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新型淺層地能與太陽能風能一體化建筑空調(diào)系統(tǒng)研究

發(fā)布時間:2010年5月24日 來源:

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  與夏季不同的是,在冬季,太陽能風筒抽取的不是房屋頂部閣樓內(nèi)的熱空氣,而是房屋底部地下室的冷空氣。而室外空氣通過井口上方的玻璃太陽房加熱后,進入井水中進行二次加熱,抽出的經(jīng)井水加熱過的空氣經(jīng)過獨立的太陽能風筒進行第三次加熱進入到房屋的閣樓,由屋頂安裝的太陽能集熱器進行第四次加熱后,進入室內(nèi)。與此同時底部冷空氣均勻抽走,上部熱空氣及時補充,最終熱空氣充滿整個房屋。


  到夜晚時,則打開風機緩慢使井水加溫后的空氣持續(xù)進入室內(nèi)閣樓進行換氣。


  該方法首次利用太陽能風筒的煙筒效應作動力,實現(xiàn)了在密封的房屋內(nèi),即不損失冷熱能,又能有全面徹底的通風。該方法首次利用地熱的恒溫做冷熱源,通過空氣作介質(zhì),在不消耗任何人工能源的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了密封室內(nèi)的采暖和制冷。


  該方法首次以相對密封的房屋為管理對象,進行有組織的室內(nèi)強制通風,徹底有效地改善了室內(nèi)的空氣質(zhì)量。


  該方法是一種具有獨立進風口的封閉式通風系統(tǒng),這就為室內(nèi)空氣質(zhì)量的控制和提高,提供了實施的可能。在作為進風口和冷熱源的井水上方井口處,設(shè)置空氣凈化器,可以降低空氣中的浮塵及細菌,大大改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。徹底地消滅浮塵、飛蟲和細菌的入侵,其次,可以通過有效的手段提高室內(nèi)空氣的質(zhì)量和特性。比如可以在進風口外種植鮮花綠樹,或在進風口定量投放居住者喜歡的香水或檀香,都可以改善空氣品質(zhì),提高生活樂趣。另外在凈化器上方設(shè)遮陽棚或種植鮮花樹木來達到夏季降溫,冬季安裝太陽房即擋風又能采集熱能,對進入室內(nèi)的空氣進行預熱。


  本方法所具有的又一好處是,它可以自動開啟和停止工作。在陽光充足時,太陽能風筒內(nèi)空氣溫度升高到比室內(nèi)溫度高過一定程度時,整個系統(tǒng)具有采暖能力時,才會開始通風循環(huán),而夜晚則自動停止,不會損失白天吸取的熱能。


  另外通過高科技的空氣監(jiān)測系統(tǒng)控制,可以對室內(nèi)空氣進行檢測管理,在室內(nèi)氧氣含量低時,自動增加風量,而在監(jiān)測到有害氣體時及時關(guān)閉閥門,并及時報警。為居住環(huán)境的安全提供保證,提高建筑的智能化設(shè)計水平。


  另外本系統(tǒng)為提高井水的熱能循環(huán)效率,首次結(jié)合了地源熱泵的進排水設(shè)置提高了空調(diào)系統(tǒng)的地能利用效率。系統(tǒng)的空調(diào)熱交換器的作用是在冬季將井水和大地中的熱能傳遞給內(nèi)部的空氣,在夏季則將空氣中的熱能傳遞給井水和大地。該系統(tǒng)通過放置在空調(diào)熱交換器之內(nèi)的潛水泵不斷地抽取主井水,來提高空氣交換器的熱交換效果,而抽出的水,通過設(shè)置在墻壁內(nèi)外的管道或散熱器,在對房屋的溫度進行調(diào)節(jié)后,排入副井內(nèi),達到使主井不斷吸取大地熱能的目的,進而達到提高空調(diào)系統(tǒng)效率的目的。而布置在具有良好保溫效果的外墻體內(nèi)側(cè)孔的溫控水管,可以截斷外墻的冷熱交換,可以使室內(nèi)墻體冬暖夏涼,極為舒適。


  驅(qū)動水源流動的是低速節(jié)能水泵,在兩口井之間的管道要密封嚴密,促使虹吸現(xiàn)象的形成,從而進一步降低能源消耗。甚至可以在管路中,設(shè)置外墻太陽能加熱墻,在日照強烈時,加熱的水上升也可節(jié)約動力。


  該供暖、制冷、通風一體化系統(tǒng)在采暖熱量的獲取、計算和使用上,是如此設(shè)計的:以利用井水地能加工后的空氣所含恒溫能源為基礎(chǔ),以太陽能加熱為溫度提高的手段,以建筑物的高效保溫為舞臺來實現(xiàn)零能耗的夢想,以墻體內(nèi)恒溫水管的墻溫調(diào)整為減少熱能損失的屏障。以屋頂太陽能熱水器為補充,以太陽能電池和太陽能風筒效應和風力發(fā)電機為動力,以滿足系統(tǒng)驅(qū)動和生活用水用電的需求。最終實現(xiàn)太陽能、地能、風能與建筑的一體化設(shè)計。成為真正能達到建筑零能耗夢想的建筑物采暖通風系統(tǒng)。

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