基於煙囪效應的地下工程通風系統的製作方法
2023-10-18 03:14:59
基於煙囪效應的地下工程通風系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種新型地下工程通風系統系統，特別是一種基於煙囪效應的地下工程通風系統。該系統包括通風豎井、煙囪、反射鏡、太陽能熱水子系統等四部分。本發明通過將太陽能轉化為熱能並以此人為製造煙囪效應以實現地下工程的持續、無能耗的通風動力供應。
【專利說明】基於煙囪效應的地下工程通風系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種通風系統及控制方法，特別是一種基於煙囪效應的地下工程通風系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]地下工程在施工及運營階段常常需要以機械通風設施進行通風，以保持充足的新鮮空氣量，並維持其內人員的舒適感。當前地下工程採用的通風方法主要是鼓風機鼓風，鼓風機安裝在地下工程頂部，採用強制排風的方式來促進空氣的流通。這種方式對於小型地下工程較為有效，但對較長空間較大的地下建築就沒用明顯的用途；並且鼓風機在鼓風的時候很容易出現自循環的情況，風機出口的空氣很容易串到進口，這樣只能在鼓風機附近造成空氣流動，不能達到換氣的效果。大型地下空間採用建造豎井方式，使室內和外界聯通，然後採用鼓風機將空氣排出，新鮮空氣入口等得到補充，這種方式是較為合理的換氣方式。但此種方法消耗能量較大，鼓風機在隧道的使用壽命內都要運轉，噪音汙染嚴重，這樣消耗大量的能源。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種基於煙囪效應的地下工程通風系統。該系統包括通風豎井、煙囪、反射鏡、太陽能熱水裝置等四部分。該系統的運作包括通風豎井、煙囪、反射鏡、太陽能熱水裝置等的聯合作用。
[0004]其中，所謂煙囪效應是指由於建築物內外空氣的溫度差產生了空氣密度的差別，於是形成壓力差，驅使室內外的空氣流動，從而形成自然通風。煙囪效應通風能力與煙囪高度及煙囪內外溫差有密切關係。一般來說，煙囪高度越高，煙囪直徑越大，煙囪內部較外部氣溫差越大，煙囪效應就越明顯，通風能力也就越大。
[0005]其中，通風豎井布置在地下工程頂部，其作用在於構成空氣由外界向地下工程輸送新鮮空氣及地下工程向煙囪輸送汙濁空氣的通道。
[0006]其中，煙囪是本發明通風系統的主體。煙囪包括基座、煙囪體、煙囪蓋，基座用於煙囪體與地面的固定，煙囪體外塗吸熱材料，內塗防腐耐磨材料，煙囪體上部設置煙囪蓋，並布置避雷針及高空探照燈。其主要作用在於將照射在煙囪體上的太陽能轉化為熱能並對煙囪體內的空氣加熱以形成溫差，並最終實現、加強煙囪效應。
[0007]其中，反射鏡設置在煙囪體周圍，其作用在於將太陽光反射到煙囪體吸熱材料上，以便煙囪體升溫並加熱煙囪體內空氣，從而實現煙囪效應並帶動整個系統的空氣流動。
[0008]其中，太陽能熱水裝置設置在煙囪體下部及與煙囪體相連的通風隧道上部，該裝置將太陽能轉化為水的熱能存儲下來，並將多餘熱能隨熱水循環系統在煙囪體內循環加熱煙囪體內部空氣。在太陽照射下，太陽能熱水裝置會將太陽能轉化為熱能並儲備在水中，其中熱能存儲下來首先用於夜間或陰雨天等無陽光照射情況下的煙囪效應的實現，在滿足熱能儲備後多餘的熱能將隨熱水循環系統在煙囪體內循環加熱煙囪體內空氣。在夜間或陰雨天等無陽光照射情況下，太陽能熱水裝置將繼續工作，將儲備熱能全部釋放用於加熱煙囪體內空氣為通風提供動力，從而實現無論是晝夜、陰晴，該系統都能實現煙囪效應的發生，並對地下工程提供持續通風動力供應。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1、本發明總體結構示意圖。
[0010]圖2、本發明煙囪、反光鏡、太陽能熱水裝置等地面建築平面布置示意圖。
[0011]其中，1、空氣流；2、通風豎井；3、圍巖；4、地下洞室；5、煙囪；6、反光鏡。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明做進一步說明。如圖1，本發明「基於煙囪效應的地下工程通風系統」是由通風豎井、煙囪、反射鏡、太陽能熱水裝置等四部分組成。在白天，在太陽光的直射及反射鏡的反射作用下，煙囪體外部的吸熱材料將太陽能轉化為熱能，並對煙囪體內部的空氣進行加熱；空氣受熱後密度變小而上升，並從煙囪上部風口排出，這時會在低密度空氣原來的地方即煙囪體內形成負壓區，地下空間內的空氣自動進入煙囪，隨後空氣也會從通風豎井自動進入地下空間內，從而形成自動空氣循環。隨著新鮮空氣源源不斷地進入地下空間，汙濁空氣不斷被煙囪帶出，地下空間的空氣品質將得到改善和保障。同時，在太陽照射下，太陽能熱水裝置會將太陽能轉化為熱能並儲備在水中，其中熱能存儲下來首先用於夜間或陰雨天等無陽光照射情況下的煙囪效應的實現，在滿足熱能儲備後多餘的熱能將隨熱水循環系統在煙囪體內循環加熱煙囪體內空氣。在夜間或陰雨天等無陽光照射情況下，太陽能熱水裝置將繼續工作，將儲備熱能全部釋放用於加熱煙囪體內空氣為通風提供動力，從而實現無論是晝夜、陰晴，該系統都能實現煙囪效應的發生，並對地下工程提供持續通風動力供應。
[0013]如上所述，在優選實施方式中，本發明提供了以下效果:由於煙囪效應的應用，尤其在夏季，不僅可以利用可再生能源為地下空間提供新鮮、高品質的空氣，降低地下空間內汙濁空氣，而且還可以節約大量的機械通風設備能耗減少汙染，具有可持續的應用價值。
[0014]此外，需要說明的是，可在以上實施方式中做出不脫離本發明的原理和實質變化，本發明的範圍限定在所附權利要求及其等效形式中。
【權利要求】
1.一種基於煙囪效應的地下工程通風系統，該系統包括通風豎井、煙囪、反射鏡、太陽能熱水子系統等四部分，該系統的運作包括通風豎井、煙囪、反射鏡、太陽能熱水子系統等的聯合作用。
2.如權利1所述，其中，通風豎井的特徵在於布置在地下工程頂部，作用在於構成空氣由外界向地下工程輸送新鮮空氣及地下工程向煙囪輸送汙濁空氣的通道。
3.如權利1所述，其中，煙囪的特徵在於由基座、煙囪體、煙囪蓋等構成，基座用於煙囪體與地面的固定，煙囪體外塗吸熱材料，內塗防腐耐磨材料，煙囪體上部設置煙囪蓋，並布置避雷針及高空探照燈；其主要作用在於將照射在煙囪體上的太陽能轉化為熱能並對煙囪體內的空氣加熱以形成溫差，並最終實現、加強煙囪效應。
4.如權利1所述，其中，反射鏡的特徵在於設置在煙囪體周圍，作用在於將太陽光反射到煙囪體吸熱材料上，以便煙囪體升溫並加熱煙囪體內空氣，從而加強煙囪效應。
5.如權利1所述，其中，太陽能熱水裝置的特徵在於設置在煙囪體下部及與煙囪體相連的通風隧道上部，作用在於將太陽能轉化為水的熱能，一方面將熱水在煙囪體內循環加熱煙囪體內部空氣輔助煙囪效應，另一方面，通過熱水儲備熱量以便實現夜間或者陰雨天等無太陽光照射時的煙囪效應。
【文檔編號】F24F7/02GK104456816SQ201410685816
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】盧邦穩, 劉長武, 王啟龍, 黃常玲, 高雲瑞 申請人:四川大學