建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法
2023-12-04 17:23:26 1
建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法
【專利摘要】建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法。太陽能來減少不可再生能源消耗的應用廣泛，對開窗受限制的高層建築，應用該資源困難很大。本發明組成包括：熱水環路（1）、冷水環路（2），所述的熱水環路包括太陽能熱水器（3），所述的太陽能熱水器置於建築物屋頂，所述的太陽能熱水器一端通過供熱管道與熱水泵（11）連接，所述的熱水泵兩端與供熱管道連接，所述的供熱管道另一端與末端空調控制系統（9）連接，所述的末端空調控制系統內安裝盤管（10），所述的末端空調控制系統還與所述的太陽能熱水器的另一端連接，所述的末端空調控制系統安裝在建築物室內靠近地面的牆體上。本發明用於建築空心結構自然通風系統。
【專利說明】建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法
[0001]【技術領域】:
本發明涉及一種建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法。
[0002]【背景技術】:
目前使用太陽能來減少不可再生能源的消耗的應用很廣泛，但對於開窗受限制的高層和超高層建築來說，應用該資源困難很大。太陽能是人類賴以生存的清潔能源，應用太陽能可以減少不可再生能源的消耗，同時減少碳排放，降低溫室效應的影響。國際能源署(IEA)發布《世界能源展望2013》報告稱2035年，以風能和太陽能光伏為主的間歇式供電佔比45%。對可再生能源減排潛力的系統研究表明，太陽能光熱光伏應用和太陽能對建築碳減排的貢獻，從2010?2030年，可達到l-5TtC/a?15-30 TtC/a。
[0003]將太陽能用於建築自然通風的研究目前正在不斷地開發研究與應用，自然通風是一種節能、可改善室內熱舒適性和提高室內空氣品質的綠色技術措施，自然通風在實現原理上有利用風壓、利用熱壓、風壓與熱壓相結合等幾種形式，現代人類對自然通風的利用是綜合利用室內外條件來實現，如根據建築周圍環境、建築布局、建築構造、太陽輻射、氣候、室內熱源等，來組織和誘導自然通風。同時，在建築構造上，通過中庭、雙層幕牆、門窗、屋頂等構件的優化設計，來實現良好的自然通風效果。各種自然通風技術中，雙層玻璃幕牆是一種較為先進的技術，對於開窗受限制的高層和超高層建築來說，該技術是一種量身定做的節能措施，雙層玻璃幕牆的雙層玻璃之間留有較大的空間，常被稱為「呼吸幕牆」。在冬季，雙層玻璃層間形成陽光溫室，提高建築圍護結構表面溫度；在夏季，可利用煙囪效應在層內通風。氣流模擬結果表明，該結構可大大減少建築冷負荷，提高自然通風效率。張慧敏對建築中庭中和面進行分析，認為隨著天窗面積的增大，中庭和中性面高度隨之升高，但是避免不了在建築中設置中庭以及天窗。Matthew Herman的團隊還探索一種結合了太陽能輔助的煙囪效應和智能幕牆結構的自然通風技術。
[0004]在能源緊缺與環境惡化的雙重壓力下，建築空氣調節依然擁有其不可替代的重要性，然而據統計空調能耗佔建築能耗的30%，且空調能耗的比重逐年加大，常規中央空調能耗大，對環境影響大，急需尋找一種新型的空氣調節方式替代常規空調，來緩解能耗與環境的壓力。
[0005]在空心磚建築的工程應用中，空心磚有著節省材料，砌築效率高，保溫隔熱和透氣性能好等等，作為新的牆體材料，國內外的研究人員對各種空心磚砌體做過很多試驗,其中對空心磚的軸心抗壓強度的實驗表明空心磚砌體的軸心抗壓強度等於或略高於同標號實心磚的砌體。原因是空心磚的尺寸一般比較大，比實心磚厚，在尺寸相同的抗壓試件中，空心磚試件的灰縫少，灰縫對試件強度的影響比對實心磚的影響小。因此空心磚砌體抗壓強度要高於實心磚；對空心磚砌體的抗剪強度的研究表明其抗剪強度等於或略高於實心磚砌體抗剪強度。這是因為空心磚的表面一般比實心磚要粗糙，和砂漿結合的更為緊密，而且空心磚砌體中的砂漿進人空心磚空洞中，形成插人空心磚的銷鍵，使得空心磚砌體的抗剪強度提高，德國的G.SCHELLBACH認為:當孔洞率不超過35%時，空心磚牆體強度較高，但一旦孔洞率達到40%?55%時，空心磚牆體的強度將降低。
[0006]基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統設計研究意義重大，在光伏建築一體化的研究基礎上，結合自然通風煙囪效應熱壓理論，利用建築空心結構的空氣間層作為通風通道，節能、節材；選用清潔的太陽能作為驅動能源，降低常規能源C02及其它汙染物的排放量。整套系統可以替代空調機組的運行，提高室內空氣品質及熱舒適性，降低空調能耗及碳排放。
[0007]
【發明內容】
:
本發明的目的是提供一種建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法上述的目的通過以下的技術方案實現:
一種基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，其組成包括:熱水環路、冷水環路，所述的熱水環路包括太陽能熱水器，所述的太陽能熱水器置於建築物屋頂，所述的太陽能熱水器一端通過供熱管道與熱水泵連接，所述的熱水泵兩端與供熱管道連接，所述的供熱管道另一端與末端空調控制系統連接，所述的末端空調控制系統內安裝盤管，所述的末端空調控制系統還與所述的太陽能熱水器的另一端連接，所述的末端空調控制系統安裝在建築物室內。
[0008]所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，所述的冷水環路包括貯水箱，所述的貯水箱置於建築物屋頂，所述的貯水箱一端通過供冷管道與冷水泵連接，所述的冷水泵兩端與供冷管道連接，所述的供冷管道與所述的供熱管道連接，所述的供冷管道另一端與冷水盤管一端連接，所述的冷水盤管置於蒸發冷卻通道內，所述的冷水盤管表面布置肋片，所述的冷水盤管另一端與所述的末端空調控制系統連接，所述的末端空調控制系統與所述的貯水箱的另一端連接，所述的冷水盤管上方安裝噴淋設備，所述的噴淋設備通過噴淋管道與噴淋水泵連接，所述的噴淋水泵與噴淋水回收器連接，所述的噴淋設備向冷水盤管上方噴淋冷卻水，所述的冷卻水最終回收於噴淋水回收器內。
[0009]所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，所述的供熱管道與所述的供冷管道並聯，所述的供熱管道與所述的供冷管道安裝電子膨脹閥門，通過控制閥門來控制環路的開啟，所述的供熱管道與所述的供冷管道在所述的末端空調控制系統的入口處合併，在所述的末端空調控制系統的出口處分離，分別連接所述的太陽能熱水器與所述的貯水箱。
[0010]所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，所述的末端空調控制系統外部裝有U型通風通道，所述的U型通風通道一側是蒸發冷卻通道，所述的U型通風通道位於建築空心結構中，所述的建築空心結構即由空心磚內部空心間隙組成的空心通道，所述的U型通風通道由地部分和地下部分合併組成；所述的空心結構的建築牆體為光伏電板建築牆體，所述的光伏電板建築牆體表面鋪設太陽能光伏電池板，所述的太陽能光伏電池板表面鋪設玻璃蓋板，所述的玻璃蓋板與所述的太陽能光伏電池板間隙內構成太陽能光伏電板空氣間層，所述的太陽能光伏電板空氣間層一側與太陽能驅動的引風機連接，所述的太陽能光伏電板空氣間層另一側與U型通風通道連接。
[0011]所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，所述的U型通風通道一側頂端安裝輔助風機，所述的U型通風通道另一側頂端安裝餘熱回收翅片換熱器，所述的餘熱回收翅片換熱器一端通過循環水路與餘熱回收循環水泵連接，所述的餘熱回收循環水泵的另一端與餘熱回收板式換熱器連接，所述的餘熱回收板式換熱器的一端與所述的熱水環路的太陽能熱水器及所述的冷水環路的貯水箱連接所構成的並聯環路連接，所述的餘熱回收板式換熱器的另一端與並聯環路餘熱回收循環水泵連接，所述的並聯環路餘熱回收循環水泵置於並聯環路中；所述的U型通風通道在建築物室內牆體上兩處留洞，所述的留洞一個位於靠近地面的牆體上，一個位於靠近頂棚的牆體上，所述的靠近地面的牆體上的留洞安裝末端空調控制系統，所述的靠近頂棚的牆體上的留洞安裝排風口。
[0012]一種利用所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，包括:風循環流程、蒸發冷卻流程，餘熱回收風循環和太陽能光伏換熱四大部分，其特徵是:冬季運行時:閥門V1、V3、V4、V5、V18、V19、V20打開，其餘閥門關閉，太陽能熱水器加熱的熱水通過熱水泵進入末端空調控制系統，吸收室內冷量後，溫度降低，通過閥門V15、VlSK在的管道回到所述的太陽能熱水器中循環加熱；夏季運行時，閥門V1、V3、V4、V5、V18、V19、V20關閉，其餘閥門打開，貯水箱中的水通過冷水泵進入蒸發冷卻通道內帶肋片的冷水盤管中，被冷卻的冷水進入末端空調控制系統吸收室內熱量後，通過閥門V15、V21、V24管道回到貯水箱內循環冷卻。
[0013]所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，.所述的風循環流程是，太陽光輻射至所述的光伏電板建築牆體表面發電帶動所述的太陽能驅動的引風機向所述的光伏電板建築牆體表面送風，空氣與光伏電板表面對流換熱，溫度升高後被送往所述的U型通風通道中，使氣流受煙?效應作用，在所述的U型通風通道中流動的空氣一部分並聯通過所述的末端空調控制系統進入建築物室內，氣流組織形式為下送上排的置換通風，空氣在室內完成熱交換後由於浮升力攜帶汙濁的空氣通過所述的排風口排至所述的U型通風通道的另一端。另一部分空氣在所述的U型通風通道內做動力循環。
[0014]所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，.所述的蒸發冷卻流程是，所述的貯水箱的水通過閥門所在的所述的供冷管道進入所述的蒸發冷卻通道內帶有肋片的所述的冷水盤管，通過所述的噴淋設備在翅片表面噴淋水霧，所述的噴淋設備安裝在所述的U型通風通道一側，其內部有氣流按照AB⑶四個指示箭頭進行流動，加速肋片上的水分蒸發，溼的肋片上的水分蒸發吸熱，致使所述的冷水盤管內水溫度降低，通過閥門V9進入所述的末端空調控制系統。
[0015]所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，.所述的餘熱回收風循環是，所述的U型通風通道的排風側設置一臺所述的翅片換熱器做餘熱回收，以吸收從所述的U型通風通道排出的空氣所攜帶的能量；餘熱回收水循環，所述的翅片換熱器吸收所述的U型通風通道的空氣餘熱，在所述的餘熱回收循環水泵的作用下，通過載熱介質循環進入所述的餘熱回收板式換熱器，在所述的並聯環路循環水泵的作用下，載有餘熱回收能量的介質通過所述的並聯環路閥門的控制進入所述的太陽能熱水器或者所述的貯水箱，冬夏兩季冷熱源側閥門開啟控制為，夏季V27、V29、V30、V31打開，V28關閉，冬季V28、V29、V31 打開，V27、V30 關閉。
[0016]所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，.所述的太陽能光伏換熱是，太陽能光伏電板空氣間層內空氣和光伏電池板表面對流換熱，溫度升高後進入所述的U型通風通道，在煙?效應的熱壓作用下，促使所述的U型通風通道內的空氣循環；在所述的U型通風通道一端設置所述的輔助風機，以解決陰雨天及夜晚所述的U型通風通道內熱壓不足，煙?效應不明顯，自然通風空氣調節效果差、系統無法運行的問題。
[0017]有益效果:
1.本發明將太陽能光伏光熱技術用於建築自然通風，自然通風是一種節能、可改善室內熱舒適性和提高室內空氣品質的綠色技術措施，自然通風在實現原理上利用風壓、利用熱壓、風壓與熱壓相結合的形式。
[0018]本發明採用自然通風的利用是綜合利用室內外條件來實現，如根據建築周圍環境、建築布局、建築構造、太陽福射、氣候、室內熱源等，來組織和誘導自然通風，同時，在建築構造上，通過建築空心牆體結構、中庭、雙層幕牆、門窗、屋頂等構件的優化設計，來實現良好的自然通風效果。
[0019]本發明在光伏建築一體化的研究基礎上，結合自然通風煙囪效應熱壓理論，利用建築空心結構的空氣間層作為通風通道，節能、節材；選用清潔的太陽能作為驅動能源，降低常規能源C02及其它汙染物的排放量，整套系統可以替代空調機組的運行，提高室內空氣品質及熱舒適性，降低空調能耗及碳排放。
[0020]本發明以建築空心結構為自然通風通道，創造節材、節地、靜音的人居環境，使建築通風一體化。
[0021]本發明以太陽能為驅動能源產生「煙囪效應」，強化熱壓通風，使「煙囪效應」不受中性面的限制，提升中性面高度至建築物頂層，避免高層建築各樓層間出現通風效果良莠不齊，影響空氣調節效果。
[0022]本發明通過風、水系統對流換熱，建立空調冷、熱水環路，提供新風冷熱源，通過太陽能光熱作用為建築提供空調熱源，通過噴淋式蒸發冷卻冷水系統內的冷水盤管表面的蒸發冷卻作用為建築提供空調冷源，通過調節通風量來滿足建築的冷暖需求，設置噴淋式蒸發冷卻冷水系統，為夏季提供冷量，減少空調設備的使用，並逐步替代空調設備的應用，為大中型中央空調提供高效節能措施，節省空間、節約能源、降低碳排放。
[0023]本發明明確自然通風在建築空氣調節中的重要性，設計氣流組織形式為下送上排式置換通風系統，通過空氣的「浮升力」攜帶室內負荷及汙濁空氣排至室外，室內空氣淨化效率高，空調工況均勻。
[0024]本發明在光伏電板上設置玻璃蓋板，並利用光伏驅動引風機向空氣間層內輸送空氣對流換熱，一方面降低太陽能光伏電池板溫度，提高發電效率，另一方面提升空氣溫度，製造熱壓差作用下的「煙囪效應」，降低機械通風的風機能耗。
[0025]本發明增設餘熱回收裝置，通過餘熱回收翅片換熱器及餘熱回收板式換熱器將U型通風通道內可利熱源回收至供熱環路或供冷環路再利用。排風口節能效果明顯，增設輔助運行設備，當U型通風通道內熱壓不能滿足室內通風需求時保障系統在不利因素作用下的運行。
[0026]本發明使用的空心磚有著節省材料，砌築效率高，保溫隔熱和透氣性能好等特點，作為新的牆體材料，對各種空心磚砌體做過很多試驗，其中對空心磚的軸心抗壓強度的實驗表明空心磚砌體的軸心抗壓強度等於或略高於同標號實心磚的砌體。原因是空心磚的尺寸一般比較大，比實心磚厚，在尺寸相同的抗壓試件中，空心磚試件的灰縫少，灰縫對試件強度的影響比對實心磚的影響小。因此空心磚砌體抗壓強度要高於實心磚；對空心磚砌體的抗剪強度的研究表明其抗剪強度等於或略高於實心磚砌體抗剪強度。這是因為空心磚的表面一般比實心磚要粗糙，和砂漿結合的更為緊密，而且空心磚砌體中的砂漿進人空心磚空洞中，形成插人空心磚的銷鍵，使得空心磚砌體的抗剪強度提高，。
[0027]本發明對建築空心結構進行優化設計，對建築空心結構的固有空間充分利用，節省建築空間的同時能夠增大牆體熱阻，維持建築負荷穩定，起到一定的牆體保溫作用，減少了保溫材料的使用，降低了建築能耗。
[0028]【專利附圖】
【附圖說明】:
附圖1是本發明自然通風空氣調節系統水循環圖。
[0029]附圖2是本發明自然通風空氣調節系統風循環圖。
[0030]附圖3是本發明自然通風空氣調節系統蒸發冷卻式供冷原理圖。
[0031]附圖4是本發明自然通風空氣調節系統餘熱回收風循環圖。
[0032]附圖5是本發明自然通風空氣調節系統餘熱回收水循環圖。
[0033]附圖6是本發明自然通風空氣調節系統中太陽能光伏電板空氣間層風循環圖。
[0034]附圖7是本發明帶輔助設備的自然通風空氣調節系統原理圖圖中:相同符號線路指引具有連接關係。
[0035]【具體實施方式】:
實施例1:
一種基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，其組成包括:熱水環路1、冷水環路2，所述的熱水環路包括太陽能熱水器3，所述的太陽能熱水器置於建築物屋頂，所述的太陽能熱水器一端通過供熱管道與熱水泵11連接，所述的熱水泵兩端與供熱管道連接，所述的供熱管道另一端與末端空調控制系統9連接，所述的末端空調控制系統內安裝盤管10，所述的末端空調控制系統還與所述的太陽能熱水器的另一端連接，所述的末端空調控制系統安裝在建築物室內靠近地面的牆體上。如附圖1所示。
[0036]實施例2:
根據實施例1所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，所述的冷水環路包括貯水箱4，所述的貯水箱置於建築物屋頂，所述的貯水箱一端通過供冷管道與冷水泵12連接，所述的冷水泵兩端與供冷管道連接，所述的供冷管道與所述的供熱管道連接，所述的供冷管道另一端與冷水盤管5 —端連接，所述的冷水盤管置於蒸發冷卻通道內，所述的冷水盤管表面布置肋片6，所述的冷水盤管另一端與所述的末端空調控制系統連接，所述的末端空調控制系統與所述的貯水箱的另一端連接，所述的冷水盤管上方安裝噴淋設備7，所述的噴淋設備通過噴淋管道與噴淋水泵13連接，所述的噴淋水泵與噴淋水回收器8連接，所述的噴淋設備向冷水盤管上方噴淋冷卻水，所述的冷卻水最終回收於噴淋水回收器內。
[0037]實施例3:
根據實施例1或2所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，所述的供熱管道與所述的供冷管道並聯，所述的供熱管道與所述的供冷管道安裝電子膨脹閥門V1-V26，通過控制閥門來控制環路的開啟，所述的供熱管道與所述的供冷管道在所述的末端空調控制系統的入口處合併，在所述的末端空調控制系統的出口處分離，分別連接所述的太陽能熱水器與所述的貯水箱。如附圖1所示。
[0038]實施例4:
根據實施例1或2所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，所述的末端空調控制系統外部裝有U型通風通道14，所述的U型通風通道一側是蒸發冷卻通道，所述的U型通風通道位於建築空心結構24中，所述的建築空心結構即由空心磚內部空心間隙組成的空心通道，所述的U型通風通道由地坪22和地下部分23合併組成；所述的空心結構的建築牆體為光伏電板建築牆體15，所述的光伏電板建築牆體表面鋪設太陽能光伏電池板25,所述的太陽能光伏電池板表面鋪設玻璃蓋板28,所述的玻璃蓋板與所述的太陽能光伏電池板間隙內構成太陽能光伏電板空氣間層27，所述的太陽能光伏電板空氣間層一側與太陽能驅動的引風機連接，所述的太陽能光伏電板空氣間層另一側與U型通風通道連接。如附圖2、3、6所示。
[0039]實施例5:
根據實施例1或2所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，所述的U型通風通道一側頂端安裝輔助風機，所述的U型通風通道另一側頂端安裝餘熱回收翅片換熱器16，所述的餘熱回收翅片換熱器一端通過循環水路與餘熱回收循環水泵19連接，所述的餘熱回收循環水泵的另一端與餘熱回收板式換熱器18連接，所述的餘熱回收板式換熱器的一端與所述的熱水環路的太陽能熱水器及所述的冷水環路的貯水箱連接所構成的並聯環路連接，所述的餘熱回收板式換熱器的另一端與並聯環路餘熱回收循環水泵20連接，所述的並聯環路餘熱回收循環水泵置於並聯環路中；所述的U型通風通道在建築物室內牆體上兩處留洞，所述的留洞一個位於靠近地面的牆體上，一個位於靠近頂棚的牆體上，所述的靠近地面的牆體上的留洞安裝末端空調控制系統，所述的靠近頂棚的牆體上的留洞安裝排風口 21。如附圖4、5所示。
[0040]實施例6:
根據實施例1-5所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，包括:風循環流程、蒸發冷卻流程，餘熱回收風循環和太陽能光伏換熱，冬季運行時:閥門V1、V3、V4、V5、V18、V19、V20打開，其餘閥門關閉，所述的太陽能熱水器加熱的熱水通過所述的熱水泵進入所述的末端空調控制系統，吸收室內冷量後，溫度降低，通過閥門V15、V18所在的管道回到所述的太陽能熱水器中循環加熱；夏季運行時，閥門V1、V3、V4、V5、V18、V19、V20關閉，其餘閥門打開，所述的貯水箱中的水通過所述的冷水泵進入所述的蒸發冷卻通道內帶肋片的所述的冷水盤管中，被冷卻的冷水進入所述的末端空調控制系統吸收室內熱量後，通過閥門V15、V21、V24所在的管道回到所述的貯水箱內循環冷卻。
[0041]實施例7:
根據實施例6利用所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，所述的風循環流程是，太陽光輻射至所述的光伏電板建築牆體表面發電帶動所述的太陽能驅動的弓I風機向所述的光伏電板建築牆體表面送風，空氣與光伏電板表面對流換熱，溫度升高後被送往所述的U型通風通道中，使氣流受煙?效應作用，在所述的U型通風通道中流動的空氣一部分並聯通過所述的末端空調控制系統進入建築物室內，氣流組織形式為下送上排的置換通風，空氣在室內完成熱交換後由於浮升力攜帶汙濁的空氣通過所述的排風口排至所述的U型通風通道的另一端。另一部分空氣在所述的U型通風通道內做動力循環。
[0042]實施例8:
根據實施例6或7利用所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，所述的蒸發冷卻流程是，所述的貯水箱的水通過閥門所在的所述的供冷管道進入所述的蒸發冷卻通道內帶有肋片的所述的冷水盤管，通過所述的噴淋設備在翅片表面噴淋水霧，所述的噴淋設備安裝在所述的U型通風通道一側，其內部有氣流按照AB⑶四個指示箭頭進行流動，加速肋片上的水分蒸發，溼的肋片上的水分蒸發吸熱，致使所述的冷水盤管內水溫度降低，通過閥門V9進入所述的末端空調控制系統。
[0043]實施例9:
根據實施例6或7或8利用所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，所述的餘熱回收風循環是，所述的U型通風通道的排風側設置一臺所述的翅片換熱器做餘熱回收，以吸收從所述的U型通風通道排出的空氣所攜帶的能量；餘熱回收水循環，所述的翅片換熱器吸收所述的U型通風通道的空氣餘熱，在所述的餘熱回收循環水泵的作用下，通過載熱介質循環進入所述的餘熱回收板式換熱器，在所述的並聯環路循環水泵的作用下，載有餘熱回收能量的介質通過所述的並聯環路閥門的控制進入所述的太陽能熱水器或者所述的貯水箱，冬夏兩季冷熱源側閥門開啟控制為，夏季V27、V29、V30、V31打開，V28關閉，冬季V28、V29、V31打開，V27、V30關閉。
[0044]實施例10:
根據實施例6或7或8或9利用所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，所述的太陽能光伏換熱是，太陽能光伏電板空氣間層內空氣和光伏電池板表面對流換熱，溫度升高後進入所述的U型通風通道，在煙?效應的熱壓作用下，促使所述的U型通風通道內的空氣循環；在所述的U型通風通道一端設置所述的輔助風機，以解決陰雨天及夜晚所述的U型通風通道內熱壓不足，煙?效應不明顯，自然通風空氣調節效果差、系統無法運行的問題。如附圖7所示。
【權利要求】
1.一種基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，其組成包括:熱水環路、冷水環路，其特徵是:所述的熱水環路包括太陽能熱水器，所述的太陽能熱水器置於建築物屋頂，所述的太陽能熱水器一端通過供熱管道與熱水泵連接，所述的熱水泵兩端與供熱管道連接，所述的供熱管道另一端與末端空調控制系統連接，所述的末端空調控制系統內安裝盤管，所述的末端空調控制系統還與所述的太陽能熱水器的另一端連接，所述的末端空調控制系統安裝在建築物室內。
2.根據權利要求1所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，其特徵是:所述的冷水環路包括貯水箱，所述的貯水箱置於建築物屋頂，所述的貯水箱一端通過供冷管道與冷水泵連接，所述的冷水泵兩端與供冷管道連接，所述的供冷管道與所述的供熱管道連接，所述的供冷管道另一端與冷水盤管一端連接，所述的冷水盤管置於蒸發冷卻通道內，所述的冷水盤管表面布置肋片，所述的冷水盤管另一端與所述的末端空調控制系統連接，所述的末端空調控制系統與所述的貯水箱的另一端連接，所述的冷水盤管上方安裝噴淋設備，所述的噴淋設備通過噴淋管道與噴淋水泵連接，所述的噴淋水泵與噴淋水回收器連接，所述的噴淋設備向冷水盤管上方噴淋冷卻水，所述的冷卻水最終回收於噴淋水回收器內。
3.根據權利要求1或2所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，其特徵是:所述的供熱管道與所述的供冷管道並聯，所述的供熱管道與所述的供冷管道安裝電子膨脹閥門，通過控制閥門來控制環路的開啟，所述的供熱管道與所述的供冷管道在所述的末端空調控制系統的入口處合併，在所述的末端空調控制系統的出口處分離，分別連接所述的太陽能熱水器與所述的貯水箱。
4.根據權利要求1或2或3所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，其特徵是:所述的末端空調控制系統外部裝有U型通風通道，所述的U型通風通道一側是蒸發冷卻通道，所述的U型通風通道位於建築空心結構中，所述的建築空心結構即由空心磚內部空心間隙組成的空心通道，所述的U型通風通道由地部分和地下部分合併組成；所述的空心結構的建築牆體為光伏電板建築牆體，所述的光伏電板建築牆體表面鋪設太陽能光伏電池板，所述的太陽能光伏電池板表面鋪設玻璃蓋板，所述的玻璃蓋板與所述的太陽能光伏電池板間隙內構成太陽能光伏電板空氣間層，所述的太陽能光伏電板空氣間層一側與太陽能驅動的引風機連接，所述的太陽能光伏電板空氣間層另一側與U型通風通道連接。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的基於建築空心結構的太陽能驅動多功能自然通風空調系統，其特徵是:所述的U型通風通道一側頂端安裝輔助風機，所述的U型通風通道另一側頂端安裝餘熱回收翅片換熱器，所述的餘熱回收翅片換熱器一端通過循環水路與餘熱回收循環水泵連接，所述的餘熱回收循環水泵的另一端與餘熱回收板式換熱器連接，所述的餘熱回收板式換熱器的一端與所述的熱水環路的太陽能熱水器及所述的冷水環路的貯水箱連接所構成的並聯環路連接，所述的餘熱回收板式換熱器的另一端與並聯環路餘熱回收循環水泵連接，所述的並聯環路餘熱回收循環水泵置於並聯環路中；所述的U型通風通道在建築物室內牆體上兩處留洞，所述的留洞一個位於靠近地面的牆體上，一個位於靠近頂棚的牆體上，所述的靠近地面的牆體上的留洞安裝末端空調控制系統，所述的靠近頂棚的牆體上的留洞安裝排風口。
6.一種利用權利要求1-5所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，包括:風循環流程、蒸發冷卻流程，餘熱回收風循環和太陽能光伏換熱，其特徵是:冬季運行時:閥門V1、V3、V4、V5、V18、V19、V20打開，其餘閥門關閉，.太陽能熱水器加熱的熱水通過.熱水泵進入末端空調控制系統，吸收室內冷量後，溫度降低，通過閥門V15、V18.管道回到太陽能熱水器中循環加熱；夏季運行時，閥門V1、V3、V4、V5、V18、V19、V20關閉，其餘閥門打開，貯水箱中的水通過冷水泵進入蒸發冷卻通道內帶肋片的冷水盤管中，被冷卻的冷水進入末端空調控制系統吸收室內熱量後，通過閥門V15、V21、V24所在的管道回到貯水箱內循環冷卻。
7.根據權利要求6利用所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，其特徵是:所述的風循環流程是，太陽光輻射至所述的光伏電板建築牆體表面發電帶動所述的太陽能驅動的引風機向所述的光伏電板建築牆體表面送風，空氣與光伏電板表面對流換熱，溫度升高後被送往所述的U型通風通道中，使氣流受煙囪效應作用，在所述的U型通風通道中流動的空氣一部分並聯通過所述的末端空調控制系統進入建築物室內，氣流組織形式為下送上排的置換通風，空氣在室內完成熱交換後由於浮升力攜帶汙濁的空氣通過所述的排風口排至所述的U型通風通道的另一端；另一部分空氣在所述的U型通風通道內做動力循環。
8.根據權利要求6或7利用所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，其特徵是:所述的蒸發冷卻流程是，所述的貯水箱的水通過閥門所在的所述的供冷管道進入所述的蒸發冷卻通道內帶有肋片的所述的冷水盤管，通過所述的噴淋設備在翅片表面噴淋水霧，所述的噴淋設備安裝在所述的U型通風通道一側，其內部有氣流按照ABCD四個指示箭頭進行流動，加速肋片上的水分蒸發，溼的肋片上的水分蒸發吸熱，致使所述的冷水盤管內水溫度降低，通過閥門V9進入所述的末端空調控制系統。
9.根據權利要求6或7或8利用所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，其特徵是:所述的餘熱回收風循環是，所述的U型通風通道的排風側設置一臺所述的翅片換熱器做餘熱回收，以吸收從所述的U型通風通道排出的空氣所攜帶的能量；餘熱回收水循環，所述的翅片換熱器吸收所述的U型通風通道的空氣餘熱，在所述的餘熱回收循環水泵的作用下，通過載熱介質循環進入所述的餘熱回收板式換熱器，在所述的並聯環路循環水泵的作用下，載有餘熱回收能量的介質通過所述的並聯環路閥門的控制進入所述的太陽能熱水器或者所述的貯水箱，冬夏兩季冷熱源側閥門開啟控制為，夏季V27、V29.V30.V31 打開，V28 關閉，冬季 V28、V29、V31 打開，V27、V30 關閉。
10.根據權利要求6或7或8或9利用所述的建築空心結構的太陽能驅動自然通風空調系統通風的方法，其特徵是:所述的太陽能光伏換熱是，太陽能光伏電板空氣間層內空氣和光伏電池板表面對流換熱，溫度升高後進入所述的U型通風通道，在煙?效應的熱壓作用下，促使所述的U型通風通道內的空氣循環；在所述的U型通風通道一端設置所述的輔助風機，以解決陰雨天及夜晚所述的U型通風通道內熱壓不足，煙囪效應不明顯，自然通風空氣調節效果差、系統無法運行的問題。
【文檔編號】F24F5/00GK104154619SQ201410434853
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月30日 優先權日:2014年8月30日
【發明者】錢劍峰, 劉亞媛 申請人:哈爾濱商業大學