CN105041040B - 一种高效环保零能耗建筑 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效环保零能耗建筑，其包括房顶、支撑墙、卫生间排气设备、污水处理装置、沼气发生设备、太阳能发电设备、风能发电设备、室内加湿器、蓄电池和雨水回收设备，污水处理装置、沼气发生设备、雨水回收设备设置在地下，太阳能发电设备、风能发电设备设置在房顶上，卫生间排气设备设置在支撑墙上，本发明能够有效的将风能和太阳能存储在蓄电池中，利用风能和太阳能来给室内加湿器和卫生间排气设备供电，同时为了提高沼气发生设备的反应速率以及转化效率，将风能和太阳能为沼气发生设备的加热器连接，实现了能量的依次有序转化与供应，能够最大效率的再利用水资源，真正实现了高效环保的零能耗建筑。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效环保零能耗建筑，涉及一种能耗与建筑领域，属于生态建筑技术领域。
背景技术
零能耗建筑(Zero Energy Consumption Buildings)，是不消耗常规能源建筑，完全依靠太阳能或者其它可再生能源。从节能建筑、绿色建筑、生态建筑、可持续性理念到最近的低碳，共同的目标都是为了降低二氧化碳的排放量。零能源建筑的概念其实并不新，许多欧美国家如瑞士、加拿大及德国都已发展零能源建筑。一些区域国家如日本、泰国和马来西亚也开始建筑工程，这种建筑基本不消耗煤炭、石油、电力等不可再生能源，就能维持建筑的正常运转需要。但是，目前的零能源建筑能量的转化利用率低，并不是真正的实现零能耗，太阳能和风能转化率低，建筑中的废水也都浪费掉，不能提高可再生能源的利用。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种高效环保零能耗建筑，其采用太阳能和风能结合的方式，在房顶上设置太阳能电池阵列以及风能发电设备，能够有效的将风能和太阳能存储在蓄电池中，而且，利用风能和太阳能来给室内加湿器和卫生间排气设备供电，同时为了提高沼气发生设备的反应速率以及转化效率，将风能和太阳能为沼气发生设备的加热器连接，实现了能量的依次有序转化与供应，同时，设置污水处理装置和雨水回收设备，能够最大效率的再利用水资源，提高了能源与资源的利用率，真正实现了高效环保的零能耗建筑。
发明内容
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高效环保零能耗建筑，其包括房顶、支撑墙、卫生间排气设备、污水处理装置、沼气发生设备、太阳能发电设备、风能发电设备、室内加湿器、蓄电池和雨水回收设备，其特征在于，所述污水处理装置、沼气发生设备、雨水回收设备设置在地下，所述太阳能发电设备、风能发电设备设置在房顶上，所述卫生间排气设备设置在支撑墙上，所述室内加湿器和蓄电池设置在室内，所述雨水回收设备通过水管与房顶相连，所述室内加湿器与所述蓄电池连接，所述蓄电池均与所述太阳能发电设备、风能发电设备连接，所述太阳能发电设备、风能发电设备还与所述污水处理装置中的加热器连接，所述太阳能发电设备和所述风能发电设备还与所述卫生间排气设备连接，所述污水处理装置与所述沼气发生装置连接，所述沼气发生装置与建筑内废水排出口连接，所述污水处理装置的排水口与建筑内的卫浴设备连接。
进一步，作为优选，所述卫生间排气设备包括排风叶轮、转轴、轴承、抽风筒、平衡杆和旋转叶片，其中，所述抽风筒安装在支撑墙上，所述抽风筒外端设置有出风口，所述转轴通过所述轴承安装在所述抽风筒内，所述转轴处于支撑墙内侧的一端设置有排风叶轮，所述转轴处于支撑墙外侧的一端设置有旋转叶片，所述转轴上还设置有平衡杆，所述旋转叶片的表面积至少是所述排风叶轮的表面积的5倍。
进一步，作为优选，房顶的边缘设置有挡水条，所述房顶上设置有排水孔，所述雨水回收设备通过水管与房顶的排水孔相连，所述雨水回收设备包括一级沉淀池、二级沉淀池、多层过滤池、消毒池和储水池，其中，一级沉淀池的上部设置有过滤网，所述一级沉淀池的入水口与所述房顶上的排水孔连接，所述二级沉淀池的入水口与所述一级沉淀池的出水口连接，所述一级沉淀池的入水口设置在所述一级沉淀池的顶部，所述一级沉淀池的出水口设置在所述一级沉淀池的中部，所述二级沉淀池的出水口和入水口均设置在所述二级沉淀池的中部，所述二级沉淀池的出水口与所述多层过滤池连接，所述多层过滤池中设置有多孔陶瓷过滤层，所述多层过滤池与所述消毒池连接，所述消毒池与所述储水池连接，所述储水池通过水泵和稳压阀后与建筑内的用水设备连接。
进一步，作为优选，所述沼气发生设备包括集水池、酸化池、加热池、多级厌氧池、气水分离器、曝气好养池和排水池，其中，所述集水池与所述酸化池连接，所述酸化池与所述加热池连接，所述加热池与所述多级厌氧池连接，所述多级厌氧池上设置有气水分离器，所述多级厌氧池上连接有曝气好养池，所述曝气好养池与所述排水池连接，所述排水池与所述污水处理装置连接，所述气水分离器与沼气使用设备连接，所述加热池内设置有加热器，该加热器与太阳能发电设备、风能发电设备连接。
进一步，作为优选，所述污水处理装置包括超滤泵、超滤罐、紫外线消毒罐和存水池，其中，所述超滤泵与所述沼气发生设备连接，所述超滤泵与所述超滤罐连接，所述超滤罐内设置有超滤膜，所述超滤罐与所述紫外线消毒罐连接，所述紫外线消毒罐与存水池连接，所述存水池与建筑内的马桶冲水设备连接。
进一步，作为优选，所述太阳能发电设备为太阳能电池阵列，所述太阳能电池阵列铺设在房顶的表面。
进一步，作为优选，所述风能发电设备包括风叶和发电机，所述风叶通过支撑杆固定设置在房顶上，所述风叶为均匀阵列在支撑杆上的三片，且所述风能发电设置为多个。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种高效环保零能耗建筑，其采用太阳能和风能结合的方式，在房顶上设置太阳能电池阵列以及风能发电设备，能够有效的将风能和太阳能存储在蓄电池中，而且，利用风能和太阳能来给室内加湿器和卫生间排气设备供电，同时为了提高沼气发生设备的反应速率以及转化效率，将风能和太阳能为沼气发生设备的加热器连接，实现了能量的依次有序转化与供应，同时，设置污水处理装置和雨水回收设备，能够最大效率的再利用水资源，提高了能源与资源的利用率，真正实现了高效环保的零能耗建筑。
附图说明
图1是本发明的一种高效环保零能耗建筑的结构示意图；
图2是本发明的一种高效环保零能耗建筑的卫生间排气设备结构示意图；
图3是本发明的一种高效环保零能耗建筑的雨水回收设备结构示意图；
其中，1、卫生间排气设备，2、污水处理装置，3、沼气发生设备，4、太阳能发电设备，5、风能发电设备，6、室内加湿器，7、蓄电池，8、雨水回收设备，9、房顶，10、支撑墙，11、排风叶轮，12、转轴，13、轴承，14、抽风筒，15、出风口，16、平衡杆，17、旋转叶片，18、一级沉淀池，19，过滤网，20、二级沉淀池，21、多孔陶瓷过滤层，22、多层过滤池，23、消毒池，24、储水池。
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供了一种高效环保零能耗建筑，其包括房顶9、支撑墙10、卫生间排气设备1、污水处理装置2、沼气发生设备3、太阳能发电设备4、风能发电设备5、室内加湿器6、蓄电池7和雨水回收设备8，污水处理装置2、沼气发生设备3、雨水回收设备8设置在地下，太阳能发电设备4、风能发电设备5设置在房顶9上，卫生间排气设备1设置在支撑墙10上，室内加湿器6和蓄电池7设置在室内，雨水回收设备8通过水管与房顶9相连，室内加湿器6与所述蓄电池7连接，蓄电池7均与所述太阳能发电设备4、风能发电设备5连接，太阳能发电设备4、风能发电设备5还与污水处理装置2中的加热器连接，太阳能发电设备4和所述风能发电设备4还与卫生间排气设备1连接，污水处理装置2与所述沼气发生装置3连接，沼气发生装置3与建筑内废水排出口连接，污水处理装置2的排水口与建筑内的卫浴设备连接。
在本实施例中，如图2所示，卫生间排气设备1包括排风叶轮11、转轴12、轴承13、抽风筒14、平衡杆16和旋转叶片17，其中，抽风筒14安装在支撑墙10上，抽风筒14外端设置有出风口15，转轴12通过所述轴承13安装在所述抽风筒14内，转轴12处于支撑墙10内侧的一端设置有排风叶轮11，转轴12处于支撑墙10外侧的一端设置有旋转叶片17，转轴12上还设置有平衡杆16，旋转叶片17的表面积至少是排风叶轮11的表面积的5倍。
顶的边缘设置有挡水条，房顶上设置有排水孔，如图3所示，所述雨水回收设备8通过水管与房顶的排水孔相连，雨水回收设备包括一级沉淀池18、二级沉淀池20、多层过滤池22、消毒池23和储水池24，其中，一级沉淀池18的上部设置有过滤网19，一级沉淀池18的入水口与所述房顶上的排水孔连接，二级沉淀池20的入水口与所述一级沉淀池18的出水口连接，一级沉淀池18的入水口设置在所述一级沉淀池18的顶部，一级沉淀池18的出水口设置在所述一级沉淀池18的中部，所述二级沉淀池20的出水口和入水口均设置在所述二级沉淀池20的中部，所述二级沉淀池20的出水口与所述多层过滤池22连接，多层过滤池22中设置有多孔陶瓷过滤层21，所述多层过滤池22与所述消毒池23连接，消毒池23与所述储水池24连接，所述储水池24通过水泵和稳压阀后与建筑内的用水设备连接。
沼气发生设备包括集水池、酸化池、加热池、多级厌氧池、气水分离器、曝气好养池和排水池，其中，集水池与所述酸化池连接，所述酸化池与所述加热池连接，加热池与所述多级厌氧池连接，所述多级厌氧池上设置有气水分离器，所述多级厌氧池上连接有曝气好养池，曝气好养池与所述排水池连接，排水池与所述污水处理装置连接，所述气水分离器与沼气使用设备连接，加热池内设置有加热器，该加热器与太阳能发电设备、风能发电设备连接。
污水处理装置包括超滤泵、超滤罐、紫外线消毒罐和存水池，其中，所述超滤泵与所述沼气发生设备连接，所述超滤泵与所述超滤罐连接，所述超滤罐内设置有超滤膜，所述超滤罐与所述紫外线消毒罐连接，紫外线消毒罐与存水池连接，所述存水池与建筑内的马桶冲水设备连接。太阳能发电设备为太阳能电池阵列，所述太阳能电池阵列铺设在房顶的表面。风能发电设备包括风叶和发电机，所述风叶通过支撑杆固定设置在房顶上，所述风叶为均匀阵列在支撑杆上的三片，且所述风能发电设置为多个。
本发明采用太阳能和风能结合的方式，在房顶上设置太阳能电池阵列以及风能发电设备，能够有效的将风能和太阳能存储在蓄电池中，而且，利用风能和太阳能来给室内加湿器和卫生间排气设备供电，同时为了提高沼气发生设备的反应速率以及转化效率，将风能和太阳能为沼气发生设备的加热器连接，实现了能量的依次有序转化与供应，同时，设置污水处理装置和雨水回收设备，能够最大效率的再利用水资源，提高了能源与资源的利用率，真正实现了高效环保的零能耗建筑。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (4)
1.一种高效环保零能耗建筑，其特征在于，其包括房顶、支撑墙、卫生间排气设备、污水处理装置、沼气发生设备、太阳能发电设备、风能发电设备、室内加湿器、蓄电池和雨水回收设备，其特征在于，所述污水处理装置、沼气发生设备、雨水回收设备设置在地下，所述太阳能发电设备、风能发电设备设置在房顶上，所述卫生间排气设备设置在支撑墙上，所述室内加湿器和蓄电池设置在室内，所述雨水回收设备通过水管与房顶相连，所述室内加湿器与所述蓄电池连接，所述蓄电池均与所述太阳能发电设备、风能发电设备连接，所述太阳能发电设备、风能发电设备还与所述污水处理装置中的加热器连接，所述太阳能发电设备和所述风能发电设备还与所述卫生间排气设备连接，所述污水处理装置与所述沼气发生装置连接，所述沼气发生装置与建筑内废水排出口连接，所述污水处理装置的排水口与建筑内的卫浴设备连接，所述卫生间排气设备包括排风叶轮、转轴、轴承、抽风筒、平衡杆和旋转叶片，其中，所述抽风筒安装在支撑墙上，所述抽风筒外端设置有出风口，所述转轴通过所述轴承安装在所述抽风筒内，所述转轴处于支撑墙内侧的一端设置有排风叶轮，所述转轴处于支撑墙外侧的一端设置有旋转叶片，所述转轴上还设置有平衡杆，所述旋转叶片的表面积至少是所述排风叶轮的表面积的5倍，房顶的边缘设置有挡水条，所述房顶上设置有排水孔，所述雨水回收设备通过水管与房顶的排水孔相连，所述雨水回收设备包括一级沉淀池、二级沉淀池、多层过滤池、消毒池和储水池，其中，一级沉淀池的上部设置有过滤网，所述一级沉淀池的入水口与所述房顶上的排水孔连接，所述二级沉淀池的入水口与所述一级沉淀池的出水口连接，所述一级沉淀池的入水口设置在所述一级沉淀池的顶部，所述一级沉淀池的出水口设置在所述一级沉淀池的中部，所述二级沉淀池的出水口和入水口均设置在所述二级沉淀池的中部，所述二级沉淀池的出水口与所述多层过滤池连接，所述多层过滤池中设置有多孔陶瓷过滤层，所述多层过滤池与所述消毒池连接，所述消毒池与所述储水池连接，所述储水池通过水泵和稳压阀后与建筑内的用水设备连接，所述沼气发生设备包括集水池、酸化池、加热池、多级厌氧池、气水分离器、曝气好养池和排水池，其中，所述集水池与所述酸化池连接，所述酸化池与所述加热池连接，所述加热池与所述多级厌氧池连接，所述多级厌氧池上设置有气水分离器，所述多级厌氧池上连接有曝气好养池，所述曝气好养池与所述排水池连接，所述排水池与所述污水处理装置连接，所述气水分离器与沼气使用设备连接，所述加热池内设置有加热器，该加热器与太阳能发电设备、风能发电设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效环保零能耗建筑，其特征在于，所述污水处理装置包括超滤泵、超滤罐、紫外线消毒罐和存水池，其中，所述超滤泵与所述沼气发生设备连接，所述超滤泵与所述超滤罐连接，所述超滤罐内设置有超滤膜，所述超滤罐与所述紫外线消毒罐连接，所述紫外线消毒罐与存水池连接，所述存水池与建筑内的马桶冲水设备连接。
3.根据权利要求1所述的一种高效环保零能耗建筑，其特征在于，所述太阳能发电设备为太阳能电池阵列，所述太阳能电池阵列铺设在房顶的表面。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高效环保零能耗建筑，其特征在于，所述风能发电设备包括风叶和发电机，所述风叶通过支撑杆固定设置在房顶上，所述风叶为均匀阵列在支撑杆上的三片，且所述风能发电设置为多个。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |