CN102297488A - 一种垂直轴风车组成的地源风能空调系统及空调方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种垂直轴风车组成的地源风能空调系统及空调方法，属于地源风能空调设备技术领域。技术方案是包含垂直轴风车、压缩机系统、风源管道（16）、水井交换器（18）、太阳能热水器（17）、空调系统、系统管道（21），垂直轴风车的输出与压缩机系统连接，压缩机系统的输出通过系统管道连接风源管道、水井交换器、太阳能热水器、空调系统。本发明的积极效果是：利用取之不尽用之不绝的自源风，能通过产生的风能和地表土内及水内的冷和热有效结合，向人们提供冷热暖风，通过各种循环管道排出到各使用的空调机内，在通过空调机自动控制排放冷和热。本发明利用清洁新能源，不需要电力消耗，降低了成本，节能环保。
Description
一种垂直轴风车组成的地源风能空调系统及空调方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种垂直轴风车组成的地源风能空调系统及空调方法，属于地源风能空调设备技术领域。
背景技术
[0002] 目前，人们使用的空调机都是通过电能制冷，或通过电能将空气或水中的冷和热源分离出来，产生热的空气热源泵和地源热泵对电的消耗很大，特别是利用电的常用空调机，浪费电能更大。在资源和能源短缺的情况下，用电越来越紧张，特别火力发电，消耗大量的煤炭资源，同时排放大量的二氧化碳，都对自然环境和资源造成了影响，更大程度的影响了可持续发展。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种垂直轴风车组成的地源风能空调系统及空调方法，利用清洁能源风能，降低成本，节能环保，解决背景技术存在的上述问题。
[0004] 本发明的技术方案是：一种垂直轴风车组成的地源风能空调系统，包含垂直轴风车、压缩机系统、风源管道、水井交换器、太阳能热水器、空调系统、系统管道，垂直轴风车的输出与压缩机系统连接，压缩机系统的输出通过系统管道连接风源管道、水井交换器、太阳能热水器、空调系统。
[0005] 所说的垂直轴风车包含扇叶、支杆、上法兰、下法兰、中心轴、主动轮，数个流线型扇叶通过各自的支杆设置在中心轴上，中心轴上下两端分别设有上法兰、下法兰，在中心轴的底部设有主动轮。垂直轴风车的作用是为压缩机系统提供动力来源，从而为系统管道中的气体提供动力源，系统管道中的气体不断循环运动。
[0006] 所说的压缩机系统包括被动轮、压缩机、中压罐和自动控制阀；压缩机包括曲轴、 连杆、气缸、活塞及止逆阀，曲轴与连杆匹配，连接气缸内的活塞，气缸输出设有止逆阀；被动轮与垂直轴风车的主动轮匹配连接，被动轮的输出连接压缩机的曲轴，气缸的输出端连接中压罐，中压罐的输出设有自动控制阀。
[0007] 所说的空调系统包括冷热交换器和排风扇；风源管道、水井交换器都是列管式排列；在太阳能热水器上设有并联的旁路管道，并设有开关阀。
[0008] 一种垂直轴风车组成的地源风能空调方法，包含如下步骤：①在建设楼房开槽时， 或单独挖地下深沟1.5米以上，将风源管道列管式排列在楼房的基础之内或挖地下深沟内，系统管道从风源管道中通过，从而进行热交换；②在楼顶上装有多排垂直轴风车，每个垂直轴风车上各装有相应的压缩机系统，压缩机系统设有中压罐，压缩机中的空气不断的向中压罐中压缩气体并输送、存储；③压缩的气体通过系统管道从楼房中至楼房下进入水井中的水井交换器，第一次通过水中列管式的水井交换器同水进行冷热交换，系统管道在经过地下冷热管道，同埋在地下列管式的风源管道进行第二次循环；④楼中的空调机同系统管道相联，系统管道中的气体分别进入各个空调机的冷热交换器内；冷热换热器的气体循环后，再进入系统管道的排气管道中，通过排气管道再次循环。
[0009] 冷热交换器上设有排风扇，通过排风扇将冷热换热器中的冷热排出。
[0010] 当天冷需要取暖时，循环的气体经过装在太阳能热水器中的蛇形管，通过太阳能热水器中的热水进行次热循环，以增加气体温度，然后从系统管道进入空调机。
[0011] 空调机排风扇上装有电热管和自动冷热控制器，当天冷温度不够时，加热器自动打开加热并控制需要的温度；当空调冷风温度过低时，空调机上的排风扇自动打开空气阀， 自动混合进来热空气将气体混和，提高温度。
[0012] 本发明的积极效果是：利用取之不尽用之不绝的自源风，能通过产生的风能和地表土内及水内的冷和热有效结合，向人们提供冷热暖风，利用压缩机产生的气体将地下水和地表土内的冷或热，通过各种循环管道排出到各使用的空调机内，在通过空调机自动控制排放冷和热。本发明利用清洁新能源，不需要电力消耗，降低了成本，节能环保。
附图说明
[0013] 附图1是本发明实施例示意图；
图中：1扇叶，2支杆，3中心轴，4上法兰，5下法兰，6传动轮，7被动轮，8气缸，9活塞， 10曲轴，11连杆，12止逆阀，13压缩机，14中压罐，15自动调节阀，16风源管道，17太阳能热水器，18水井交换器，19冷热交换器，20开关阀，21系统管道。
具体实施方式
[0014] 下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。
[0015] 在实施例中，一种垂直轴风车组成的地源风能空调机，包含垂直轴风车、压缩机系统、风源管道16、水井交换器18、太阳能热水器17、空调系统、系统管道21，垂直轴风车的输出与压缩机系统连接，压缩机系统的输出通过系统管道连接风源管道、水井交换器、太阳能热水器、空调系统。所说的垂直轴风车包含扇叶1、支杆2、上法兰4、下法兰5、中心轴3、 主动轮6，数个流线型扇叶通过各自的支杆设置在中心轴上，中心轴上下两端分别设有上法兰、下法兰，在中心轴的底部设有主动轮。垂直轴风车的作用是为压缩机系统提供动力来源，从而为系统管道中的气体提供动力源，系统管道中的气体不断循环运动。所说的压缩机系统包括被动轮7、压缩机13、中压罐14和自动控制阀15 ；压缩机包括曲轴11、连杆10、气缸8、活塞9及止逆阀12，曲轴与连杆匹配，连接气缸内的活塞，气缸输出设有止逆阀；被动轮与垂直轴风车的主动轮匹配连接，被动轮的输出连接压缩机的曲轴，气缸的输出端连接中压罐，中压罐的输出设有自动控制阀。所说的空调系统包括冷热交换器19和排风扇；风源管道、水井交换器都是列管式排列；在太阳能热水器上设有并联的旁路管道，并设有开关阀20。
[0016] 一种垂直轴风车组成的地源风能空调方法，包含如下步骤：①在建设楼房开槽时， 或单独挖地下深沟1.5米以上，将风源管道列管式排列在楼房的基础之内或挖地下深沟内，系统管道从风源管道中通过，从而进行热交换；②在楼顶上装有多排垂直轴风车，每个垂直轴风车上各装有相应的压缩机系统，压缩机系统设有中压罐，压缩机中的空气不断的向中压罐中压缩气体并输送、存储；③压缩的气体通过系统管道从楼房中至楼房下进入水井中的水井交换器，第一次通过水中列管式的水井交换器同水进行冷热交换，系统管道在经过地下冷热管道，同埋在地下列管式的风源管道进行第二次循环；④楼中的空调机同系统管道相联，系统管道中的气体分别进入各个空调机的冷热交换器内；冷热换热器的气体循环后，再进入系统管道的排气管道中，通过排气管道再次循环。
[0017] 冷热交换器上设有排风扇，通过排风扇将冷热换热器中的冷热排出。
[0018] 当天冷需要取暖时，循环的气体经过装在太阳能热水器中的蛇形管，通过太阳能热水器中的热水进行次热循环，以增加气体温度，然后从系统管道进入空调机。
[0019] 空调机排风扇上装有电热管和自动冷热控制器，当天冷温度不够时，加热器自动打开加热并控制需要的温度；当空调冷风温度过低时，空调机上的排风扇自动打开空气阀， 自动混合进来热空气将气体混和，提高温度。
Claims (10)
1. 一种垂直轴风车组成的地源风能空调系统，其特征在于包含垂直轴风车、压缩机系统、风源管道（16)、水井交换器（18)、太阳能热水器（17)、空调系统、系统管道（21)，垂直轴风车的输出与压缩机系统连接，压缩机系统的输出通过系统管道连接风源管道、水井交换器、太阳能热水器、空调系统。
2.根据权利要求1所述之垂直轴风车组成的地源风能空调系统，其特征在于所说的垂直轴风车包含扇叶（1)、支杆（2)、上法兰（4)、下法兰（5)、中心轴（3)、主动轮（6)，数个流线型扇叶通过各自的支杆设置在中心轴上，中心轴上下两端分别设有上法兰、下法兰，在中心轴的底部设有主动轮。
3.根据权利要求1或2所述之垂直轴风车组成的地源风能空调系统，其特征在于所说的压缩机系统包括被动轮（7)、压缩机（13)、中压罐（14)和自动控制阀（15);压缩机包括曲轴（11)、连杆（10)、气缸（8)、活塞（9)及止逆阀（12)，曲轴与连杆匹配，连接气缸内的活塞， 气缸输出设有止逆阀；被动轮与垂直轴风车的主动轮匹配连接，被动轮的输出连接压缩机的曲轴，气缸的输出端连接中压罐，中压罐的输出设有自动控制阀。
4.根据权利要求3所述之垂直轴风车组成的地源风能空调系统，其特征在于所说的空调系统包括冷热交换器（19)和排风扇。
5.根据权利要求1或2所述之垂直轴风车组成的地源风能空调系统，其特征在于风源管道、水井交换器都是列管式排列。
6.根据权利要求1或2所述之垂直轴风车组成的地源风能空调系统，其特征在于在太阳能热水器上设有并联的旁路管道，并设有开关阀（20)。
7. —种垂直轴风车组成的地源风能空调方法，其特征在于包含如下步骤：①在建设楼房开槽时，或单独挖地下深沟1.5米以上，将风源管道列管式排列在楼房的基础之内或挖地下深沟内，系统管道从风源管道中通过，从而进行热交换；②在楼顶上装有多排垂直轴风车，每个垂直轴风车上各装有相应的压缩机系统，压缩机系统设有中压罐，压缩机中的空气不断的向中压罐中压缩气体并输送、存储；③压缩的气体通过系统管道从楼房中至楼房下进入水井中的水井交换器，第一次通过水中列管式的水井交换器同水进行冷热交换，系统管道在经过地下冷热管道，同埋在地下列管式的风源管道进行第二次循环；④楼中的空调机同系统管道相联，系统管道中的气体分别进入各个空调机的冷热交换器内；冷热换热器的气体循环后，再进入系统管道的排气管道中，通过排气管道再次循环。
8.根据权利要求7所述之垂直轴风车组成的地源风能空调方法，其特征在于冷热交换器上设有排风扇，通过排风扇将冷热换热器中的冷热排出。
9.根据权利要求7或8所述之垂直轴风车组成的地源风能空调方法，其特征在于：当天冷需要取暖时，循环的气体经过装在太阳能热水器中的蛇形管，通过太阳能热水器中的热水进行次热循环，以增加气体温度，然后从系统管道进入空调机。
10.根据权利要求7所述之垂直轴风车组成的地源风能空调方法，其特征在于：空调机排风扇上装有电热管和自动冷热控制器，当天冷温度不够时，加热器自动打开加热并控制需要的温度；当空调冷风温度过低时，空调机上的排风扇自动打开空气阀，自动混合进来热空气将气体混和，提高温度。
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