置處分別設有一個氣源開關以控制入戶管道的開合。

在本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中，作為一種優化設計，所述的室內空氣釋放子系統中的空氣釋放模塊為鋪設在用戶室內空間牆壁上的多個木質裝飾模塊，所述的入戶管道分路出的多根細小管道分別連接至木質裝飾模塊上，在木質裝飾模塊上分布有多個作為釋放埠的小孔，在用戶室內空間上還設有連同室內外的風出口。

在本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中，作為一種優化設計，所述的空氣水霧化子系統設有多套以實現多級水霧化除塵，每套空氣水霧化子系統分別設置在單獨的水霧化室中，相鄰空氣水霧化子系統之間通過預冷熱管道連通。

在本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中，作為一種優化設計，所述的除溼冷熱交換子系統設有多套以實現多級除溼熱交換，每套所述的除溼冷熱交換子系統分別設置在單獨的熱交換室中，相鄰除溼冷熱交換子系統之間通過預冷熱管道連通。

在本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中，作為一種優化設計，該系統還包括空氣負離子發生子系統，所述的空氣負離子發生子系統設置在負離子發生室中，該負離子發生室處於除溼冷熱交換子系統和出氣管道之間預冷熱管道上，設置在地面下的負離子發生室內的空氣負離子發生子系統在結構上包括多個並行的空氣負離子發生裝置。

一種用於全城除霾的集中式冷熱空氣交換系統，該系統包括有取風埠、預冷熱管道、空氣水霧化除塵子系統、除溼冷熱交換子系統、空氣分配子系統和室內空氣釋放子系統；多組以扇形分布的取風埠整體呈環狀分布在城市的四周，取風埠通過預冷熱管道集中並共用同一處空氣水霧化除塵子系統、除溼冷熱交換子系統和空氣分配子系統，與空氣分配子系統連接的入戶管道分別鋪設至居民用戶家庭的室內空間和公共場所的室內空間，入戶管道將處理後的空氣通過室內空間的空氣釋放模塊實現空氣更換溫度調節。

一種城市沙塵霧霾防護治理體系，該體系中包括還有四套用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統，每套系統均包括有取風埠、預冷熱管道、空氣水霧化除塵子系統、除溼冷熱交換子系統、空氣分配子系統和室內空氣釋放子系統；四套用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統分別布設於城市的東、南、西、北四個方位，四個方位上的集中式冷熱空氣交換系統中呈扇形分布的取風埠組成一個圍繞城市的圓形取風帶，每個方位上的集中式冷熱空氣交換系統中入戶管道分別就近供應該區域的用戶室內空間；環形分布於城市四周的取風埠抽取室外空氣在城市四周形成負壓帶，城市內部的用戶室內空間出氣後在城市上空形成正壓區，邊緣負壓帶與中部正壓區的組合阻止城市外部沙塵和霧霾的飄入以改善城市空氣環境。

作為一種並行的技術方案，通過整套系統設置在地面上，可以低成本實現除霾、熱交換和空氣改善的效果：

另一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統，包括有取風埠、預冷熱管道、空氣水霧化除塵子系統、除溼冷熱交換子系統、空氣分配子系統和室內空氣釋放子系統；

多個呈扇形布置在地面上的取風埠用以抽取室外空氣，所述的室外空氣為冷空氣或熱空氣，每個取風埠均通過進氣管道連接到預冷熱管道上；

所述的預冷熱管道設置在地面上，所述的空氣水霧化除塵子系統設於水霧化室內，所述的除溼冷熱交換子系統設於熱交換室內，該水霧化室和熱交換室依次布置在預冷熱管道上；

所述的空氣水霧化除塵子系統接收預冷熱管道中的冷空氣或熱空氣，進行水霧化處理後再通過預冷熱管道輸送至所述的除溼冷熱交換子系統中；

所述的除溼冷熱交換子系統對水霧化處理後的冷空氣或熱空氣分別進行除溼和冷熱交換，冷熱交換所需的熱源是集中釆集自地下的熱能，預冷熱管道中的處理後空氣通過出氣管道輸送至空氣分配子系統中，所述的空氣分配子系統至少設有一個；

所述的空氣分配子系統將接收的處理後空氣分配到多根入戶管道中，每根所述的入戶管道分別進入到不同的用戶室內空間以連接至室內空氣釋放子系統中；

所述的室內空氣釋放子系統設置在用戶室內空間中，室內空氣釋放子系統包括有多個木質的空氣釋放模塊，在每個空氣釋放模塊上均設有釋放埠，處理後空氣通過釋放埠釋放在室內以調節室內環境。

基於上述技術方案，本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統在實踐中取得了如下技術效果：

1.本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統的首要功能是通過多點採集室外空氣，並通過水霧化子系統來實現霧霾的淨化除塵，除了多次霧化除塵以外，還可以採用電離除霾等方式，將室外含有霧霾的空氣淨化，從而達到除塵和除霾的目的。

2.本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統的主要功能是通過冷熱交換系統來交換地源熱泵上的熱量，若引進熱空氣則進行降溫，若引進冷空氣則進行升溫，從而達到空氣的溫度基本保持恆定，經測算為16℃至25℃，淨化及熱交換處理後的空氣供應到用戶空間中，從而保持用戶空間內具有新鮮的處理後空氣，並且保持整體溫度處於舒適的狀態。

3．本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統能夠成功的關鍵在於室內空氣釋放子系統，只有在用戶空間內鋪設大量的木質裝飾模塊，在用戶空間內形成眾多的釋放埠，才可能通過微風量來保持室內空間的微風場，進而將室內空間的溫度和風壓控制在人體適宜的範圍內。

4.本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統最大優點在於，通過在較大區域比如城市中多點環形布置取風埠，將大量的含有霧霾空氣進行淨化處理後供給到城市內的用戶空間中，用戶空間內的汙濁空氣在排除外部，從而形成一個相對閉環的空間，這個空間內外界含有霧霾空氣基本是處理後再進入城市中，從而保持整座城市的乾淨整潔。

附圖說明

圖1是本發明一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統的結構組成示意圖。

圖2是本發明一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中空氣水霧化除塵子系統的結構組成示意圖。

圖3是本發明一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中除溼冷熱交換子系統的結構組成示意圖。

圖4是本發明一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中空氣負離子分配子系統的結構組成示意圖。

圖5是本發明一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中空氣分配子系統的結構組成示意圖。

圖6是本發明一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統中室內空氣釋放子系統結構組成示意圖。

圖7是本發明一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統的分布式布置示意圖。

圖8是本發明一種城市沙塵霧霾防護治理體系中用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統的應用布局示意圖。

圖9是本發明另一種基於同一技術構思用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統的結構組成示意圖。

圖1至圖9中：1和a1均為取風埠，2和a2均為進氣管道，3和a3均為預冷熱管道，4和a4均為空氣水霧化除塵子系統，41為水霧化噴頭，42為高壓水泵，43為水淨化回流箱，44為輸水管道，5和a5均為除溼冷熱交換子系統，51為散熱片，52為輸出管道，53為絨毛，6a6為出氣管道，7和a7均為空氣分配子系統，71為引風機，72為進氣埠，73為出氣埠，74為氣源開關，8和a8均為入戶管道，9和a9均為室內空氣釋放子系統，91為木質裝飾模塊，92為小孔，93為細小管道，10為地源熱泵，11為風出口，12為空氣負離子發生子系統，121為空氣負離子發生裝置，a、b、c、d均為用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統，e為負壓帶，f為正壓區，g為城市。

具體實施方式

下面我們結合附圖和具體的實施例來對本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統做進一步的詳細描述，以理解本發明中系統的整體布置方式、結構組成和相應的工作方式，但不能以此來限制本發明的保護範圍。

如圖1所示，本發明是一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統，用於分散抽取室外空氣，集中淨化處理、冷熱交換和電離後，再分散供給到居民用戶或公共用戶中，從而實現環境空氣的除霾淨化和提供空氣的溫度恆定。本發明的集中式冷熱空氣交換系統在整體結構上包括有取風埠1、預冷熱管道3、空氣水霧化除塵子系統4、除溼冷熱交換子系統5、空氣負離子發生子系統12、空氣分配子系統7和室內空氣釋放子系統9幾個部分。下面我們分別講述其結構組成和連接關係：

所述的取風埠1包括有多個，呈扇形布置在地面上以抽取室外空氣，所述的室外空氣為冷空氣或熱空氣，每個取風埠1均通過進氣管道2連接到預冷熱管道3上，取風埠1的主要作用是分散性地將室外帶有灰塵及霧霾的空氣抽取採集集中在一起，通過進氣管道2輸送到預冷熱管道3中。現實中所述的取風埠為伸出於地面上的管道，在管道的端部設有用於雨水防護及異物入侵防護的錐形蓋帽。

所述的預冷熱管道3預埋在地面以下的土層中，通常預冷熱管道為埋設在地面下的圓形管道，。所述的空氣水霧化除塵子系統4、除溼冷熱交換子系統5、空氣負離子發生子系統12依次設置在預冷熱管道3上。所述的空氣水霧化除塵子系統4設置在位於地面下的水霧化室內，空氣水霧化除塵子系統4接收預冷熱管道3中的冷空氣或熱空氣，進行水霧化處理後再通過預冷熱管道3輸送至所述的除溼冷熱交換子系統5中。所述的除溼冷熱交換子系統5設置在地面下的熱交換室內，除溼冷熱交換子系統5對水霧化處理後的冷熱空氣分別進行除溼和冷熱交換，冷熱交換所需的熱源是集中釆集自地下的熱能，除溼冷熱交換子系統5對空氣進行除溼和冷熱交換後將空氣通過預冷熱管道3送入至空氣負離子發生子系統12，所述空氣負離子發生子系統12設置在位於地面下的負離子發生室內，在空氣負離子發生子系統12內，空氣負離子發生裝置121對空氣進行電離，使空氣中產生負離子，空氣負離子發生系統12對空氣進行電離後，將處理後的空氣送入至預冷熱管道3中，預冷熱管道3中的處理後的空氣通過出氣管道6輸送至空氣分配子系統7中，空氣分配子系統7至少設有一個，該空氣分配子系統7與預冷熱管道3之間通過出氣管道6連接。

上述的空氣分配子系統7將接收的處理後空氣分配到多根入戶管道8中，每根所述的入戶管道8分別進入到不同的用戶室內空間以連接至室內空氣釋放子系統9中。所述的室內空氣釋放子系統9設置在用戶室內空間中，室內空氣釋放子系統9包括有多個木質的空氣釋放模塊，在每個空氣釋放模塊上均設有釋放埠，處理後空氣通過釋放埠釋放在室內以調節室內環境。

如圖2所示，所述的空氣水霧化除塵子系統4設置在位於地下的水霧化室內，該空氣水霧化除塵子系統4在結構上包括有多個位置相對設計的水霧化噴頭41，所述的水霧化噴頭41通過水管連接有高壓水泵42，高壓水泵42連接有輸水管道44，在水霧化室的底部設有水淨化回流箱43，該水淨化回流箱43與所述的輸水管道44連通。此外，為了更進一步地優化水霧化的效果，所述的空氣水霧化子系統4設有多套以實現多級水霧化除塵，每套空氣水霧化子系統4分別設置在單獨的水霧化室中，相鄰空氣水霧化子系統4之間通過預冷熱管道3連通。

如圖3所示，所述的除溼冷熱交換子系統5設置在位於地下的熱交換室內，該除溼冷熱交換子系統5結構上包括有多個散熱片51，所述的散熱片51與地源熱泵10上採集熱能後的輸出管道52相連接，多個位於同一平面內的散熱片51形成散熱片層，在熱交換室內設有多個層疊分布的散熱片層，在所述散熱片51上還設有絨毛53，所述熱交換室內的積水通過預冷熱管道3流至水霧化室底部的水淨化回流箱43內，為了實現積水的流動，在熱交換室和水霧化室之間的預冷熱管道3具有傾角，使得熱交換室處的預冷熱管道高度稍微高於預冷熱管道在水霧化室位置處的高度，這樣可以引導積水從熱交換室向水霧化室進行流動，從而將空氣中攜帶的水汽匯集到水淨化回流箱43中。另外，為了更進一步地提高除溼及冷熱交換的效果，所述的除溼冷熱交換子系統5設有多套以實現多級除溼熱交換，每套所述的除溼冷熱交換子系統5分別設置在單獨的熱交換室中，相鄰除溼冷熱交換子系統5之間也是通過預冷熱管道3連通。

如圖4所示，所述的空氣負離子發生子系統12設置在預冷熱管道3上，所述空氣負離子發生子系統12設置在除溼冷熱交換子系統5和出氣管道6之間，所述的空氣負離子發生子系統12設置在地面下恆溫區域的負離子發生室內，該空氣負離子發生子系統12結構上包括多個空氣負離子發生裝置121，所述的多個空氣負離子發生裝置121均設在負離子發生室內。

如圖5所示，所述的空氣分配子系統7設置在地面上，所述的空氣分配子系統7包括有引風機71和空氣分配裝置72，該空氣分配裝置72包括有一個進氣埠73和多個出氣埠74，所述的進氣埠73連接出氣管道6，在出氣管道6上還設有所述的引風機71，每個所述的出氣埠74分布連接一根入戶管道8，在每個出氣埠74位置處分別設有一個氣源開關75，通過氣源開關75來控制出氣埠74的開合。

如圖6所示，所述的室內空氣釋放子系統9中的空氣釋放模塊為鋪設在用戶室內空間牆壁上的多個木質裝飾模塊91，進入用戶室內空間的入戶管道8再分路出的多根細小管道93分別連接至木質裝飾模塊91上，在木質裝飾模塊91上分布有多個作為釋放埠的小孔92，細小管道93將處理後空氣通過小孔92釋放在室內空間中，通過在室內空間形成微小風場來達到淨化室內空氣和調節室內溫度的作用。為了對室內空氣的風壓和溫度進行控制，還需要在每個室內空間設置一個連同室內和室外的風出口11，通過控制風出口11的大小和開合，調節室內的風壓，通過進風量的控制進而實現室內溫度的調節。

利用本發明的除霾的集中式冷熱空氣交換系統來實現夏季除霾降溫過程如下：

首先，扇形布置的多個取風埠1持續抽取室外公共區域的熱空氣，通過與取風埠1連接進氣管道2輸送到位於地下的預冷熱管道3中。在地下的預冷熱管道3內，熱空氣在經過初步降溫後進入至空氣水霧化室內。水霧化室中的空氣水霧化子系統4利用其大量相對布置的水霧化碰頭41噴出的水霧進行除塵降溫，空氣中的霧霾灰塵等被霧氣小水滴攜帶走甚至滴下，從而達到除塵除霾的目的。除塵降溫後的含水率較高的霧化空氣，由於霧化空氣含水率較高，便於進行後續的冷熱交換，霧化空氣經過預冷熱管道3輸送到熱交換室中。位於熱交換室內的除溼冷熱交換子系統5進行除溼和熱交換，其具體的實現是通過散熱片51及其上的絨毛53來實現的。由於熱交換室中布置有層層疊疊的散熱片層，形成巨大的散熱面積，充分實現熱交換。再由於散熱片51上帶有絨毛53，致使霧化空氣中的水霧聚集在絨毛53上成為水滴，水滴凝大後滴落到熱交換室的底部，從而降低霧化空氣中的含水率。由於熱交換室和水霧化室間預冷熱管道3具有一定的傾角，在水滴流下後滴落至水霧化室底部的水淨化回流箱43內淨化後備後續使用。為了實現冷熱交換，散熱片51是與地源熱泵10上採集熱能後的輸出管道52相連接的，散熱片51內因而會流動有地熱水，該地熱水保持溫度較低，通過散熱片51來吸收霧化空氣中的熱量，以降低霧化空氣的溫度。經過多次除溼冷熱交換，以將霧化空氣變為淨化空氣，並且溫度控制在16-25度的區間內，該溫度區間為所需的使用溫度區間，進而完成除霾與降溫工作。通過大量的散熱片51與霧化空氣進行熱量交換，以降低霧化空氣的溫度。經過多次除溼冷熱交換，以將霧化空氣變為淨化空氣，並且溫度控制在16-25度的區間內，該溫度區間為所需的使用溫度區間，進而完成除霾與降溫工作。

除霾和降溫處理後的淨化空氣經過預冷熱管道3進入空氣負離子發生子系統12，在空氣負離子發生子系統12內，空氣負離子發生裝置121對空氣進行電離，使空氣中產生負離子，空氣負離子發生系統12對空氣進行電離後，將處理後的空氣送入至預冷熱管道3中，預冷熱管道3中的處理後的空氣經由出氣管道6輸送到位於地面上的空氣分配子系統7上，通過空氣分配子系統7來完成一定區域內多用戶的分配工作，實現集中式供冷氣的功能。進入到用戶室內空間的入戶管道8將降溫後的淨化空氣入戶後連接至室內空氣釋放子系統9的多根細小管道93上，多根細小管道93再將降溫後的淨化空氣通過木質裝飾模塊91上的小孔92釋放到房間內。處於各房間內入戶管道8上均安裝有風壓傳感器和溫度傳感器，各個房間均設有聯通戶外的風出口11，在風出口11位置處設有自動調節閥，該自動調節閥根據風壓傳感器的參數來調節閥門的開關量大小，閥門開關量的大小與風壓大小呈正比關係。通過引入經過處理後空氣從而實現室內溫度達到適宜人體的16-25度。

對於冬季來說，持續抽取的是室外公共區域的冷空氣，冷空氣在水霧化室內被水霧化噴頭41噴出的水霧除塵，在除溼冷熱交換子系統5中被來自地源熱泵的地熱能量加熱，被加熱後的淨化熱空氣依次經過預冷熱管道3進入空氣負離子發生子系統12，在空氣負離子發生子系統12中，空氣被電離，被電離的空氣經由預冷熱管道3和出氣管道6進入空氣分配子系統7，空氣分配子系統7將加熱後的淨化熱空氣通過入戶管道8送至各個房間內，各房間內均安裝有風壓傳感器和溫度傳感器，各個房間均設有聯通戶外的風出口11，在風出口11位置處設有自動調節閥，該自動調節閥根據風壓傳感器的參數來調節閥門的開關量大小，閥門開關量的大小與風壓大小呈正比關係。從而實現室內溫度達到適宜人體的16-25度。

該系統中熱交換室、水霧化室和取風埠1成套配置，具有較強的靈活性，特別是適用於對空氣品質要求較高的醫院、學校、社區等場所。

實施例1：

如圖7所示，本實施例作為一種用於全城除霾的集中式冷熱空氣交換系統，是將整套系統放大，以整座城市作為除霾和供舒適空氣的場所，從而實現分散抽取室外空氣，集中處理後在分散地供給給城市中的用戶空間。

從整體結構上來說，本實施例的系統包括有取風埠1、預冷熱管道3、空氣水霧化子系統4、除溼冷熱交換子系統5、空氣分配子系統7和室內空氣釋放子系統9。取風埠1通過預冷熱管道3集中並共用同一處空氣水霧化除塵子系統4、除溼冷熱交換子系統5和空氣分配子系統7，與空氣分配子系統連接7的入戶管道8分別鋪設延伸至居民用戶家庭的室內空間和公共場所的室內空間，入戶管道8將處理後的空氣通過位於用戶室內空間的空氣釋放子系統9實現空氣更換和溫度調節。

本實施例的取風埠1包括有多個，呈環狀分布在城市的四周的地面上以抽取室外風，每處的取風埠又呈扇形分布。根據季節變化不同，室外風為冷空氣或熱空氣，當然也可以正常溫度的空氣。地面上布置的每個取風埠1均通過進氣管道2連接到預冷熱管道3上。

所述的預冷熱管道3預埋在地面以下的土層中，最好位於土層中的恆溫區域，所述的空氣水霧化除塵子系統4設於水霧化室內，所述的除溼冷熱交換子系統5設於熱交換室內，該水霧化室和熱交換室依次布置在預冷熱管道3上。所述的空氣水霧化除塵子系統4接收預冷熱管道3中的冷空氣或熱空氣，進行水霧化處理後再通過預冷熱管道3輸送至所述的除溼冷熱交換子系統5中，所述的除溼冷熱交換子系統5對水霧化處理後的冷空氣或熱空氣分別進行除溼和冷熱交換，冷熱交換所需的熱源是集中釆集自地下的熱能，除溼冷熱交換子系統5將除溼和冷熱交換後的空氣送入至預冷卻管道3中，預冷熱管道3中的處理後的空氣通過出氣管道6輸送至空氣分配子系統7中，空氣分配子系統7至少設有一個，該空氣分配子系統7與預冷熱管道3之間通過出氣管道6連接。空氣分配子系統7將接收的處理後空氣分配到多根入戶管道8中，每根所述的入戶管道8分別進入到不同的用戶室內空間以連接至室內空氣釋放子系統9中。室內空氣釋放子系統9設置在用戶室內空間中，室內空氣釋放子系統9包括有多個木質的空氣釋放模塊，在每個空氣釋放模塊上均設有釋放埠，處理後空氣通過釋放埠釋放在室內以調節室內環境。

在城市內某處地下集中鋪設預冷熱管道，並建設水霧化室和熱交換室，並在城市的四周呈環狀設置取風埠1抽取城市四周的空氣，取風埠1抽取城市四周的空氣以形成負壓帶，城市內室內的淨化空氣釋放後在城市的上方形成正壓區，在壓差作用下，城市上方的空氣流向城市四周，從而阻止了城市四周的霧霾空氣流向城市內，因此該系統不僅具有淨化室內空氣的效果，而且對於整個城市內室外空間的空氣也有淨化作用，該系統對於中小城市而言，採用集中建設空氣霧化室和熱交換室，在城市四周呈環狀分布取風埠1，節約了建設資金，具有良好的經濟效益。

實施例2

如圖8所示，本實施例是一種城市沙塵霧霾防護治理體系，該體系中包括四套用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統，每套系統均包括有取風埠1、預冷熱管道3、空氣水霧化除塵子系統4、除溼冷熱交換子系統5、空氣分配子系統7和室內空氣釋放子系統9；四套用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統為用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統a、用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統b、用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統c和用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統d，分別布設於城市g的東、南、西、北四個方位。

在每套集中式冷熱空氣交換系統中，多個呈扇形布置的取風埠1設在地面上以抽取室外空氣，所述的室外空氣為帶有灰塵及霧霾的冷空氣、熱空氣或者是常溫的室外空氣，每個取風埠1均通過進氣管道2連接到預冷熱管道3上，四個方位上的集中式冷熱空氣交換系統中呈扇形分布的取風埠1組成一個圍繞城市g的圓形取風帶，環形分布於城市g四周的取風埠1抽取室外空氣在城市g四周形成負壓帶e。

所述的預冷熱管道3預埋在地面以下的土層中，所述的空氣水霧化除塵子系統4設於水霧化室內，所述的除溼冷熱交換子系統5設於熱交換室內，該水霧化室和熱交換室依次布置在預冷熱管道3上；所述的空氣水霧化除塵子系統12接收預冷熱管道3中的冷空氣或熱空氣，進行水霧化處理後再通過預冷熱管道3輸送至所述的除溼冷熱交換子系統5中；所述的除溼冷熱交換子系統5對水霧化處理後的冷空氣或熱空氣分別進行除溼和冷熱交換，冷熱交換所需的熱源是集中釆集自地下的熱能，除溼冷熱交換子系統5將除溼和冷熱交換後的空氣送入至預冷卻管道3中，預冷熱管道3中的處理後的空氣通過出氣管道6輸送至空氣分配子系統7中，空氣分配子系統7至少設有一個，該空氣分配子系統7與預冷熱管道3之間通過出氣管道6連接。空氣分配子系統7將接收的處理後空氣分配到多根入戶管道8中，每根所述的入戶管道8分別進入到不同的用戶室內空間以連接至室內空氣釋放子系統9中，每個方位上的集中式冷熱空氣交換系統中入戶管道8分別就近供應該區域的用戶室內空間，城市g內部的用戶室內空間出氣後在城市g上空形成正壓區f，邊緣負壓帶e與中部正壓區f的組合阻止城市g外部沙塵和霧霾的飄入以改善城市g空氣環境。

所述的室內空氣釋放子系統9設置在用戶室內空間中，室內空氣釋放子系統9包括有多個木質的空氣釋放模塊，在每個空氣釋放模塊上均設有釋放埠，處理後空氣通過釋放埠釋放在室內以調節室內環境。

本實施例利用城市沙塵霧霾防護治理體系來實現阻止城市g外部沙塵和霧霾的飄入以改善城市g空氣環境的過程：

首先，環形分布於城市g四周的取風埠1持續抽取室外公共區域的空氣，在城市g四周形成負壓帶e，通過預冷熱管道3輸送到地下，在地下的預冷熱管道3內熱空氣先初步降溫後進入至空氣水霧化室內，利用水霧化碰頭噴出的水霧進行除塵降溫，除塵降溫後的含水率較高的霧化空氣，由於霧化空氣含水率較高，便於進行後續的冷熱交換，霧化空氣經過預冷熱管道3輸送到熱交換室中，熱交換室內的散熱片51上帶有絨毛53，致使霧化空氣中的水霧聚集在絨毛53上稱為水滴，從而降低霧化空氣中的含水率，水滴流下後滴落至水淨化回流箱43內淨化後備後續使用。散熱片51內因流動有地熱水，該地熱水保持一定的溫度，通過散熱片51來調節霧化空氣的溫度。經過多次除溼冷熱交換，以將霧化空氣變為淨化空氣，並且溫度控制在16-25度的區間內，該溫度區間為所需的使用溫度區間，進而完成除霾與控溫工作。

除霾和降溫處理後的淨化空氣依次經過預冷熱管道3和出氣管道6輸送到空氣分配子系統7，通過空氣分配子系統7來完成一定區域內多用戶的分配工作，實現集中式供氣的功能。每個方位上的集中式冷熱空氣交換系統中入戶管道8分別就近供應該區域的用戶室內空間，入戶管道8將淨化空氣入戶後連接至室內空氣釋放子系統9的多根細小管道93，多根細小管道93將降溫後的淨化空氣通過木質裝飾模塊91上的小孔92釋放到房間內。處於各房間內入戶管道8上均安裝有風壓傳感器和溫度傳感器，各個房間均設有聯通戶外的風出口11，在風出口11位置處設有自動調節閥，該自動調節閥根據風壓傳感器的參數來調節閥門的開關量大小，閥門開關量的大小與風壓大小呈正比關係。

城市g內部的用戶室內空間出氣後在城市g上空形成正壓區f，邊緣負壓帶e與中部正壓區f的組合阻止城市g外部沙塵和霧霾的飄入以改善城市g空氣環境。

對於大型城市g而言，城市g四周距離市中心較遠，採用四套用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統形成城市沙塵霧霾防護體系，四個方位上的集中式冷熱空氣交換系統中呈扇形分布的取風埠1組成一個圍繞城市g的圓形取風帶，環形分布於城市g四周的取風埠1抽取室外空氣在城市g四周形成負壓帶e，每個方位上的集中式冷熱空氣交換系統中入戶管道8分別就近供應該區域的用戶室內空間，城市g內部的用戶室內空間出氣後在城市g上空形成正壓區f，邊緣負壓帶e與中部正壓區f的組合阻止城市g外部沙塵和霧霾的飄入以改善城市g空氣環境。該體系的布置方式，適用於大型城市，節省了建設資金，改善了環境質量。

實施例3

本實施例是一種與上述方案並行的技術方案，但是基於同一個發明思路，是具有專利意義上的單一性的。該技術方案的基本思路上將上述系統中的預冷熱管道、空氣水霧化除塵子系統和除溼冷熱交換子系統從地下搬到地面上，通過在地面的布置來提高運行效率和降低建造成本。其具體方案如下：

如圖9所示，本發明是另一種用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統，該系統包括有取風埠a1、預冷熱管道a3、空氣水霧化除塵子系統a4、除溼冷熱交換子系統a5、空氣分配子系統a7和室內空氣釋放子系統a9。

其中，多個呈扇形布置在地面上的取風埠a1用以抽取室外空氣，所述的室外空氣為冷空氣或熱空氣，每個取風埠a1均通過進氣管道a2連接到預冷熱管道a3上。

所述的預冷熱管道a3設置在地面上，所述的空氣水霧化除塵子系統a4設於水霧化室內，所述的除溼冷熱交換子系統a5設於熱交換室內，該水霧化室和熱交換室依次布置在預冷熱管道a3上；

所述的空氣水霧化除塵子系統a4接收預冷熱管道a3中的冷空氣或熱空氣，進行水霧化處理後再通過預冷熱管道a3輸送至所述的除溼冷熱交換子系統a5中；

所述的除溼冷熱交換子系統a5對水霧化處理後的冷空氣或熱空氣分別進行除溼和冷熱交換，冷熱交換所需的熱源是集中釆集自地下的熱能，除溼冷熱交換子系統a5將除溼和冷熱交換後的空氣送入預冷卻管道3中，預冷熱管道a3中的處理後空氣通過出氣管道a6輸送至空氣分配子系統a7中，所述的空氣分配子系統a7至少設有一個。

所述的空氣分配子系統a7將接收的處理後空氣分配到多根入戶管道a8中，每根所述的入戶管道a8分別進入到不同的用戶室內空間以連接至室內空氣釋放子系統a9中。

所述的室內空氣釋放子系統a9設置在用戶室內空間中，室內空氣釋放子系統a9包括有多個木質的空氣釋放模塊，在每個空氣釋放模塊上均設有釋放埠，處理後空氣通過釋放埠釋放在室內以調節室內環境。

本實施例中的空氣水霧化除塵子系統a4、除溼冷熱交換子系統a5、空氣分配子系統a7和室內空氣釋放子系統a9的具體結構形式與實施例1中的結構相同或近似，可以用同樣的結構來完成相同的功能。

本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統先通過多點取風，再通過集中式除霾和冷熱空氣交換，處理後空氣再分配到不同的用戶空間，實現室外環境處理和室內環境的優化，以整體性提高空氣品質。該系統通過改善城市空氣品質和降低城市的熱島效應，是種一不讓地球溫度升高，並且可持續提取太陽在地球淺表層儲存的太陽能，減少利用以電力和煤石油為主要能源來轉換熱能供暖和通過冷媒壓縮製冷的低效率的轉換，而這種集中開發和長距離輸送以電能做為輔助能源，地能作力主要能源而集中冷熱交換，集中淨化的有能量空氣為我們工業化運作，集約化開發和商業化運營提供了可能。是一種高效利用高效交換取之不盡綠色清潔地能源的不二法門。

毫無疑問，以上只是本發明用於除霾的集中式冷熱空氣交換系統的一種具體結構設計和兩種具體應用。除此以外，本發明的集中式冷熱空氣交換系統還具有其他形式的組成結構和應用方式。總而言之，本發明的保護範圍還包括其他對於本領域技術人員來說顯而易見的變化和替代。