CN103017273A - 用于农村住宅的供热通风空调系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的用于农村住宅的供热通风空调系统，包括有铺设于房间内地面上的辐射末端及房间内墙壁上的毛细管，房间的房顶上设有太阳能集热装置，房间外设有蒸发冷却冷水机和蒸发式冷气机，蒸发冷却冷水机通过出水管G1与分水器A连接，蒸发冷却冷水机通过入水管G2与集水器A连接，集水器A与辐射末端连通，蒸发式冷气机通过风管与房间连通，房间的外部还设有沼气池，沼气池旁设置有燃煤/燃气锅炉和沼气锅炉，燃煤/燃气锅炉、沼气锅炉、沼气池与太阳能集热装置之间通过管网连接。本发明的供热通风空调系统，结合农村地区的特点，根据不同季节的气候特征，充分利用三种可再生能源作为冷热源，提高了农村居民的居住环境。

Description

用于农村住宅的供热通风空调系统
技术领域
本发明属于建筑节能设备技术领域，具体涉及一种用于农村住宅的供热通风空调系统。
背景技术
我国是农业大国，一半以上的国民生活在农村地区。随着改革开放的深入，我国农村的生活条件得到了明显改善，人民对生活舒适度与品质的追求也越来越高。但目前我国农村住宅建筑均存在单位建筑能耗过高、环境污染严重及粗放型等特点。我国农村地区在冬季仍大多采用土暖气、土炉子、土炕等方式取暖，这些取暖方式一般采用燃烧秸秆、木柴等方式，这些都会严重破坏环境；而在夏季少部分家庭采用分体式家用空调制冷，由于本身建筑围护结构保温差，建筑空间大，造成了能源的极大浪费。
蒸发冷却技术作为一种环保、高效、绿色低碳且经济的空调技术，主要利用干空气能对建筑物进行空气调节，已经被越来越多地认可与应用；沼气作为清洁可再生能源，可用于炊事、照明及取暖，已在农村地区得到推广使用并取得了良好效果；太阳能作为新型可再生能源目前也正在被大力推广并使用。这三种能源均是可再生能源，都具有清洁、环保、经济的特点，但三者均存在不稳定性的缺点。将三种能源有机地结合起来，使其作为供暖、通风空调系统的冷热源，并配以舒适性好、卫生条件好、对水温度要求低的辐射末端组成的系统，可以实现环保、高效、经济、健康的农村住宅系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于农村住宅的供热通风空调系统，结合农村地区的特点，根据不同季节的气候特征，充分利用了三种可再生能源作为冷热源，提高了农村居民的居住环境。
本发明所采用的技术方案是，用于农村住宅的供热通风空调系统，包括有铺设于房间内地面上的辐射末端及房间内墙壁上的毛细管，房间的房顶上设置有太阳能集热装置，房间外设置有蒸发冷却冷水机和蒸发式冷气机，蒸发冷却冷水机通过出水管G1与分水器A连接，蒸发冷却冷水机通过入水管G2与集水器A连接，集水器A与辐射末端连通，蒸发式冷气机通过风管与房间内连通，房间的外部还设置有沼气池，沼气池旁设置有燃煤/燃气锅炉和沼气锅炉，燃煤/燃气锅炉、沼气锅炉、沼气池与太阳能集热装置之间通过管网连接。
本发明的特点还在于，
辐射末端为PERT冷/热盘管。
太阳能集热装置，包括有太阳能集热器，太阳能集热器通过管道G9与热水集水箱连接，热水集水箱通过进水管G4与集水器B连接，热水集水箱通过出水管G3与分水器B连接，分水器B连接有通入房间内的生活热水供水管，热水集水箱还连接有水箱补水管。
蒸发式冷气机，包括有机组壳体，机组壳体侧壁上设置有进风口，机组壳体内按空气进入方向设置有填料，填料的后部设置有送风机，送风机所对应的机组壳体侧壁上设置有送风口，填料的上部设置有滴淋装置，填料的下部设置有集水盘，集水盘内设置有水过滤器和浮球阀，滴淋装置通过水管与集水盘内的水过滤器连接，水管上设置有潜水泵。
蒸发冷却冷水机包括有机组外壳，机组外壳内部按新风进入方向依次设置有间接-直接复合蒸发冷却器和直接蒸发冷却器。
间接-直接复合蒸发冷却器的结构为：包括有填料A，填料A的上方依次设置有喷淋支管A、挡水板A以及排风机A，填料A的下方设置有间接换热器，间接换热器对应的机组外壳上设置有新风口，新风口与间接换热器之间设置有过滤器，间接换热器的下方设置有集水箱A，集水箱A内设置有补水阀A和循环水泵，循环水泵通过供水管与喷淋支管A连接。
直接蒸发冷却器的结构为：包括有填料B，填料B的上方依次设置有喷淋支管B、挡水板B以及排风机B，填料B的下方设置有风道、集水箱B，集水箱B内设置有水处理器和补水阀B，水处理器连接有水路管道，水路管道与出水管G1连接，水路管道上设置有水泵，进水管G2与喷淋支管B连接。
燃煤/燃气锅炉、沼气锅炉、沼气池与太阳能集热装置之间的管网结构为：燃煤/燃气锅炉通过排烟烟道与沼气池连通，燃煤/燃气锅炉通过进水管G6和出水管G5与热水集水箱连通，沼气锅炉通过进水管G8和出水管G7与热水集水箱连通。
本发明的有益效果在于，
1）充分利用可再生清洁能源：夏季利用可再生清洁能源“干空气能”，采用蒸发冷却技术制取高温冷水供给辐射末端，采用蒸发冷却技术处理新风供给室内；冬季利用太阳能，通过太阳能集热器制取热水供给辐射末端，或利用沼气池产生的沼气，采用沼气锅炉供给辐射末端，实现制冷、制热的功能，保证房间的温湿度要求，同时保证生活热水的需求。
2）利用燃煤/燃气锅炉作为制热的补充设备，保证热水温度的稳定。
3）利用辐射末端的供冷或供热，同时保证了室内新风舒适性的需求。
4）燃煤/燃气锅炉的排气可进行热回收，通入沼气池进行热交换，增强了沼气池的产气率。
附图说明
图1是本发明供热通风空调系统的结构示意图；
图2是本发明供热通风空调系统中蒸发式冷气机的结构示意图；
图3是本发明供热通风空调系统中蒸发冷却冷水机的结构示意图。
图中，1.房间，2.辐射末端，3.蒸发冷却冷水机，4.蒸发式冷气机，5.太阳能集热器，6.热水集水箱，7.燃煤/燃气锅炉，8.沼气锅炉，9.排烟烟道，10.集水器A，11.分水器A，12.分水器B，13.集水器B，14.生活热水供水管，15.水箱补水管，16.送风机，17.潜水泵，18水过滤器，19.集水盘，20.浮球阀，21.填料，22.滴淋装置，23.过滤器，24.间接换热器，25.填料A，26.喷淋支管A，27.挡水板A，28.排风机A，29.排风机B，30.挡水板B，31.喷淋支管B，32.填料B，33.水泵，34.水处理器，35.集水箱B，36.补水阀B，37.补水阀A，38.集水箱A，39.循环水泵，40.沼气池。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明用于农村住宅的供热通风空调系统的结构如图1所示，包括有铺设于房间1内地面上的辐射末端2及房间1内墙壁上的毛细管，房间1的房顶上设置有太阳能集热装置，房间1外设置有蒸发冷却冷水机3和蒸发式冷气机4，蒸发冷却冷水机3通过出水管G1与分水器A11连接，蒸发冷却冷水机3通过入水管G2与集水器A10连接，集水器A10与辐射末端2连通，蒸发式冷气机4通过风管与房间1内连通，房间1的外部还设置有沼气池40，沼气池40旁设置有燃煤/燃气锅炉7和沼气锅炉8，燃煤/燃气锅炉7、沼气锅炉8、沼气池40与太阳能集热装置之间通过管网连接。
辐射末端2为PERT冷/热盘管。
太阳能集热装置，其结构如图1所示，包括有太阳能集热器5，太阳能集热器5通过管道G9与热水集水箱6连接，热水集水箱6通过进水管G4与集水器B13连接，热水集水箱6通过出水管G3与分水器B12连接，分水器B12连接有通入房间1内的生活热水供水管14，热水集水箱6还连接有水箱补水管15。
蒸发式冷气机4，其结构如图2所示，包括有机组壳体，机组壳体侧壁上设置有进风口，机组壳体内按空气进入方向设置有填料21，填料21的后部设置有送风机16，送风机16所对应的机组壳体侧壁上设置有送风口，填料21的上部设置有滴淋装置22，填料21的下部设置有集水盘19，集水盘19内设置有水过滤器18和浮球阀20，滴淋装置22通过水管与集水盘19内的水过滤器18连接，水管上设置有潜水泵17。
蒸发冷却冷水机3，其结构如图3所示，包括有机组外壳，机组外壳内部按新风进入方向依次设置有间接-直接复合蒸发冷却器和直接蒸发冷却器。
间接-直接复合蒸发冷却器的结构为：包括有填料A25，填料A25的上方依次设置有喷淋支管A26、挡水板A27以及排风机A28，填料A25的下方设置有间接换热器24，间接换热器24对应的机组外壳上设置有新风口，新风口与间接换热器24之间设置有过滤器23，间接换热器24的下方设置有集水箱A38，集水箱A38内设置有补水阀A37和循环水泵39，循环水泵39通过供水管与喷淋支管A26连接。
直接蒸发冷却器的结构为：包括有填料B32，填料B32的上方依次设置有喷淋支管B31、挡水板B30以及排风机B29，填料B32的下方设置有风道、集水箱B35，集水箱B35内设置有水处理器34和补水阀B36，水处理器34连接有水路管道，水路管道与出水管G1连接，水路管道上设置有水泵33，进水管G2与喷淋支管B31连接。
燃煤/燃气锅炉7、沼气锅炉8、沼气池40与太阳能集热装置之间的管网结构为：燃煤/燃气锅炉7通过排烟烟道9与沼气池40连通，燃煤/燃气锅炉7通过进水管G6和出水管G5与热水集水箱6连通，沼气锅炉8通过进水管G8和出水管G7与热水集水箱6连通。
房间1内铺设有辐射末端2，在墙面铺设毛细管，在地板上铺设PERT冷/热盘管。在房间1外的顶部设置太阳能集热装置；在房间1外部放置蒸发冷却冷水机3，通过分水器A11、集水器A10与房间1内的辐射末端2相连；在房间1外部还放置蒸发式冷气机4，通过风管将新风送入房间1；房间1外部的沼气池40旁放置有燃煤/燃气锅炉7和沼气锅炉8；太阳能集热装置、燃煤/燃气锅炉7、沼气锅炉8、沼气池40之间通过管网相连。
在一年四季，热水集水箱6中的一部分热水可通过分水器B12，由生活热水供水管14送入至房间1，满足生活热水的需求。燃煤/燃气锅炉7的排烟烟气可通过排烟烟道9，在沼气池40中进行热回收，有利于提高沼气池的温度，进而加大沼气池的产气量。
本发明供热通风空调系统的工作过程：
夏季时，采用蒸发冷却冷水机3产出冷水，冷水通过分水器A11通入到房间1内铺设的辐射末端2中，再通过集水器A10集水，回到蒸发冷却冷水机3中。
在蒸发冷却冷水机3中的工作过程为：
室外空气通过由过滤网23过滤，作为产出空气（一次空气）进入到间接换热器24的干通道，通过间接换热器24的通道壁面传热，空气被等湿冷却；再在填料B32表面与水膜进行热湿交换，带走水的热量，水的温度降低，逼近被处理后的空气的湿球温度；空气通过挡水板B30由排风机B29排至大气；室外空气通过作为工作空气（二次空气）进入到间接换热器24的湿通道，与间接换热器24湿通道表面的水膜进行热湿交换，带走间接换热器24干通道中产出空气（一次空气）的热量，再与填料A25表面的水膜进行热湿交换，通过挡水板A27由排风机A28排至大气。集水箱A38中的水通过循环水泵39由喷淋支管A26喷淋至填料A25表面，水由填料A25均匀分布，进入到间接换热器24的湿通道侧，最终落入集水箱A38中，当集水箱A38中的水位低于某一值时通过补水阀A37自动补水，集水箱B35收集被处理过的水，再通过水处理器34处理，由水泵33送入分水器A11。
采用蒸发式冷气机4处理新风：
新风经过填料21被等焓加湿降温，由送风机16送入室内，集水盘19中的水经过水过滤器18过滤，通过滴淋装置22滴淋至填料21表面。
冬季时，采用太阳能集热器5吸收热量，通过管道G9与热水集水箱6连接，加热热水集水箱6中的水，当水温不满足要求时，沼气锅炉8自动开启，通过沼气池40产生的沼气燃烧，加热热水集水箱6中的水；当沼气不足时，燃煤/燃气锅炉7开启，对热水集水箱6中的水进行加热，以保证热水集水箱6中的水温恒定。
热水集水箱6中的水通过分水器B12分水，通入到辐射末端2中。再通过集水器B13收集，回到热水集水箱6中。当热水集水箱6中的水量不足时，通过水箱补水管15进行补水。

Claims (8)

1.用于农村住宅的供热通风空调系统，其特征在于，包括有铺设于房间（1）内地面上的辐射末端（2）及房间（1）内墙壁上的毛细管，所述房间（1）的房顶上设置有太阳能集热装置，所述房间（1）外设置有蒸发冷却冷水机（3）和蒸发式冷气机（4），所述蒸发冷却冷水机（3）通过出水管G1与分水器A（11）连接，所述蒸发冷却冷水机（3）通过入水管G2与集水器A（10）连接，所述集水器A（10）与所述辐射末端（2）连通，所述蒸发式冷气机（4）通过风管与所述房间（1）内连通，所述房间（1）的外部还设置有沼气池（40），所述沼气池（40）旁设置有燃煤/燃气锅炉（7）和沼气锅炉（8），所述燃煤/燃气锅炉（7）、沼气锅炉（8）、沼气池（40）与太阳能集热装置之间通过管网连接。
2.按照权利要求1所述的用于农村住宅的供热通风空调系统，其特征在于，所述辐射末端（2）为PERT冷/热盘管。
3.按照权利要求1所述的用于农村住宅的供热通风空调系统，其特征在于，所述太阳能集热装置，包括有太阳能集热器（5），所述太阳能集热器（5）通过管道G9与热水集水箱（6）连接，所述热水集水箱（6）通过进水管G4与所述集水器B（13）连接，所述热水集水箱（6）通过出水管G3与分水器B（12）连接，所述分水器B（12）连接有通入房间（1）内的生活热水供水管（14），所述热水集水箱（6）还连接有水箱补水管（15）。
4.按照权利要求1所述的用于农村住宅的供热通风空调系统，其特征在于，所述蒸发式冷气机（4），包括有机组壳体，所述机组壳体侧壁上设置有进风口，所述机组壳体内按空气进入方向设置有填料（21），所述填料（21）的后部设置有送风机（16），所述送风机（16）所对应的机组壳体侧壁上设置有送风口，所述填料（21）的上部设置有滴淋装置（22），所述填料（21）的下部设置有集水盘（19），所述集水盘（19）内设置有水过滤器（18）和浮球阀（20），所述滴淋装置（22）通过水管与所述集水盘（19）内的水过滤器（18）连接，所述水管上设置有潜水泵（17）。
5.按照权利要求1所述的用于农村住宅的供热通风空调系统，其特征在于，所述蒸发冷却冷水机（3）包括有机组外壳，机组外壳内部按新风进入方向依次设置有间接-直接复合蒸发冷却器和直接蒸发冷却器。
6.按照权利要求5所述的用于农村住宅的供热通风空调系统，其特征在于，所述间接-直接复合蒸发冷却器的结构为：包括有填料A（25），所述填料A（25）的上方依次设置有喷淋支管A（26）、挡水板A（27）以及排风机A（28），所述填料A（25）的下方设置有间接换热器（24），所述间接换热器（24）对应的机组外壳上设置有新风口，所述新风口与所述间接换热器（24）之间设置有过滤器（23），所述间接换热器（24）的下方设置有集水箱A（38），所述集水箱A（38）内设置有补水阀A（37）和循环水泵（39），所述循环水泵（39）通过供水管与所述喷淋支管A（26）连接。
7.按照权利要求5所述的用于农村住宅的供热通风空调系统，其特征在于，所述直接蒸发冷却器的结构为：包括有填料B（32），所述填料B（32）的上方依次设置有喷淋支管B（31）、挡水板B（30）以及排风机B（29），所述填料B（32）的下方设置有风道、集水箱B（35），所述集水箱B（35）内设置有水处理器（34）和补水阀B（36），所述水处理器（34）连接有水路管道，所述水路管道与所述出水管G1连接，所述水路管道上设置有水泵（33），所述进水管G2与所述喷淋支管B（31）连接。
8.按照权利要求1所述的用于农村住宅的供热通风空调系统，其特征在于，所述燃煤/燃气锅炉（7）、沼气锅炉（8）、沼气池（40）与所述太阳能集热装置之间的管网结构为：所述燃煤/燃气锅炉（7）通过排烟烟道（9）与所述沼气池（40）连通，所述燃煤/燃气锅炉（7）通过进水管G6和出水管G5与所述热水集水箱（6）连通，所述沼气锅炉（8）通过进水管G8和出水管G7与所述热水集水箱（6）连通。
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