CN102644994A - 大型地下空间变频复合通风系统 - Google Patents

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张旭
田震
张昌淋
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Abstract

本发明属于通风系统技术领域，公开了一种大型地下空间变频复合通风系统，包括自然通风口（1）、机械排风系统（2）、机械送风系统（3）、集中控制箱（4）和空气风幕机（5）；自然通风口（1）位于地下空间外墙上或地下空间顶部开口位置；机械排风系统（2）的排风口位于地下空间顶部开口或地下空间上部侧墙上；机械送风系统（3）位于地下空间外墙上或地下空间通风空调机房内；集中控制箱（4）位于地下空间通风空调机房控制室内；空气风幕机（5）位于地下空间出入口的上方，与地下空间出入口上部结构固定连接或活动连接；自然通风口（1）、机械排风系统（2）和机械送风系统（3）分别通过导线与集中控制箱（4）连接。该系统能够节约运行能耗。

Description

大型地下空间变频复合通风系统
技术领域
本发明属于通风系统技术领域，涉及一种大型地下空间变频复合通风系统。
背景技术
地下空间由于其进深大，墙体保温性能好，且可供自然通风的开口受建筑设计限制，长期以来都以机械通风为主，以控制室内温湿度和污染物浓度为目标，较少兼顾节能性。随着地下空间的大量建设，节能越来越成为这一类空间亟待解决的问题。
人流量较大的大型地下空间密闭程度高，污染物不易扩散，为了满足地下建筑空间对空气品质和热环境的要求，减少空调系统的运行时间及营运能耗，需要对之进行有效的通风。夏季空调制冷和冬季空调供热季节，对于一些地下空间，由于人员进出频繁，有外门进入的无组织通风引起建筑能耗显著增加，需要对无组织通风进行有效的控制。
目前已有的专利、文献中，针对地下空间的通风领域已有一些关于机械通风装置和通风空调结合运行的控制方法提出，但以地下空间的自然进排风口、机械进排风口、建筑主要出入口、变频通风系统、传感器和中央控制系统结合成为一个整体，结合变频通风技术在地下空间中实现自然通风、机械通风、以及两者结合的复合通风运行模式的切换，并在空调采暖季通过控制通风开口来抑制建筑的无组织进风量，从而节约地下空间全年空调采暖能耗的技术，尚未见相关专利、文献报导。
发明内容
本发明的目的是提供一种大型地下空间变频复合通风系统，该系统能够节约运行能耗，减小运行成本，达到节能减排目的。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种大型地下空间变频复合通风系统，该系统包括自然通风口、机械排风系统、机械送风系统、集中控制箱和空气风幕机；自然通风口位于地下空间外墙上或地下空间顶部开口位置；机械排风系统的排风口位于地下空间顶部开口或地下空间上部侧墙上；机械送风系统位于地下空间外墙上或地下空间通风空调机房内；集中控制箱位于地下空间通风空调机房控制室内；空气风幕机位于地下空间出入口的上方，与地下空间出入口上部结构固定连接或活动连接；自然通风口、机械排风系统和机械送风系统分别通过导线与集中控制箱连接。
所述的自然通风口内部设置有自然通风口安全格栅和自然通风口可启闭电动窗扇；自然通风口安全格栅与自然通风口的螺栓连接，位于地下空间外墙上；自然通风口可启闭电动窗扇与自然通风口的螺栓连接，位于地下空间外墙上或自然通风口内部；室外CO2浓度传感器和室外温湿度传感器通过导线与集中控制箱连接，室外CO2浓度传感器和室外温湿度传感器位于自然通风口内，或位于机械送风系统的入口位置或室外背阴处。
所述的机械排风系统内部设置有机械排风变频风机和机械排风管道；机械排风变频风机的进出口与机械排风系统管道之间采用耐高温材料柔性连接；机械排风管道吊顶位于地下空间的上部；室内CO2浓度传感器和室内温湿度传感器与机械排风系统以螺栓连接，位于机械排风系统的内部或地下空间空调系统回风管道内。
所述的机械送风系统内部沿气流流动方向依次设置有机械送风过滤器、机械送风变频风机、防火阀、机械送风风速传感器和机械送风管道；机械送风过滤器和机械送风风速传感器与机械送风系统以螺栓连接；机械送风变频风机的进出口与机械送风系统管道之间采用耐高温材料柔性连接；机械送风管道的吊顶位于地下空间的上部；防火阀位于机械送风管道与机械送风系统之间，通过耐高温材料柔性连接。
所述的耐高温材料为人造革材料或涂橡胶帆布。
所述的集中控制箱内部设有电源模块、数据采集模块、控制输出模块和计算机；电源模块与数据采集模块、控制输出模块和计算机分别进行连接；数据采集模块与室外CO2浓度传感器、室外温湿度传感器、室内CO2浓度传感器、室内温湿度传感器、机械送风风速传感器分别进行连接，控制输出模块与地下空间原有空调系统及机械排风变频风机、机械送风变频送机和空气风幕机分别进行连接；数据采集模块和控制输出模块分别与计算机连接。
所述的固定连接为焊接。
所述的活动连接为螺栓连接。
本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1、本发明根据区域内的污染物浓度大小，采用变频复合通风技术对通风和空调进行调节，能够实现自然通风、机械通风、复合通风、抑制通风的不同运行模式，在过渡季节加大自然通风的利用率，在空调季节控制无组织通风，进一步降低能耗。
2、本发明变频复合通风系统可以根据室外气象参数、室内环境参数变化，有效地切换通风系统的运行模式，在满足地下建筑空间对空气品质和热环境的要求同时降低运行能耗，减小运行费用，节约能源。
3、本发明将最大限度地使用自然能源——自然通风，并在自然通风不能达到内部环境的热湿要求时，尽量使用机械通风的方式，减少空调和制冷系统的使用时间和使用负荷，从而，大大降低能源的使用量，达到节能减排的目的。
附图说明
图1为本发明实施例大型地下空间变频复合通风系统的示意图。
图中：1为自然通风口；11为自然通风口安全格栅；12为室外CO2浓度传感器；13为室外温湿度传感器；14为自然通风口可启闭电动窗扇；2为机械排风系统；21为机械排风变频风机；22为室内CO2浓度传感器；23为室内温湿度传感器；24为机械排风管道；3为机械送风系统；31为机械送风过滤器；32为机械送风变频风机；33为防火阀；34为机械送风风速传感器；35为机械送风管道；4为集中控制箱；5为空气风幕机。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，图1为本发明实施例大型地下空间变频复合通风系统的示意图。
一种大型地下空间变频复合通风系统，该系统包括自然通风口1、机械排风系统2、机械送风系统3、集中控制箱4和空气风幕机5；自然通风口1位于地下空间外墙上或地下空间顶部开口位置；机械排风系统2的排风口位于地下空间顶部开口或地下空间上部侧墙上；机械送风系统3位于地下空间外墙上或地下空间通风空调机房内；集中控制箱4位于地下空间通风空调机房控制室内；空气风幕机5位于地下空间出入口的上方，与地下空间出入口上部结构固定连接或活动连接；自然通风口1、机械排风系统2和机械送风系统3分别通过导线与集中控制箱4连接。
自然通风口1内部设置有自然通风口安全格栅11和自然通风口可启闭电动窗扇14；自然通风口安全格栅11与自然通风口1的螺栓连接，位于地下空间外墙上；自然通风口可启闭电动窗扇14与自然通风口1的螺栓连接，位于地下空间外墙上或自然通风口1内部；室外CO2浓度传感器12和室外温湿度传感器13通过导线与集中控制箱4连接，室外CO2浓度传感器12和室外温湿度传感器13位于自然通风口1内，或位于机械送风系统3的入口位置或室外背阴处。
机械排风系统2内部设置有机械排风变频风机21和机械排风管道24；机械排风变频风机21的进出口与机械排风系统2管道之间采用耐高温材料柔性连接；机械排风管道24吊顶位于地下空间的上部；室内CO2浓度传感器22和室内温湿度传感器23与机械排风系统2以螺栓连接，位于机械排风系统2的内部或地下空间空调系统回风管道内。所述的机械送风系统3内部沿气流流动方向依次设置有机械送风过滤器31、机械送风变频风机32、防火阀33、机械送风风速传感器34和机械送风管道35；机械送风过滤器31和机械送风风速传感器34与机械送风系统3以螺栓连接；机械送风变频风机32的进出口与机械送风系统3管道之间采用耐高温材料柔性连接；机械送风管道35的吊顶位于地下空间的上部；防火阀33位于机械送风管道35与机械送风系统3之间，通过耐高温材料柔性连接。
其中：耐高温材料为人造革材料或涂橡胶帆布。
集中控制箱4内部设有电源模块、数据采集模块、控制输出模块和计算机；电源模块与数据采集模块、控制输出模块和计算机分别进行连接；数据采集模块与室外CO2浓度传感器12、室外温湿度传感器13、室内CO2浓度传感器22、室内温湿度传感器23、机械送风风速传感器34分别进行连接，控制输出模块与地下空间原有空调系统及机械排风变频风机21、机械送风变频送机32和空气风幕机5分别进行连接；数据采集模块和控制输出模块分别与计算机连接。
其中：固定连接为焊接；活动连接为螺栓连接。
在过渡季节，关闭地下空间原有空调系统，打开自然通风口1，打开机械排风系统2、机械送风系统3，强化通风；在自然通风能满足要求时，关闭机械送风系统3，减少机械送风风量。此措施增加了过渡季节室外冷空气的利用效率，最大限度的利用自然通风，减小了空调能耗和风机运行能耗。
在夏季空调制冷和冬季空调供热季节，开启地下空间原有空调系统。关闭自然通风口1、机械排风系统2和机械送风系统3，开启空气风幕机5，抑制无组织渗透风量，减少由此造成的无组织渗透负荷。
控制器根据系统的运行状态、室内外温湿度传感器数据、室内外CO2传感器数据来调节、切换系统的运行状态。此措施保证了整个变频复合通风系统的稳定性，同时能有效的控制室内空气品质。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大型地下空间变频复合通风系统，其特征在于：该系统包括自然通风口（1）、机械排风系统（2）、机械送风系统（3）、集中控制箱（4）和空气风幕机（5）；自然通风口（1）位于地下空间外墙上或地下空间顶部开口位置；机械排风系统（2）的排风口位于地下空间顶部开口或地下空间上部侧墙上；机械送风系统（3）位于地下空间外墙上或地下空间通风空调机房内；集中控制箱（4）位于地下空间通风空调机房控制室内；空气风幕机（5）位于地下空间出入口的上方，与地下空间出入口上部结构固定连接或活动连接；自然通风口（1）、机械排风系统（2）和机械送风系统（3）分别通过导线与集中控制箱（4）连接。
2.根据权利要求1所述的大型地下空间变频复合通风系统，其特征在于：所述的自然通风口（1）内部设置有自然通风口安全格栅（11）和自然通风口可启闭电动窗扇（14）；自然通风口安全格栅（11）与自然通风口（1）的螺栓连接，位于地下空间外墙上；自然通风口可启闭电动窗扇（14）与自然通风口（1）的螺栓连接，位于地下空间外墙上或自然通风口（1）内部；室外CO2浓度传感器（12）和室外温湿度传感器（13）通过导线与集中控制箱（4）连接，室外CO2浓度传感器（12）和室外温湿度传感器（13）位于自然通风口（1）内，或位于机械送风系统（3）的入口位置或室外背阴处。
3.根据权利要求1所述的大型地下空间变频复合通风系统，其特征在于：所述的机械排风系统（2）内部设置有机械排风变频风机（21）和机械排风管道（24）；机械排风变频风机（21）的进出口与机械排风系统（2）管道之间采用耐高温材料柔性连接；机械排风管道（24）吊顶位于地下空间的上部；室内CO2浓度传感器（22）和室内温湿度传感器（23）与机械排风系统（2）以螺栓连接，位于机械排风系统（2）的内部或地下空间空调系统回风管道内。
4.根据权利要求1所述的大型地下空间变频复合通风系统，其特征在于：所述的机械送风系统（3）内部沿气流流动方向依次设置有机械送风过滤器（31）、机械送风变频风机（32）、防火阀（33）、机械送风风速传感器（34）和机械送风管道（35）；机械送风过滤器（31）和机械送风风速传感器（34）与机械送风系统（3）以螺栓连接；机械送风变频风机（32）的进出口与机械送风系统（3）管道之间采用耐高温材料柔性连接；机械送风管道（35）的吊顶位于地下空间的上部；防火阀（33）位于机械送风管道（35）与机械送风系统（3）之间，通过耐高温材料柔性连接。
5.根据权利要求3或4所述的大型地下空间变频复合通风系统，其特征在于：所述的耐高温材料为人造革材料或涂橡胶帆布。
6.根据权利要求1所述的大型地下空间变频复合通风系统，其特征在于：所述的集中控制箱（4）内部设有电源模块、数据采集模块、控制输出模块和计算机；电源模块与数据采集模块、控制输出模块和计算机分别进行连接；数据采集模块与室外CO2浓度传感器（12）、室外温湿度传感器（13）、室内CO2浓度传感器（22）、室内温湿度传感器（23）、机械送风风速传感器（34）分别进行连接，控制输出模块与地下空间原有空调系统及机械排风变频风机（21）、机械送风变频送机（32）和空气风幕机（5）分别进行连接；数据采集模块和控制输出模块分别与计算机连接。
7.根据权利要求1所述的大型地下空间变频复合通风系统，其特征在于：所述的固定连接为焊接。
8.根据权利要求1所述的大型地下空间变频复合通风系统，其特征在于：所述的活动连接为螺栓连接。
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