一種具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統的製作方法

2023-07-19 10:32:51 4

專利名稱：一種具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於建築物通風系統設計，具體涉及ー種具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統。
背景技術：
建築物通風系統通常可分為強制通風型和自然通風型。強制通風系統利用電動風機實現對建築物的送風換氣；自然通風系統利用溫差產生的空氣密度差產生通風所需的壓頭，因此也稱為熱壓通風。強制通風系統功率較大，但可靠性低；自然通風系統可靠性高，但通常無法產生較大的送風量。核電廠通風系統對於可靠性的要求較高，尤其是與事故相關的通風需求，如事故エ況下的主控室通風或大氣熱阱空氣冷卻等，必須確保極高的可靠性。本發明尋求構建ー種可用於核電廠的高可靠性通風系統，以滿足業界對核電系統安全的迫切需要。

發明內容
本發明的目的在於通過對太陽能電池板、蓄電池、功率平衡器及垂直軸型風機的廣義非能動整合，提供ー種具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統。本發明的技術方案如下ー種具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，包括由系統結構牆體、通風結構牆體及系統底板構成的系統設備空間，通風結構牆體內側與系統底板的環形凸沿構成通風通道，通風通道內設有風機組件，向陽面的系統結構牆體的外表面敷設太陽能子系統，系統設備空間內設有與所述的太陽能子系統相連接的蓄電池子系統和功率平衡子系統。進ー步，如上所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其中，所述的太陽能子系統包括敷設在向陽面的系統結構牆體外表面的太陽能電池底板，太陽能電池底板上設有若干個太陽能電池單元，所述的若干個太陽能電池單元被分配至多個相互獨立的供電序列。進ー步，如上所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其中，所述的系統結構牆體為無底無蓋的殼結構，水平截面為軸對稱或中心対稱的多邊形，水平截面的輪廓下大上小依次變化。進ー步，如上所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其中，所述的通風結構牆體為筒形殼結構，水平截面為圓形，頂部具有環形凸沿，下部具有周向均布的若干個風機電氣儀控通道貫穿孔。
進ー步，如上所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其中，所述的系統底板為中間開有圓孔的薄板結構，所述的系統底板的環形凸沿沿圓孔周向設置。進ー步，如上所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其中，所述的蓄電池子系統包括沿系統設備空間周向均布的若干個蓄電池模塊，蓄電池模塊連接蓄電池模塊供電接頭，蓄電池模塊供電接頭與系統供電通道連接。
進ー步，如上所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其中，所述的功率平衡子系統包括沿系統設備空間周向均布的若干個功率平衡模塊，功率平衡模塊之間設有電氣儀控通道，功率平衡子系統分別與蓄電池子系統和風機組件連接；功率平衡子系統根據實際情況，調整蓄電池子系統中的工作狀態，選擇對風機組件的供電方式，並為風機組件分配功率。進ー步，如上所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其中，所述的風機組件包括沿通風結構牆體內壁周向均布的若干風機組件模塊，風機組件模塊經穿過風機電氣儀控通道貫穿孔的風機電氣儀控通道從功率平衡子系統獲得運轉所需電能。進ー步，如上所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其中，風機組件模塊採用具有風機葉片、風機豎直主軸及風機聯軸器的垂直軸型風機。進ー步，如上所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其中，所 述的若干個風機組件模塊被分配由多個相互獨立的供電序列供電，特定一個供電序列或幾個風機組件模塊失效不會導致系統徹底失去通風能力。本發明的有益效果如下本發明通過對太陽能電池板、蓄電池、功率平衡器及垂直軸型風機的廣義非能動整合，構建了ー種可用於核電廠的高可靠性通風系統。該系統的太陽能電池單元被分配至多個相互獨立的供電序列，特定ー個供電序列或幾個太陽能電池單元失效不會導致整個太陽能子系統失效；同時，若干模塊化風機組件被分配由多個相互獨立的供電序列供電，特定一個供電序列或幾個模塊化風機組件失效不會導致系統徹底失去通風能力。本發明既具有強制通風系統功率較大的特點，又具有相對較高的安全可靠性，完全滿足核電廠的通風系統的要求。


圖I為本發明強化通風系統的外部結構示意圖(軸側圖)；圖2為本發明強化通風系統的頂視圖；圖3為本發明強化通風系統的前視剖面圖；圖4為本發明強化通風系統的頂視40%標高剖面圖；圖5為本發明強化通風系統的頂視20%標高剖面圖；圖6為本發明強化通風系統的子系統間邏輯關係示意圖。圖中，I.系統結構牆體(向陽面)、2.通風結構牆體、3.系統底板、4.太陽能電池底板、5.太陽能電池単元、6.通風通道、7.風機葉片、8.風機豎直主軸、9.風機電氣儀控通道、10.系統結構牆體(背陽面)、11.風機組件間支撐結構、12.功率平衡模塊、13.蓄電池模塊、14.系統供電通道(啟用)、15.蓄電池模塊供電接頭、16.太陽能電池板輸電接頭、17.系統底板環形凸沿、18.風機電動機、19.風機聯軸器、20.系統設備空間、21.功率平衡子系統電氣儀控通道、22.系統供電通道(未啟用)、23.通風結構牆體環形凸沿、24.風機電氣儀控通道貫穿孔
具體實施例方式下面結合附圖與具體實施例對本發明做進ー步的詳細說明。如圖I至圖5所示，本發明提供了ー種具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其系統通風通道6由通風結構牆體2和系統底板3經由系統底板環形凸沿17連接構成；其系統設備空間20由向陽面系統結構牆體I和背陽面系統結構牆體10經由通風結構牆體環形凸沿23與通風結構牆體2相連，並由系統底板3封底構成。所述的系統結構牆體為無底無蓋的殼結構，水平截面為軸對稱或中心対稱的多邊形，水平截面的輪廓下大上小依次變化。本實施例中，系統結構牆體為由四面組成的梯形臺結構。通風結構牆體2為筒形殼結構，水平截面為圓形，頂部具有環形凸沿23，下部具有周向均布的若干個風機電氣儀控通道貫穿孔24。系統底板3為中間開有圓孔的薄板結構，所述的系統底板的環形凸沿17沿圓孔周向設置。向陽面的系統結構牆體I表面敷設有太陽能電池底板4，其上具有若干太陽能電池単元5，太陽能電池底板4與太陽能電池単元5構成太陽能子系統。這些太陽能電池単元被分配至多個相互獨立的供電序列，特定一個供電序列或幾個太陽能電池單元失效不會導致整個太陽能子系統失效。 系統設備空間20內包括蓄電池子系統及功率平衡子系統。蓄電池子系統由沿系統設備空間20周向均布的若干蓄電池模塊13、蓄電池模塊供電接頭15及系統供電通道14組成。系統供電通道貫穿系統結構牆體與太陽能子系統相連獲取電能。這些蓄電池模塊13被分配至多個相互獨立的供電序列，特定一個供電序列或幾個蓄電池模塊失效不會導致整個蓄電池子系統失效。功率平衡子系統由沿系統設備空間20周向均布的若干功率平衡模塊12、功率平衡模塊間的功率平衡子系統電氣儀控通道21組成。這一子系統的功率平衡模塊通常包括逆變器、功率分配器等設備及相同功率分配電路，可根據實際情況，調整蓄電池子系統中的工作狀態，選擇對風機組件的供電方式(太陽能電池直接供電或蓄電池供電)，並為風機組件分配功率。該子系統一旦失效，風機組件將與蓄電池子系統和太陽能子系統直連，獲得運行所需電能。通風通道6內包括模塊化風機組件，風機組件包括沿通風結構牆體2內壁周向均布的若干風機組件模塊。這些風機組件模塊採用垂直軸型風機，周向均布於通風結構牆體2內壁，通過穿過風機電氣儀控通道貫穿孔24的風機電氣儀控通道9從功率平衡子系統獲得運轉所需電能；這些風機組件模塊被分配由多個相互獨立的供電序列供電，特定ー個供電序列或幾個風機組件模塊失效不會導致系統徹底失去通風能力。如圖6所示，ー種具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統由太陽能子系統、蓄電池子系統、功率平衡子系統及若干模塊化垂直軸型風機組件構成。這些子系統間通過獨立冗餘的電氣儀控通道連接，而子系統中的獨立功能模塊均被分配至不同的功能序列，因此具有較高的可靠性，完全失去功能的可能性極低。具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統由太陽能子系統具有以下幾種エ況(1)晝間正常エ況，此時，通過太陽能電池板產生的電能一部分用於為風機供電，一部分用於為蓄電池充電；(2)夜間正常エ況，此吋，白天充好電的蓄電池放電給風機供電；(3)晝間事故エ況為白天失去部分風機通風能力工況；(4)夜間事故エ況為夜間失去部分風機通風能力工況；(5)完全自然通風エ況指完全失去風機通風能力的エ況。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若對本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其同等技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變 型在內。
權利要求
1.ー種具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其特徵在於包括由系統結構牆體(I、10 )、通風結構牆體(2 )及系統底板(3 )構成的系統設備空間(20 )，通風結構牆體(2)內側與系統底板(3)的環形凸沿(17)構成通風通道(6)，通風通道(6)內設有風機組件，向陽面的系統結構牆體(I)的外表面敷設太陽能子系統，系統設備空間(20)內設有與所述的太陽能子系統相連接的蓄電池子系統和功率平衡子系統。
2.如權利要求I所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其特徵在於所述的太陽能子系統包括敷設在向陽面的系統結構牆體(I)外表面的太陽能電池底板(4)，太陽能電池底板(4)上設有若干個太陽能電池單元(5)，所述的若干個太陽能電池單元 5)被分配至多個相互獨立的供電序列。
3.如權利要求I所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其特徵在於所述的系統結構牆體(1、10)為無底無蓋的殼結構，水平截面為軸對稱或中心対稱的多邊形，水平截面的輪廓下大上小依次變化。
4.如權利要求I所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其特徵在·於所述的通風結構牆體(2)為筒形殼結構，水平截面為圓形，頂部具有環形凸沿(23)，下部具有周向均布的若干個風機電氣儀控通道貫穿孔(24)。
5.如權利要求4所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其特徵在於所述的系統底板(3)為中間開有圓孔的薄板結構，所述的系統底板的環形凸沿(17)沿圓孔周向設置。
6.如權利要求I或2所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其特徵在於所述的蓄電池子系統包括沿系統設備空間(20)周向均布的若干個蓄電池模塊(13)，蓄電池模塊(13)連接蓄電池模塊供電接頭(15)，蓄電池模塊供電接頭(15)與系統供電通道(14)連接。
7.如權利要求6所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其特徵在於所述的功率平衡子系統包括沿系統設備空間(20)周向均布的若干個功率平衡模塊(12)，功率平衡模塊(12)之間設有電氣儀控通道(21)，功率平衡子系統分別與蓄電池子系統和風機組件連接；功率平衡子系統根據實際情況，調整蓄電池子系統中的工作狀態，選擇對風機組件的供電方式，並為風機組件分配功率。
8.如權利要求I所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其特徵在於所述的風機組件包括沿通風結構牆體(2)內壁周向均布的若干風機組件模塊，風機組件模塊經穿過風機電氣儀控通道貫穿孔(24)的風機電氣儀控通道(9)從功率平衡子系統獲得運轉所需電能。
9.如權利要求8所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其特徵在於風機組件模塊採用具有風機葉片(7)、風機豎直主軸(8)及風機聯軸器(19)的垂直軸型風機。
10.如權利要求8或9所述的具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統，其特徵在於所述的若干個風機組件模塊被分配由多個相互獨立的供電序列供電，特定ー個供電序列或幾個風機組件模塊失效不會導致系統徹底失去通風能力。
全文摘要
本發明屬於建築物通風系統設計，具體涉及一種具有廣義非能動特性的太陽能建築物強化通風系統。該系統包括由系統結構牆體、通風結構牆體及系統底板構成的系統設備空間，通風結構牆體內側與系統底板的環形凸沿構成通風通道，通風通道內設有風機組件，向陽面的系統結構牆體的外表面敷設太陽能子系統，系統設備空間內設有與所述的太陽能子系統相連接的蓄電池子系統和功率平衡子系統。本發明既具有強制通風系統功率較大的特點，又具有相對較高的安全可靠性，完全滿足核電廠的通風系統的要求。
文檔編號F24F7/06GK102733625SQ20121021866
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者劉江, 李軍, 韓旭 申請人:中國核電工程有限公司