CN108240122A - 一种可再生能源的新农村低负荷装配式冷暖一体房 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用可再生能源的新型低负荷装配式冷暖一体房，其包括保温系统和空调系统；保温系统包括装配式建筑主体，其外围结构从外到里依次是空气层、聚苯板、反射层，有效减少了室内热量的损失，降低了室内冷热负荷；空调系统采用立式毛细管网，解决了室内冷热不均和冷热利用率低的问题。本发明中的冷暖系统采用热管式太阳能低温集热系统，同时采用空气源热泵辅助太阳能系统，解决在恶劣天气时的供冷或供热效果不佳的问题，本发明集建筑、空调系统为一体，能够降低新农村的建设施工问题，减少农村的燃煤量，提高新农村的居住环境，具有可移动性、节能性好、成本低、安全性能好、舒适度高、无污染、使用寿命长的优点。

Description

一种可再生能源的新农村低负荷装配式冷暖一体房
技术领域
本发明涉及本发明属于建筑与可再生能源结合领域，尤其涉及一种可再生能源的新农村低负荷装配式冷暖一体房。
背景技术
目前新农村正处于快速发展阶段，但当前新农村的建设方式主要采用传统的砖混结构，该建设方式存在生产效率低、工程质量差、安全隐患多、建设施工难度大、建设周期长、建设成本高的问题，并且该建筑施工所用的主要材料水泥砖能耗高并且环境污染严重、所用的基本材料不可回收。根据调研所得结论，京津冀地区的农村采暖方式为煤炭型小锅炉，这种采暖方式环境污染严重、运行成本高、系统寿命短、室内温度分布梯度大、热舒适性低、不能用于制冷，随着环境污染问题的日益突出，燃煤小锅炉已经不能满足时代需求，环境标准和用户度的要求。
目前市场上的，毛细辐射主要分为顶板辐射、地板辐射与立面辐射三种方式，顶板辐射存在施工安装不方便，运行必须在干工况，且不允许结露，而地板辐射地板处温度最低，有悖于人体“脚暖头凉”的要求，舒适性较差，传热热阻大，而立面毛细管安装方便，但毛细管外结露仍是一个大难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可再生能源的新农村低负荷装配式冷暖一体房，针对上述三个方面的问题，本发明提出一种用可再生能源的装配式冷暖一体房以消除部分目前砖混结构施工方面的问题，同时充分利用太阳能、空气能这种低位可再生能源解决用户冷暖问题，且系统末端采用安装方便的立面毛细管，再毛细管网下端安装接水槽，满足用户热舒适性的同时，解决毛细管网外结露问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种可再生能源的新农村低负荷装配式冷暖一体房，其特征在于：其包括装配式建筑主体、装配式建筑窗户和空调系统；所述装配式建筑窗户设置在所述装配式建筑主体上；
所述装配式建筑主体的外围设置有保温结构，所述保温结构包括反射层、聚苯板层和空气层，所述反射层、聚苯板层和空气层由内而外顺次排布；
所述空调系统包括空气源热泵室外机、太阳能集热管、空气源热泵室内机、集热水泵、毛细管循环水泵、水箱、立面毛细管网和水制冷剂换热器；
所述太阳能集热管安装在所述装配式建筑主体的顶部，所述太阳能集热管通过集热水泵连通水箱，所述水箱连通毛细管循环水泵，所述毛细管循环水泵连接立面毛细管网，所述立面毛细管网安装在室内壁面上；所述立面毛细管网下方安装有接水槽；
所述立面毛细管网的末端连通空气源热泵系统、所述空气源热泵系统包括空气源热泵室外机、空气源热泵室内机和水制冷剂换热器，所述空气源热泵室内机安装在所述毛细管循环水泵和所述立面毛细管网的连接管道上，所述空气源热泵室外机通过两个管道与所述空气源热泵室内机相连通；
所述水制冷换热器和所述空气源热泵室内机通过闭合管路连通，所述水制冷换热器、所述立面毛细管网和所述水箱通过管道形成闭合回路。
进一步的，所述装配式建筑窗户设置为多层玻璃结构，具体的所述多层玻璃结构包括三层门窗玻璃，任意相邻的所述门窗玻璃之间设置为真空层。
再进一步的，所述装配式建筑窗户通过粘贴方式与所述装配式建筑主体密封固定。
再进一步的，所述空调系统中的各组件通过管道闭合连通，且所述管道上设有多个调节用的阀门。
再进一步的，所述装配式建筑主体通过多块夹芯板材组成，相邻的所述夹芯板材之间装配后通过螺栓或焊接方式连接。
再进一步的，所述立面毛细管网中毛细管的外径小于2cm。
再进一步的，所述立面毛细管网通过螺栓固定在室内壁面上。
再进一步的，所述空气层具体设计为两层空气隔开板制成，所述反射层具体设置为金属薄片，所述金属薄片通过铆钉连接在所述聚苯板层的外侧面上。
再进一步的，所述水箱内的水形成两条循环路线，其中一条通过所述水箱、所述集热水泵和所述太阳能集热管相互连通组成，形成集热循环；另一条通过所述水箱、所述毛细管循环水泵和所述立面毛细管相互连通组成，形成室内供暖、供冷循环。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：本发明公开了一种可再生能源的新型低负荷装配式冷暖一体房，本发明中的围护结构采用了新型的三层保温结构，其保温结构从外到里依次是空气层、聚苯板、反射层，有效减少了室内热量的损失，降低了室内冷热负荷。本发明中的空调末端采用了立式毛细管网，解决了室内冷热不均和冷热利用率低的问题，且毛细管网下安装有接水槽，解决毛细管网外有可能出现的凝水问题。结合上述两点，本发明中的冷暖系统采用热管式太阳能低温集热系统，同时采用空气源热泵辅助太阳能系统，解决在恶劣天气时的供冷、供热问题。本发明集建筑、空调系统为一体，能够降低新农村的建设施工问题，减少农村的燃煤量，提高新农村的居住环境，具有可移动性、节能性好、成本低、安全性能好、舒适度高、无污染、寿命长的优点。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明可再生能源的新农村低负荷装配式冷暖一体房示意图；
图2为本发明可再生能源的新农村低负荷装配式冷暖一体房的系统图；
图3为本发明可再生能源的新农村低负荷装配式冷暖一体房的流程图；
图4为本发明可再生能源的新农村低负荷装配式冷暖一体房中装配式建筑窗户截面图。
附图标记说明：1、装配式建筑主体；2、装配式建筑窗户；3、空气源热泵室外机；4、太阳能集热管；5、空气源热泵室内机；6、集热水泵；7、毛细管循环水泵；8、水箱；9、立面毛细管网；10、接水槽；11、空气层；12、聚苯板层；13、反射层；14、门窗玻璃；15、真空层；16、换热器。
具体实施方式
如图1-4所示：
一种可再生能源的新农村低负荷装配式冷暖一体房，其包括装配式建筑主体1、装配式建筑窗户2和空调系统；所述装配式建筑窗户2设置在所述装配式建筑主体1上，所述装配式建筑窗户2具体设置为通过粘贴方式与建筑主体1密封固定，再具体的，所述门窗玻璃14之间设置为真空层15；
所述装配式建筑主体1的外围安装有保温结构，所述保温结构包括反射层13、聚苯板层12和空气层11，所述反射层13、聚苯板层12和空气层11由内而外顺次排布，本发明所述空气层11具体设计为两层空气隔开板制成，所述反射层13具体设置为金属薄片，所述金属薄片通过铆钉固定连接在所述聚苯板层12的外侧面上，具体的所述金属薄片还可以焊接装配在所述聚苯板层12的外侧面上。
所述空调系统包括空气源热泵室外机3、太阳能集热管4、空气源热泵室内机5、集热水泵6、毛细管循环水泵7、水箱8、立面毛细管网9、接水槽10和水制冷剂换热器16；
所述太阳能集热管4安装在所述装配式建筑主体1的顶部，所述太阳能集热管4通过集热水泵6连通水箱8，所述水箱8连通毛细管循环水泵7，所述毛细管循环水泵7连接立面毛细管网9，所述立面毛细管网9安装在室内壁面上，具体的所述立面毛细管网9中毛细管的外径小于2cm，进一步的所述立面毛细管网9通过螺丝固定在室内壁面上；所述立面毛细管网9下方安装有接水槽10；
所述立面毛细管网9的末端连通空气源热泵系统、所述空气源热泵系统包括空气源热泵室外机3、空气源热泵室内机5和水制冷剂换热器16，所述空气源热泵室内机5安装在所述毛细管循环水泵7和所述立面毛细管网9的连接管道上，所述空气源热泵室外机3通过两个管道与所述空气源热泵室内机5连通，所述水制冷换热器16和所述空气源热泵室内机5通过闭合管路连通，所述水制冷换热器16、所述立面毛细管网9和所述水箱8通过管道形成闭合回路，本发明空气源热泵机组具体设计为由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀四大主要部件构成封闭系统。
再具体的，所述空调系统中的各组件通过管道闭合连通，且所述管道上设有阀门。
再具体的，所述水箱8内的水形成两条循环路线，其中一条通过所述水箱8、所述集热水泵6和所述太阳能集热管4相互连通组成，形成集热循环；另一条通过所述水箱8、所述循环水泵7、所述立面毛细管9和水制冷换热器16相互连通组成，形成室内供暖、供冷循环。
实施例
采暖季节
本发明通过设置在所述装配式建筑主体1顶部的太阳能集热管4，太阳能集热管4内的水通过受热，然后热水通过集热水泵6输送至连通水箱8，再通过毛细管循环水泵7，将热水输送至接立面毛细管网9从而对建筑室内提供热量，为了满足极端天的热负荷的需求，由于空气源热泵以制冷剂为热媒，在空气中吸收热量(在蒸发器中间接换热)，挤压机将低温位的热量提升为高温位热能，制热循环水，本发明通过空气源热泵机和水制冷剂换热器16辅助太阳能集热管4对从立面毛细管网9返回的循环水加热。
供冷季节
关闭太阳能集热管4进水阀门，由于空气源热泵以制冷剂为冷媒，在空气中吸收冷量(在冷凝器中间接换热)，挤压机将高温位的热量降低为低温位冷能，制冷循环水。因此，本发明通过空气源热泵机和水制冷剂换热器16对从立面毛细管网9返回的循环水降温，由于将会后会使得立面毛细管网9表面凝结露珠，本发明在立面毛细管网9下端安装有接水槽10，避免了毛细管网在夏季表面的凝水滴到地面，污染室内居住环境。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种可再生能源的新农村低负荷装配式冷暖一体房，其特征在于：其包括装配式建筑主体(1)、装配式建筑窗户(2)和空调系统；所述装配式建筑窗户(2)设置在所述装配式建筑主体(1)上；
所述装配式建筑主体(1)的外围设置有保温结构，所述保温结构包括反射层(13)、聚苯板层(12)和空气层(11)，所述反射层(13)、聚苯板层(12)和空气层(11)由内而外顺次排布；
所述空调系统包括空气源热泵室外机(3)、太阳能集热管(4)、空气源热泵室内机(5)、集热水泵(6)、毛细管循环水泵(7)、水箱(8)、立面毛细管网(9)和水制冷剂换热器(16)；
所述太阳能集热管(4)安装在所述装配式建筑主体(1)的顶部，所述太阳能集热管(4)通过集热水泵(6)连通水箱(8)，所述水箱(8)连通毛细管循环水泵(7)，所述毛细管循环水泵(7)连接立面毛细管网(9)，所述立面毛细管网(9)安装在室内壁面上；所述立面毛细管网(9)下方安装有接水槽(10)；
所述立面毛细管网(9)的末端连通空气源热泵系统、所述空气源热泵系统包括空气源热泵室外机(3)、空气源热泵室内机(5)和水制冷剂换热器(16)，所述空气源热泵室内机(5)安装在所述毛细管循环水泵(7)和所述立面毛细管网(9)的连接管道上，所述空气源热泵室外机(3)通过两个管道与所述空气源热泵室内机(5)相连通。
所述水制冷换热器(16)和所述空气源热泵室内机(5)通过闭合管路连通，所述水制冷换热器(16)、所述立面毛细管网(9)和所述水箱(8)通过管道形成闭合回路。
2.根据权利要求1所述的低负荷装配式冷暖一体房，其特征在于：所述装配式建筑窗户(2)设置为多层玻璃结构，任意相邻的所述门窗玻璃(14)之间设置为真空层(15)。
3.根据权利要求1所述的低负荷装配式冷暖一体房，其特征在于：所述装配式建筑窗户(2)通过粘贴方式与所述装配式建筑主体(1)密封固定。
4.根据权利要求1所述的低负荷装配式冷暖一体房，其特征在于：所述空调系统中的各组件通过管道闭合连通，且所述管道上设有多个调节用的阀门。
5.根据权利要求1所述的低负荷装配式冷暖一体房，其特征在于：所述装配式建筑主体(1)通过多块夹芯板材组成，相邻的所述夹芯板材之间装配后通过螺栓或焊接方式连接。
6.根据权利要求1所述的低负荷装配式冷暖一体房，其特征在于：所述立面毛细管网(9)中毛细管的外径小于2cm。
7.根据权利要求5所述的低负荷装配式冷暖一体房，其特征在于：所述立面毛细管网(9)通过螺栓固定在室内壁面上。
8.根据权利要求1所述的低负荷装配式冷暖一体房，其特征在于：所述空气层(11)具体设计为两层空气隔开板制成，所述反射层(13)具体设置为金属薄片，所述金属薄片通过铆钉连接在所述聚苯板层(12)的外侧面上。
9.根据权利要求1所述的低负荷装配式冷暖一体房，其特征在于：所述水箱(8)内的水形成两条循环路线，其中一条通过所述水箱(8)、所述集热水泵(6)和所述太阳能集热管(4)相互连通组成，形成集热循环；另一条通过所述水箱(8)、所述毛细管循环水泵(7)和所述立面毛细管(9)相互连通组成，形成室内供暖、供冷循环。
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