CN106440175B - 一种超高层移动式送风系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超高层移动式送风系统及其控制方法，包括送风井、安装在送风井井道内的若干立柱式圆形送风装置以及控制系统；送风井内设置轨道，其顶部设置机房，且在送风井内设置送风管支管及回风管支管；立柱式圆形送风装置由机房驱动上下滑动设置在轨道上，立柱式圆形送风装置外侧具有送风管接口B以及回风管接口B；控制系统包括位置传感器、对接传感器、计费器、远程控制端以及控制器，本发明的优点在于：适用于个别办公区域需要空调，或建筑出租率不高，或建筑内存在局部不是经常使用的楼层区域等的情况，使用时采用移动式送风空调装置来取代大楼的中央空调系统，不仅降低了空调系统的初投资，也大大降低了能耗。

Description

一种超高层移动式送风系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种空调技术领域，特别涉及一种超高层移动式送风系统及其控制方法。

背景技术

随着我国城市进程的加快，城市中心土地资源稀缺，而我国人口众多，在一些中心城市出现了越来越多的超高层建筑，超高层建筑已成为城市现代化的主要标志之一。超高层建筑已然是以后建筑的主要模式。目前超高层的空调方案一般为裙楼商业、塔楼办公区分别采用一套冷热源，空调及采暖水输配系统均采用一级泵变流量系统，高区为经板式换热器换热后的二级泵变流量系统。裙楼商业部分一般采用全空气系统，小型商户及配套办公区域采用风机盘管加新风系统，塔楼办公区域一般采用VAV变风量系统或外区窗台风机盘管内区空调箱系统，各个空调设备放置在固定的设备层或机房。

商业部分一般根据商业需求全部开启空调，塔楼办公楼空调一般在日常工作时间开启，非工作时间是关闭的。但在能源日益紧张的当今社会，空调系统占建筑能耗的50%～70%，一种情况，如果大楼出租率不高时，开启中央空调会比较浪费；第二种情况，有些楼层的功能如果是大型会议厅、活动室等，在大客流的时段，常规配置的中央空调冷热量、新风量明显不够；第三种情况比较普遍，总有一部分租户有加班的需求，而大楼往往在加班时间不开空调，空调的首要任务就是为建筑物使用者创造一个舒适的环境空间，但在这情况下，租户不得在高温环境中工作，有的租户想自己另外安装一套独立的空调系统，但一般大楼的外立面为玻璃幕墙等无法破坏，也没有额外的设备房，这样的想法也无法实现，如果要求大楼开启中央空调，又造成了能源的浪费。

针对以上问题，目前超高层办公楼空调系统在冷热源的选择、空调水系统的确定以及空调风系统的选择等各方面都综合考虑了有效利用能源问题，但在只有少部分区域使用空调时，仍然需要大主机开启，能源消耗比较大，造成一定的浪费。如何有效解决少部分区域使用空调的需求同时又不浪费能源，实现租户任何时间段都有舒适的办公环境，又能降低大楼系统能耗是该项目的研究内容。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种解决个别楼层需要使用空调需求，同时简化系统，降低能耗的超高层移动式送风系统及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种超高层移动式送风系统，其创新点在于：包括竖直开设于建筑内部的送风井、安装在送风井井道内的若干立柱式圆形送风装置以及控制系统；

所述送风井内设置轨道，其顶部设置有机房，所述机房内部设置控制柜、曳引机以及限位器；且在送风井内对应于大楼每层的位置设置与该层空调系统送、回风风道分别对应相连的送风管支管及回风管支管，所述送风管支管、回风管支管处皆设置风阀；若干相邻楼层上的送风管支管和回风管支管分别对应的汇集到一送风管接口A及一回风管接口A上；

所述立柱式圆形送风装置由机房内曳引机驱动上下滑动设置在轨道上，所述立柱式圆形送风装置外侧具有与送风管接口A对应的送风管接口B以及与回风管接口A对应的回风管接口B；

所述控制系统包括位置传感器、对接传感器、计费器、远程控制端以及控制器，所述位置传感器对应安装在每对送风管接口A及回风管接口A位置处，所述对接传感器安装在送风管接口A、B及回风管接口A、B连接处，所述控制器控制机房内曳引机从而控制立柱式圆形送风装置上升或下降，所述位置传感器发送立柱式圆形送风装置位置信号给控制器，所述计费器由控制器控制计费，所述远程控制端发送使用或停止信号给控制器。

进一步的，所述送风井伸出建筑屋面处设置有与送风井连接的排风装置。

进一步的，所述送风管接口A至少有一个送风管支管与其连接，所述回风管接口A至少有一个回风管支管与其连接。

进一步的，所述送风管接口A与送风管接口B、回风管接口A与回风管接口B皆为磁性接口，两者之间任意一方为波纹管，且两者连接处具有一拧紧机械手。

进一步的，所述每层送风井开设一检修安装门，且在送风井内壁上自上而下设置爬梯。

进一步的，所述对接传感器为环绕设置在送、回风管接口B接口端面上的压力传感器。

进一步的，所述拧紧机械手为一液压卡爪式法兰连接器。

本发明的另一种技术方案为：一种超高层移动式送风系统的控制方法，其创新点在于：包括以下步骤：

（1）当X层区域需要使用该立柱式圆形送风装置时，物业工作人员利用远程控制端发送通电启动信号给控制器，控制器通电自检，若自检失败，则重启自检，若自检成功，则转入下一步骤；

（2）物业工作人员利用远程控制端发送X层使用信号给控制器；送风井井道内位置传感器检测立柱式圆形送风装置处于的位置，并发送其位置信号给控制器，控制器判断立柱式圆形送风装置位置与X层对应位置的关系；若立柱式圆形送风装置位于X层对应位置上方，控制器向机房内曳引机发送上升信号，直至立柱式圆形送风装置到达X层对应位置；若立柱式圆形送风装置位于X层对应位置下方，控制器向机房内曳引机发送下降信号，直至立柱式圆形送风装置到达X层对应位置；若立柱式圆形送风装置位于X层对应位置，控制器向机房内曳引机发送待命信号，立柱式圆形送风装置停在该对应位置；转入下一步骤；X层对应位置为该层对应的送、回风接口A处；

（3）立柱式圆形送风装置上的送、回风管接口B与送、回风管接口A自动对接，对接传感器检测对接是否成功，若否，则继续对接，直到对接成功，若是，则转入下一步骤；

（4）位于于X层的送、回风管支管内的风阀打开，立柱式圆形送风装置得电运行，计费器开始计费，初始值记为a；

（5）若X层停止使用该装置，物业工作人员利用远程控制端发送停止信号给控制器，控制器接受到停止信号，控制立柱式圆形送风装置失电停止，风阀关闭，计费器停止计费，计费器末端值记为b；立柱式圆形送风装置进入待命状态，等待物业工作人员重新发送某层使用信号。

进一步的，所述控制器同时控制一个及以上立柱式送风装置同时工作。

进一步的，所述控制器独立控制每个送、回风管支管内的风阀，使其具有独立开启和同时开启的功能。

本发明的优点在于：

（1）在超高层建筑中，本发明适用于个别办公区域在非工作时间需要使用空调，或高层建筑出租率不高，或建筑内存在局部不是经常使用的楼层区域例如会议厅、演讲厅等的情况，那么在使用时采用移动式送风空调装置来取代大楼的中央空调系统，不仅降低了空调系统的初投资，也大大降低了能耗。

（2）送风井可做建筑的通风井道使用。

（3）根据建筑的楼层高度，合理设计所需立柱式圆形送风装置台数，每几层之间共用一个送风管接口和回风管接口，可以减少立柱式圆形送风装置移动距离，增大立柱式圆形送风装置在同一位置的辐射层数。

（4）立柱式圆形送风装置和楼层上的送回风管接口之间采用带磁性的软连接，很好的解决了立柱式圆形送风装置的移动性和各楼层空调管的固定性的矛盾；当立柱式圆形送风装置移动到对应处，送回风管接口在磁力作用下互相吸合，当立柱式圆形送风装置移走时，由于送回风管接口是软连接，两者之间不会产生很大摩擦力，方便立柱式圆形送风装置移动。

（5）送、回风管接口连接后，采用自动拧紧机械手，可确保连接的紧密性，卡爪式法兰连接器为实现该动作的机械手之一。

（6）送风井井道内设置爬梯，可以作为检修之用，也可以作为火灾等紧急情况下的辅助逃生通道。

（7）采用远程控制方法，可由物业人员根据需求调配立柱式圆形送风装置，使用该立柱式圆形送风装置的楼层都独立计算费用，控制合理，方便物业缴费。

（8）当不共用同一个送、回风管接口A的多个楼层同时需要送风时，可以同时调用多台立柱式圆形送风装置，对它们单独进行送风，满足各楼层需要。

（9）当共用同一个送、回风管接口A的多个楼层同时需要送风时，可以仅调用一台立柱式圆形送风装置，同时打开对应的送、回风管支管内的风阀，即可对各楼层送风，满足各楼层需要。

附图说明

图1为本发明一种超高层移动式送风系统的示意图。

图2为本发明一种超高层移动式送风系统及其控制方法的控制系统硬件连接示意图。

图3为本发明一种超高层移动式送风系统及其控制方法的逻辑控制图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种超高层移动式送风系统及其控制方法，该超高层移动式送风系统包括竖直开设于建筑内部的送风井17、安装在送风井17井道内的若干立柱式圆形送风装置以及控制系统；送风井17内设置轨道13，其顶部设置机房16，且在送风井17内对应于大楼每层的位置设置与该层空调系统送回风风道分别对应相连的送风管支管及回风管支管，送风管支管、回风管支管处皆设置风阀；一层或若干相邻楼层上的送风管支管和回风管支管分别对应的汇集到一送风管接口A8及一回风管接口A9上，图1为一层送回风支管直接与送回风管接口连接的情况；立柱式圆形送风装置由机房16驱动上下滑动设置在轨道13上，立柱式圆形送风装置外侧具有与送风管接口A8对应的送风管接口B以及与回风管接口A9对应的回风管接口B；如图2所示，控制系统包括位置传感器、对接传感器、计费器、远程控制端以及控制器，位置传感器对应安装在每对送风管接口A8及回风管接口A9位置处，且发送立柱式圆形送风装置位置信号给控制器，对接传感器安装在送风管接口A8、送风管接口B及回风管接口A9、回风管接口B连接处，且发送风管对接信号给控制器，计费器接收控制器信号并计费；远程控制端发送控制信号给控制器，控制控制器启停及工作；控制器还控制机房内曳引机从而控制立柱式圆形送风装置上升或下降，同时还控制送、回风管支管内风阀的开启或关闭。

送风管接口A8与送风管接口B、回风管接口A9与回风管接口B皆为磁性接口，两者之间任意一方为波纹管，且两者连接处具有一拧紧机械手。每层送风井开设一检修安装门，且在送风井内壁上自上而下设置爬梯，在建筑内部失火等紧急情况时，可通过该送风井内的爬梯逃生；拧紧机械手具有多种，其中一种为液压卡爪式法兰连接器，可实现送回风管接口的自动连接拧紧；对接传感器为环绕设置在送、回风管接口B接口端面上的压力传感器，该压力传感器可以为半导体压电阻抗扩散压力传感器，通过外力（压力）使薄片表面形成半导体变形从而产生压电阻抗效果，使阻抗的变化转换成电信号并输出，测出送、回风管接口B与送、回风管接口A8、9对接产生的压力，若在允许范围内，则对接成功。

首先根据大楼的房间分布，在合适的位置设置送风井17，在井中安装有设备平台15、轨道13、控制柜、曳引机、曳引钢丝绳、随行电缆等，将立柱式圆形送风装置安装于设备平台15上，为合理利用井内空间，立柱式圆形送风装置从下至上依次设置冷凝器、初效过滤段、表冷段1、进风消声段2、风机段3、高压静电过滤段4以及出风消声段5，冷凝器一侧为冷凝器进风段6，另一侧为冷凝器出风段7，在送风井17出屋面的旁边设置排风装置，包括止回阀12、排风机11及防火调节阀10，排风风管接至送风井17，立柱式圆形送风装置的送风口及回风口安装一小段风管作为送风管接口B及回风管接口B，用于与建筑上预留送回风管接口对接。在每层每个送风井17的下端开回风口，用于与立柱式圆形送风装置的连接，每层送风井17开设一个检修安装门，用于移动式立柱式圆形送风装置与楼层风道的连接安装以及平时的维修及保养。在设备管井的角落设置冷凝水立管14，每层立管的合适位置开设支管，用于移动式立柱式圆形送风装置的冷凝水管的接入。

如图2、如图3所示，该系统的控制方法如下：包括以下步骤：

（1）当X层区域需要使用该立柱式圆形送风装置时，物业工作人员利用远程控制端发送通电启动信号给控制器，控制器通电自检，若自检失败，则重启自检，若自检成功，则转入下一步骤；

（2）物业工作人员利用远程控制端发送X层使用信号给控制器；送风井井道内位置传感器检测立柱式圆形送风装置处于的位置，并发送其位置信号给控制器，控制器判断立柱式圆形送风装置位置与X层对应位置的关系；若立柱式圆形送风装置位于X层对应位置上方，控制器向机房内曳引机发送上升信号，直至立柱式圆形送风装置到达X层对应位置；若立柱式圆形送风装置位于X层对应位置下方，控制器向机房内曳引机发送下降信号，直至立柱式圆形送风装置到达X层对应位置；若立柱式圆形送风装置位于X层对应位置，控制器向机房内曳引机发送待命信号，立柱式圆形送风装置停在该对应位置；转入下一步骤；X层对应位置为该层对应的送、回风接口A处；

（3）立柱式圆形送风装置上的送、回风管接口B与送、回风管接口A自动对接，对接传感器检测对接是否成功，若否，则继续对接，直到对接成功，若是，则转入下一步骤；

（4）位于于X层的送、回风管支管内的风阀打开，立柱式圆形送风装置得电运行，计费器开始计费，初始值记为a；

（5）若X层停止使用该装置，物业工作人员利用远程控制端发送停止信号给控制器，控制器接受到停止信号，控制立柱式圆形送风装置失电停止，风阀关闭，计费器停止计费，计费器末端值记为b；立柱式圆形送风装置进入待命状态，等待物业工作人员重新发送某层使用信号。

在步骤（4）中，在风阀打开之前，将冷凝水管接至送风井中的冷凝水立管14，在开启立柱式圆形送风装置时，同时开启屋顶的排风机11。

当不共用同一个送风管接口A8及回风管接口A9的多个楼层同时需要送风时，可以同时调用多台立柱式圆形送风装置，对它们单独进行送风，满足各楼层需要。

当共用同一个送风管接口A8、回风管接口A9的多个楼层同时需要送风时，可以仅调用一台立柱式圆形送风装置，同时打开对应的送、回风管支管内的风阀，即可对各楼层送风，满足各楼层需要。

在超高层建筑中，如果个别办公区域在非工作时间需要使用空调时，用单个或多个移动式立柱式圆形送风装置，取代大楼的通风空调系统，简化系统，不仅大大降低了空调系统能耗、节省额外安装空调系统的费用，同时又能在非工作时间提供舒适的工作环境；在超高层建筑出租率不高的情况下，也可使用移动式送风系统，不用开启大楼的中央空调，同样降低了能耗，有让租户拥有舒适的工作环境；若局部区域例如会议厅、演讲厅等并不是经常使用，那么在使用时采用移动式立柱式圆形送风装置来取代大楼的中央空调系统，不仅降低了空调系统的初投资，也大大降低了能耗。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。

Claims (10)

1.一种超高层移动式送风系统，其特征在于：包括竖直开设于建筑内部的送风井、安装在送风井井道内的若干立柱式圆形送风装置以及控制系统；

所述送风井内设置轨道，其顶部设置有机房，所述机房内部设置控制柜、曳引机以及限位器；且在送风井内对应于大楼每层的位置设置与该层空调系统送、回风风道分别对应相连的送风管支管及回风管支管，所述送风管支管、回风管支管处皆设置风阀；若干相邻楼层上的送风管支管和回风管支管分别对应的汇集到一送风管接口A及一回风管接口A上；

所述立柱式圆形送风装置由机房内曳引机驱动上下滑动设置在轨道上，所述立柱式圆形送风装置外侧具有与送风管接口A对应的送风管接口B以及与回风管接口A对应的回风管接口B；

所述控制系统包括位置传感器、对接传感器、计费器、远程控制端以及控制器，所述位置传感器对应安装在每对送风管接口A及回风管接口A位置处，且发送立柱式圆形送风装置位置信号给控制器，所述对接传感器安装在送风管接口A、B及回风管接口A、B连接处，且发送风管对接信号给控制器，所述计费器接收控制器信号并计费；所述远程控制端发送控制信号给控制器，控制控制器启停及工作；所述控制器还控制机房内曳引机从而控制立柱式圆形送风装置上升或下降，同时还控制送、回风管支管内风阀的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的一种超高层移动式送风系统，其特征在于：所述送风井伸出建筑屋面处设置有与送风井连接的排风装置。

3.根据权利要求1所述的一种超高层移动式送风系统，其特征在于：所述送风管接口A至少有一个送风管支管与其连接，所述回风管接口A至少有一个回风管支管与其连接。

4.根据权利要求1所述的一种超高层移动式送风系统，其特征在于：所述送风管接口A与送风管接口B、回风管接口A与回风管接口B皆为磁性接口，两者之间任意一方为波纹管，且两者连接处具有一拧紧机械手。

5.根据权利要求1所述的一种超高层移动式送风系统，其特征在于：所述每层送风井开设一检修安装门，且在送风井内壁上自上而下设置爬梯。

6.根据权利要求1所述的一种超高层移动式送风系统，其特征在于：所述对接传感器为环绕设置在送、回风管接口B接口端面上的压力传感器。

7.根据权利要求4所述的一种超高层移动式送风系统，其特征在于：所述拧紧机械手为一液压卡爪式法兰连接器。

8.一种超高层移动式送风系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

当X层区域需要使用该立柱式圆形送风装置时，物业工作人员利用远程控制端发送通电启动信号给控制器，控制器通电自检，若自检失败，则重启自检，若自检成功，则转入下一步骤；

物业工作人员利用远程控制端发送X层使用信号给控制器；送风井井道内位置传感器检测立柱式圆形送风装置处于的位置，并发送其位置信号给控制器，控制器判断立柱式圆形送风装置位置与X层对应位置的关系；若立柱式圆形送风装置位于X层对应位置上方，控制器向机房内曳引机发送上升信号，直至立柱式圆形送风装置到达X层对应位置；若立柱式圆形送风装置位于X层对应位置下方，控制器向机房内曳引机发送下降信号，直至立柱式圆形送风装置到达X层对应位置；若立柱式圆形送风装置位于X层对应位置，控制器向机房内曳引机发送待命信号，立柱式圆形送风装置停在该对应位置；转入下一步骤；X层对应位置为该层对应的送、回风接口A处；

立柱式圆形送风装置上的送、回风管接口B与送、回风管接口A自动对接，对接传感器检测对接是否成功，若否，则继续对接，直到对接成功，若是，则转入下一步骤；

位于于X层的送、回风管支管内的风阀打开，立柱式圆形送风装置得电运行，计费器开始计费，初始值记为a；

若X层停止使用该装置，物业工作人员利用远程控制端发送停止信号给控制器，控制器接受到停止信号，控制立柱式圆形送风装置失电停止，风阀关闭，计费器停止计费，计费器末端值记为b；立柱式圆形送风装置进入待命状态，等待物业工作人员重新发送某层使用信号。

9.根据权利要求8所述的一种超高层移动式送风系统的控制方法，其特征在于：所述控制器同时控制一个及以上立柱式送风装置同时工作。

10.根据权利要求8所述的一种超高层移动式送风系统的控制方法，其特征在于：所述控制器独立控制每个送、回风管支管内的风阀，使其具有独立开启和同时开启的功能。

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