CN108488953B - 一种别墅地下室通风除湿系统及控制方法 - Google Patents

一种别墅地下室通风除湿系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

一种别墅地下室通风除湿系统及其方法，包括设置于地下室屋顶的采光井天窗、设置于地下室屋顶上的采光柱、太阳能水‑空气集热柱、无动力风帽、太阳能储水箱、风机、以及连通地下室内和地下室屋顶的除湿管路系统；采光井天窗上设置有固定玻璃，其中部开设一孔洞；孔洞上方设置所述采光柱，采光柱的上方连接太阳能水‑空气集热柱；太阳能水‑空气集热柱为透光良好的多层圆柱，其中心为空心圆柱，从里至外，依次为水箱、空气箱、集热镀膜真空管；孔洞、采光柱、太阳能水‑空气集热柱的空心圆柱直径相同；太阳能水‑空气集热柱的水箱连接太阳能储水箱。太阳能水‑空气集热柱的空心圆柱上方设置所述无动力风帽。本发明实现了别墅地下室良好的通风除湿功能。

Description

一种别墅地下室通风除湿系统及控制方法
【技术领域】
本发明涉及通风除湿技术领域，尤其涉及一种别墅地下室通风除湿系统及控制方法。
【背景技术】
在我国许多地区，已建成的别墅地下室通常阴暗潮湿，不见阳光，高温季节则存在通风差和严重潮湿的问题，影响生活品质。要增加地下室的生活用途功能，则必须解决采光、通风、除湿的问题。
现有的解决方法一般是在地下室设置固定玻璃和通风百叶的采光井天窗或者采用通风换气窗。这些方式与方法都是利用室内外的温差形成的热压，即“烟囱原理”实现了通风与采光，虽然有一定的效果，但存在防水、有效通风面积不够、气密性不够等问题，特别是在外界环境风速较大时，甚至形成倒灌现象，无法有效通风，且除湿效果也不理想，不符合使用的要求。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种别墅地下室通风除湿系统。
本发明所要解决的技术问题之二在于提供一种别墅地下室通风除湿系统的控制方法。
本发明解决技术问题之一，是这样实现的的：
一种别墅地下室通风除湿系统，包括设置于地下室屋顶的采光井天窗、和设置于地下室屋顶上的采光柱、太阳能水-空气集热柱、无动力风帽、太阳能储水箱、风机、以及连通地下室内和地下室屋顶的除湿管路系统；
所述采光井天窗上设置有固定玻璃，其中部开设一孔洞；所述孔洞上方设置所述采光柱，所述采光柱的上方连接所述太阳能水-空气集热柱；所述太阳能水-空气集热柱为透光良好的多层圆柱，其中心为空心圆柱，从里至外，依次为水箱、空气箱、集热镀膜真空管；所述孔洞、所述采光柱、所述太阳能水-空气集热柱的空心圆柱直径相同；
所述太阳能水-空气集热柱的水箱连接所述太阳能储水箱；
所述太阳能水-空气集热柱的空心圆柱上方设置所述无动力风帽；
所述太阳能水-空气集热柱的空气箱的上端连接所述风机，所述空气箱与所述风机之间设有一第一阀门；所述太阳能水-空气集热柱的空气箱的下端连接到所述除湿管路系统的一端；所述除湿管路系统与所述空气箱之间设有一第二阀门，所述除湿管路系统的另一端的出风口位于地下室内。
进一步地，还包括控制器、湿度传感器、压力传感器；所述压力传感器设置于所述太阳能水-空气集热柱的空气箱内，所述湿度传感器设置于地下室内；所述控制器分别连接所述湿度传感器、所述压力传感器、所述风机、所述第一阀门、所述第二阀门。
本发明解决技术问题之二，是这样实现的的：
一种别墅地下室通风除湿系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤S1：控制器设置“通风模式”，“除湿模式”，“强通风模式”；
步骤S2：设置地下室内湿度范围，当室内湿度值位于第一预设湿度值50％及以下，控制器进入“通风模式”；当室内湿度值位于第一预设湿度值50％和第二湿度值60％之间，控制器进入“除湿模式”；当室内湿度值位于第二湿度值60％及以上，控制器进入“强通风模式”；
步骤S3：“通风模式”：
太阳能储水箱通过循环管注满太阳能水-空气集热柱的水箱，同时风机开启，第一阀门开启，向太阳能水-空气集热柱的空气箱充入空气，并控制第二阀门关闭，断开太阳能水-空气集热柱的空气箱与除湿管路系统的连接；
在空气箱内压力达到预定值，关闭风机，第一阀门关闭；
步骤S4、“除湿模式”：
太阳能储水箱通过循环管注满太阳能水-空气集热柱的水箱，同时风机开启，第一阀门开启，向太阳能水-空气集热柱的空气箱充入空气，并控制第二阀门关闭，断开太阳能水-空气集热柱的空气箱与除湿管路系统的连接；
在空气箱内压力达到预定值，关闭风机，第一阀门关闭；
在空气箱内压力达到工作值，控制第二阀门开启，开启太阳能水-空气集热柱的空气箱与除湿管路系统的连接，空气箱内高温空气在压力作用下，通过除湿管路系统进入地下室内，在通风条件下实现除湿；
当空气箱内压力等于大气压时，开启风机，开启第一阀门，向太阳能水-空气集热柱的空气箱充入空气，并控制第二阀门关闭，断开太阳能水-空气集热柱的空气箱与除湿管路系统的连接；
空气箱内压力达到预定值，关闭风机和第一阀门，空气箱内空气再次接收太阳光与太阳能水-空气集热柱的水箱的热量升压，依次工作；
步骤S5：“强通风模式”：
太阳能储水箱水位满足要求，通过循环管注满太阳能水-空气集热柱的水箱，同时开启风机，开启第一阀门，向太阳能水-空气集热柱的空气箱充入空气，并控制第二阀门开启，开启太阳能水-空气集热柱的空气箱与除湿管路系统的连接；
在风机的作用下，外界的空气经过太阳能水-空气集热柱的预热，通过除湿管路系统进入室内，除湿后经过无动力风帽排出室外，即实现机械通风。
本发明的优点在于：1、通过设置无动力风帽，可以在采光井热压通风的基础上实现风压通风。2、通过设置太阳能水-空气集热柱，增加采光井热压通风效果。3、通过设置采光柱，消除设置太阳能水-空气集热柱对采光井天窗的采光的影响。4、通过设置太阳能储水箱，可以延长热压通风的作用时间，增加采光井热压通风效果。5、通过设置风机，可以实现极端条件下的除湿。6、该系统可以实现一定程度上的冬季供热。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1是本发明的一种别墅地下室通风除湿系统结构原理示意图。
图2是本发明的一种别墅地下室通风除湿系统的控制方法流程图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，一种别墅地下室通风除湿系统，包括设置于地下室屋顶的采光井天窗1、和设置于地下室屋顶上的采光柱2、太阳能水-空气集热柱3、无动力风帽4、太阳能储水箱5、风机6、控制器7、位于地下室内的湿度传感器8、以及连通地下室内和地下室屋顶的除湿管路系统9。
在实践中，有些别墅地下室的采光井天窗1可开在地下室侧壁上部，相应地，采光柱2、太阳能水-空气集热柱3、无动力风帽4、太阳能储水箱5、风机6、控制器7设置在采光井天窗1上。
采光井天窗1上设置有固定玻璃11，其中部开设一孔洞12，该孔洞12上方设置采光柱2，采光柱2的上方连接太阳能水-空气集热柱3；太阳能水-空气集热柱3为透光良好的多层圆柱，其中心为空心圆柱31，从里至外，依次为水箱32、空气箱33，可以间隔多层设置，最外层为集热镀膜真空管34。孔洞12、采光柱2、太阳能水-空气集热柱3的空心圆柱31的直径相同。在太阳光的作用下，光线通过采光柱2、采光井天窗1的固定玻璃11进入地下室，提供采光；同时光线通过太阳能水-空气集热柱3的集热镀膜真空管34，依次穿越空气箱33和水箱32，实现对空气与水的加热。
太阳能水-空气集热柱3的水箱32连接太阳能储水箱5。在自然循环条件下，太阳能水-空气集热柱3水箱32的水与太阳能储水箱5之间循环。太阳能储水箱5为太阳能水-空气集热柱3的水箱32提供水源或者说存储空间，包括与自来水连接的设置有浮球阀的进水管，可以提供生活热水的出水管，以及与太阳能水-空气集热柱3的水箱相连接的循环管，可以为太阳能热水器，也可以为单纯的保温水箱。
太阳能水-空气集热柱3的空心圆柱31上方设置无动力风帽4。在室外风压的作用下，无动力风帽4利用涡轮叶壳上的叶片捕捉住迎风面上风力，推动叶片，使涡轮叶壳旋转，同时因旋转产生离心力，将涡轮下方的空气由背风面的叶片间诱导排出，由于空气排出后，涡轮下方形成了低压区域，为了维持空气动态平衡，高压区域内的空气就会自然地向低压区域流动，实现通风。太阳能水-空气集热柱3的水箱32的水也对通过太阳能水-空气集热柱3的空气进行加热，利用热压，也实现通风。无动力风帽4所形成风压与太阳能水-空气集热柱3所形成的热压共同实现通风。
太阳能水-空气集热柱3的空气箱33的上端连接风机6，空气箱33与风机6之间设有一第一阀门61；太阳能水-空气集热柱3的空气箱33的下端连接到除湿管路系统9的一端；除湿管路系统9与空气箱33之间设有一第二阀门91，除湿管路系统9的另一端的出风口92位于地下室内。
太阳能水-空气集热柱3的空气箱33内还设有一压力传感器10。
控制器7分别连接湿度传感器8、压力传感器10、风机6、第一阀门61、第二阀门91。
风机6的新风口62直通外界环境，优选地，新风口62处还安装有新风过滤装置(图未示)。
如图2所示，上述的一种别墅地下室通风除湿系统的控制方法，包括如下步骤：
步骤S1：控制器设置“通风模式”，“除湿模式”，“强通风模式”；
步骤S2：设置地下室内湿度范围，当室内湿度值位于第一预设湿度值50％及以下，控制器进入“通风模式”；当室内湿度值位于第一预设湿度值50％和第二湿度值60％之间，控制器进入“除湿模式”；当室内湿度值位于第二湿度值60％及以上，控制器进入“强通风模式”；
步骤S3：“通风模式”：
太阳能储水箱5水位满足要求，通过循环管注满太阳能水-空气集热柱3的水箱；
同时风机6开启，阀门61开启，向太阳能水-空气集热柱3的空气箱充入空气；
控制阀门91关闭，断开太阳能水-空气集热柱3的空气箱与除湿管路系统9的连接；
在空气箱内压力达到预定值2.5atm，关闭风机6，阀门61关闭；
在太阳光的作用下，光线通过采光柱2、采光井天窗1的固定玻璃进入地下室，提供采光；同时光线通过太阳能水-空气集热柱3集热镀膜真空管，依次穿越空气箱和水箱，实现对空气与水的加热；通过设置太阳能水-空气集热柱，增加采光井热压通风效果，同时通过设置无动力风帽，可以在采光井热压通风的基础上实现风压通风。
步骤S4、“除湿模式”：
热水储水箱5水位满足要求，通过循环管注满太阳能水-空气集热柱3的水箱，同时风机6开启，阀门61开启，向太阳能水-空气集热柱3的空气箱充入空气，并控制阀门91关闭，断开太阳能水-空气集热柱3的空气箱与除湿管路系统9的连接；
在空气箱内压力达到预定值2.5atm，关闭风机6，阀门61关闭；
在空气箱内压力达到工作值2.5atm，控制阀门91开启，开启太阳能水-空气集热柱3的空气箱与除湿管路系统9的连接，空气箱内高温空气在压力作用下，通过除湿管路系统9进入地下室内，在通风条件下实现除湿；
当空气箱内压力等于大气压时，开启风机6，开启阀门61，向太阳能水-空气集热柱3的空气箱充入空气，并控制阀91关闭，断开太阳能水-空气集热柱3的空气箱与除湿管路系统9的连接；
空气箱内压力达到预定值2,5atm，关闭风机6和阀门61，空气箱内空气再次接收太阳光与太阳能水-空气集热柱3的水箱的热量升压，依次工作；
步骤S5：“强通风模式”：
热水储水箱5水位满足要求，通过循环管注满太阳能水-空气集热柱3的水箱，同时风机开启6，开启阀门61，向太阳能水-空气集热柱3的空气箱充入空气，并控制阀门91开启，开启太阳能水-空气集热柱3的空气箱与除湿管路系统9的连接；
在风机6的作用下，外界的空气经过太阳能水-空气集热柱3的预热，通过除湿管路系统9进入室内，除湿后经过风帽4排出室外，即实现机械通风。
本发明提出的多功能热泵型家用空调器的控制方法，具有以下有益效果：
1、通过设置无动力风帽，可以在采光井热压通风的基础上实现风压通风；
2、通过设置太阳能水-空气集热柱，增加采光井热压通风效果；
3、通过设置采光柱，消除设置太阳能水-空气集热柱对采光井天窗的采光的影响；
4、通过设置热水储水箱，可以延长热压通风的作用时间，增加采光井热压通风效果；
5、通过设置风机，可以实现极端条件下的除湿；
6、该系统可以实现一定程度上的冬季供热。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
以上所述仅为本发明的较佳实施用例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种别墅地下室通风除湿系统，包括设置于地下室屋顶的采光井天窗、和设置于地下室屋顶上的采光柱、太阳能水-空气集热柱、无动力风帽、太阳能储水箱、风机、以及连通地下室内和地下室屋顶的除湿管路系统；
所述采光井天窗上设置有固定玻璃，其中部开设一孔洞；所述孔洞上方设置所述采光柱，所述采光柱的上方连接所述太阳能水-空气集热柱；所述太阳能水-空气集热柱为透光良好的多层圆柱，其中心为空心圆柱，从里至外，依次为水箱、空气箱、集热镀膜真空管；所述孔洞、所述采光柱、所述太阳能水-空气集热柱的空心圆柱直径相同；
所述太阳能水-空气集热柱的水箱连接所述太阳能储水箱；
所述太阳能水-空气集热柱的空心圆柱上方设置所述无动力风帽；
所述太阳能水-空气集热柱的空气箱的上端连接所述风机，所述空气箱与所述风机之间设有一第一阀门；所述太阳能水-空气集热柱的空气箱的下端连接到所述除湿管路系统的一端；所述除湿管路系统与所述空气箱之间设有一第二阀门，所述除湿管路系统的另一端的出风口位于地下室内。
2.如权利要求1所述的一种别墅地下室通风除湿系统，其特征在于：还包括控制器、湿度传感器、压力传感器；所述压力传感器设置于所述太阳能水-空气集热柱的空气箱内，所述湿度传感器设置于地下室内；所述控制器分别连接所述湿度传感器、所述压力传感器、所述风机、所述第一阀门、所述第二阀门。
3.如权利要求2所述的一种别墅地下室通风除湿系统的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1：控制器设置“通风模式”，“除湿模式”，“强通风模式”；
步骤S2：设置地下室内湿度范围，当室内湿度值位于第一预设湿度值50％及以下，控制器进入“通风模式”；当室内湿度值位于第一预设湿度值50％和第二湿度值60％之间，控制器进入“除湿模式”；当室内湿度值位于第二湿度值60％及以上，控制器进入“强通风模式”；
步骤S3：“通风模式”：
太阳能储水箱通过循环管注满太阳能水-空气集热柱的水箱，同时风机开启，第一阀门开启，向太阳能水-空气集热柱的空气箱充入空气，并控制第二阀门关闭，断开太阳能水-空气集热柱的空气箱与除湿管路系统的连接；
在空气箱内压力达到预定值，关闭风机，第一阀门关闭；
步骤S4、“除湿模式”：
太阳能储水箱通过循环管注满太阳能水-空气集热柱的水箱，同时风机开启，第一阀门开启，向太阳能水-空气集热柱的空气箱充入空气，并控制第二阀门关闭，断开太阳能水-空气集热柱的空气箱与除湿管路系统的连接；
在空气箱内压力达到预定值，关闭风机，第一阀门关闭；
在空气箱内压力达到工作值，控制第二阀门开启，开启太阳能水-空气集热柱的空气箱与除湿管路系统的连接，空气箱内高温空气在压力作用下，通过除湿管路系统进入地下室内，在通风条件下实现除湿；
当空气箱内压力等于大气压时，开启风机，开启第一阀门，向太阳能水-空气集热柱的空气箱充入空气，并控制第二阀门关闭，断开太阳能水-空气集热柱的空气箱与除湿管路系统的连接；
空气箱内压力达到预定值，关闭风机和第一阀门，空气箱内空气再次接收太阳光与太阳能水-空气集热柱的水箱的热量升压，依次工作；
步骤S5：“强通风模式”：
太阳能储水箱水位满足要求，通过循环管注满太阳能水-空气集热柱的水箱，同时开启风机，开启第一阀门，向太阳能水-空气集热柱的空气箱充入空气，并控制第二阀门开启，开启太阳能水-空气集热柱的空气箱与除湿管路系统的连接；
在风机的作用下，外界的空气经过太阳能水-空气集热柱的预热，通过除湿管路系统进入室内，除湿后经过无动力风帽排出室外，即实现机械通风。
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