CN111536640A - 一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，涉及建筑技术领域，包括建筑本体，建筑本体内安装有地源热泵机组，地源热泵机组连接有管道和换热管，管道与换热管之间设置有多个地热交换器，建筑本体内安装有蓄水箱和驱动发电机，建筑本体内安装有空调机、温度传感器、控制器，控制器与温度传感器、水泵I、电磁阀I电连接，控制器通过无线网络与无线控制模块或手机连接，本发明达到了使得建筑系统能满足人们在夏天或冬天对室内温度需求的同时，可以降低因空调的使用耗费大量的电量，且不影响室内的空气质量，同时也可降低对煤炭资源的消耗，减少有害气体的产生，降低环境污染的同时，也降低了供暖成本的效果。

Description

一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统
技术领域
本发明涉及教学辅助用具技术领域，特别是涉及一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统。
背景技术
随着社会的发展，舒适的生活居住条件一直是人们不断追求的目标，对居住的环境和能源需求也在不断地提高，生态建筑系统的产生在一定程度上满足了们的需求。
生态建筑本质就是能将数量巨大的人口整合居住在一个超级建筑中，通过建筑内外空间中的各种物态因素，使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。
但是，在夏天或者冬天当人们需要把室内温度控制在一定的范围时，通常通过在室内配备空调去控制室内的温度，然而空调需要耗费大量的电量，且室内需要处于封闭状态，对室内空气质量有影响；冬天，进行供暖往往采取以煤炭为热源的集体供暖方式，会产生大量的有害气体，污染环境，消耗大量能源的同时，极大地提高了供暖成本。
发明内容
本发明为了克服现有的建筑系统夏天人们通常在室内配备空调去控制室内的温度，然而空调需要耗费大量的电量，且室内需要处于封闭状态，对室内空气质量有影响；冬天，进行供暖往往采取以煤炭为热源的集体供暖方式，会产生大量的有害气体，污染环境，消耗大量能源的同时，极大地提高了供暖成本的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种能满足人们在夏天或冬天对室内温度需求的同时，可以降低因空调的使用耗费大量的电量，且不影响室内的空气你质量，同时也可降低对煤炭资源的消耗，减少有害气体的产生，降低环境污染的同时，也降低了供暖成本的基于物联网的多功能智能生态建筑系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，包括建筑本体，所述建筑本体安装有地源热泵机组，所述地源热泵机组上端通过水泵I连接有管道，所述地源热泵机组下端连接有换热管，所述换热管埋于地下层，所述地源热泵机组、所述换热管与所述管道形成闭环，所述管道与所述换热管之间设置有多个地热交换器，所述地热交换器安装于所述建筑本体内；
所述建筑本体内安装有蓄水箱，所述蓄水箱内设置有叶轮，所述叶轮连接有驱动发电机，所述驱动发电机连接有蓄电池，所述叶轮上端设置有雨水管，所述雨水管连通至所述建筑本体顶部，所述蓄水箱与所述地源热泵机组通过通水管连通，所述通水管与所述地源热泵机组之间设置有电磁阀I；
所述建筑本体安装有空调机、温度传感器、控制器，所述控制器分别与所述温度传感器、所述水泵I、所述电磁阀I电连接，所述控制器通过无线网络与无线控制模块或手机连接。
优选地，所述蓄水箱内设置有液位传感器，所述蓄水箱通过电磁阀II和连接管道连接有市水，所述蓄水箱连接有溢水管，所述溢水管远离所述蓄水箱的一端连通排水管道。
优选地，所述控制器与所述电磁阀II、所述液位传感器电连接。
优选地，所述建筑本体顶部设置有风力发电装置和太阳能电池板，所述风力发电装置、所述太阳能电池板均与所述蓄电池连接。
优选地，所述建筑本体设有地下室，所述地源热泵机组安装于所述地下室，所述地下室设置有照明灯，所述照明灯与所述蓄电池连接。
优选地，所述雨水管与所述建筑本体顶部连通处设置有过滤装置，所述过滤装置依次由活性炭吸附层、石英砂层、过滤网组成。
优选地，所述换热管由多个U型管连接组成，所述换热管埋于地下层两米深处。
优选地，所述建筑本体外表面设置有防水层，所述建筑本体外表面固定有钢架体，所述钢架体竖直固定有植被壳体，所述植被壳体种植有绿化植被。
优选地，所述植被壳体连接有浇水管，所述浇水管远离所述植被壳体的一端通过水泵II与蓄水箱连接，所述水泵II与所述控制器电连接。
有益效果
本发明达到了使得建筑系统能满足人们在夏天或冬天对室内温度需求的同时，可以降低因空调的使用耗费大量的电量，且不影响室内的空气质量，同时也可降低对煤炭资源的消耗，减少有害气体的产生，降低环境污染的同时，也降低了供暖成本的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中基于物联网的多功能智能生态建筑系统的主视结构示意图；
图2为本发明中基于物联网的多功能智能生态建筑系统的绿化植被的安装示意图；
图3为本发明中基于物联网的多功能智能生态建筑系统的过滤装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，如图1-3所示，包括建筑本体100，所述建筑本体100内安装有地源热泵机组103，所述地源热泵机组103上端通过水泵I117连接有管道105，所述地源热泵机组103下端连接有换热管104，所述换热管104埋于地下层102，所述地源热泵机组103、所述换热管104与所述管道105形成闭环，所述管道105与所述换热管104之间设置有多个地热交换器106，所述地热交换器106安装于所述建筑本体100内；
所述建筑本体100内安装有蓄水箱110，所述蓄水箱110内设置有叶轮111，所述叶轮111连接有驱动发电机112，所述驱动发电机112连接有蓄电池113，所述叶轮111上端设置有雨水管123，所述雨水管123连通至所述建筑本体100顶部，所述蓄水箱110与所述地源热泵机组103通过通水管133连通，所述通水管133与所述地源热泵机组103之间设置有电磁阀I118；
所述建筑本体100安装有空调机107、温度传感器120、控制器121，所述控制器121分别与所述温度传感器120、所述水泵I117、所述电磁阀I118电连接，所述控制器121通过无线网络与无线控制模块或手机连接。
所述蓄水箱110内设置有液位传感器116，所述蓄水箱110通过电磁阀II和连接管道114连接有市水，所述蓄水箱110连接有溢水管115，所述溢水管115远离所述蓄水箱110的一端连通排水管道。
所述控制器121与所述电磁阀II、所述液位传感器116电连接。
所述建筑本体100顶部设置有风力发电装置109和太阳能电池板108，所述风力发电装置109、所述太阳能电池板108均与所述蓄电池113连接。
所述建筑本体100设有地下室101，所述地源热泵机组103安装于所述地下室101，所述地下室101设置有照明灯119，所述照明灯119与所述蓄电池113连接。
所述雨水管123与所述建筑本体100顶部连通处设置有过滤装置129，所述过滤装置129依次由活性炭吸附层130、石英砂层131、过滤网132组成。
所述换热管104由多个U型管连接组成，所述换热管104埋于地下层两米深处。
所述建筑本体100外表面设置有防水层122，所述建筑本体100外表面固定有钢架体124，所述钢架体124竖直固定有植被壳体125，所述植被壳体125种植有绿化植被126。
所述植被壳体125连接有浇水管127，所述浇水管127远离所述植被壳体125的一端通过水泵II 128与蓄水箱110连接，所述水泵II 128与所述控制器121电连接。
工作原理：当遇到较大雨水天气比如暴雨天气时，雨水会从建筑本体100顶部经过过滤装置129流入雨水管123，并冲击叶轮111转动进而带动驱动发电机112进行发电，并把电能储存于蓄电池113内，过滤后的雨水也会储存于蓄水箱110内，当夏天温度过高时，温度传感器120会把温度信息反馈给控制器121，控制器121会启动地源热泵机组103工作，同时会开启电磁阀I118，向地源热泵机组103注入一定的水量，水泵I117也会在控制器121的控制下启动，地源热泵机组103、管道105和换热管104形成闭环水回流，并会经过地热交换器106，夏天地下层温度较低，经过换热管104的水温会比较低，使得形成的水循环流动经过地热换热器106的水温也会较低，极大地降低了建筑本体100内的温度，从而避免直接开启空调机107，降温的同时可保证室内空气正常的流动，当不足以把室内温度减低到人们舒适的温度范围内时，此时，就进一步有必要开启空调机107，此时由于低热交换器106已经起到一定降温作用，空调机107也可适当降低其工作功率，从而达到降低电量的使用，当冬天温度过低时，温度传感器120会把温度信息反馈给控制器121，控制器121同样会启动地源热泵机组103工作，不同的是，冬天地下层温度较高，经过换热管104的水温会比较高，使得形成的水循环流动经过地热换热器106的水温也会较高，极大地提升建筑本体100内的温度，从而可避免直接先以煤炭为热源的集体供暖方式，当不足以把室内温度提升到人们舒适的温度范围内时，就需要开启以煤炭为热源的集体供暖方式，调机107，此时由于低热交换器106已经起到一定升温作用，从而可减少煤炭的使用量，减少有害气体的产生，降低环境污染的同时，也降低了供暖成本；
进一步地，建筑本体100外表面设置的绿化植被126不但提升了建筑本体100周围和内部的空气环境，当夏天时，也会对建筑本体100室内起到一定的降温作用，当需要浇灌绿化植被126时，可通过控制器121启动水泵II 128通过浇水管127进行浇灌；
进一步地，当蓄水箱110内的水量有溢满的趋势时，在溢水管115的作用下排入排水管道，当蓄水箱110内的水不足时，液位传感器116会把信息反馈给控制器121，进而启动电磁阀II给蓄水箱接入市水；
进一步地，建筑本体100顶部的风力发电装置109和太阳能电池板108可进一步随时保证蓄电池113内的电能储备。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，包括建筑本体(100)，其特征在于，所述建筑本体(100)内安装有地源热泵机组(103)，所述地源热泵机组(103)上端通过水泵I(117)连接有管道(105)，所述地源热泵机组(103)下端连接有换热管(104)，所述换热管(104)埋于地下层(102)，所述地源热泵机组(103)、所述换热管(104)与所述管道(105)形成闭环，所述管道(105)与所述换热管(104)之间设置有多个地热交换器(106)，所述地热交换器(106)安装于所述建筑本体(100)内；
所述建筑本体(100)内安装有蓄水箱(110)，所述蓄水箱(110)内设置有叶轮(111)，所述叶轮(111)连接有驱动发电机(112)，所述驱动发电机(112)连接有蓄电池(113)，所述叶轮(111)上端设置有雨水管(123)，所述雨水管(123)连通至所述建筑本体(100)顶部，所述蓄水箱(110)与所述地源热泵机组(103)通过通水管(133)连通，所述通水管(133)与所述地源热泵机组(103)之间设置有电磁阀I(118)；
所述建筑本体(100)安装有空调机(107)、温度传感器(120)、控制器(121)，所述控制器(121)分别与所述温度传感器(120)、所述水泵I(117)、所述电磁阀I(118)电连接，所述控制器(121)通过无线网络与无线控制模块或手机连接。
2.如权利要求1所述的一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，其特征在于，所述蓄水箱(110)内设置有液位传感器(116)，所述蓄水箱(110)通过电磁阀II和连接管道(114)连接有市水，所述蓄水箱(110)连接有溢水管(115)，所述溢水管(115)远离所述蓄水箱(110)的一端连通排水管道。
3.如权利要求2所述的一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，其特征在于，所述控制器(121)与所述电磁阀II、所述液位传感器(116)电连接。
4.如权利要求1所述的一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，其特征在于，所述建筑本体(100)顶部设置有风力发电装置(109)和太阳能电池板(108)，所述风力发电装置(109)、所述太阳能电池板(108)均与所述蓄电池(113)连接。
5.如权利要求1所述的一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，其特征在于，所述建筑本体(100)设有地下室(101)，所述地源热泵机组(103)安装于所述地下室(101)，所述地下室(101)设置有照明灯(119)，所述照明灯(119)与所述蓄电池(113)连接。
6.如权利要求1所述的一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，其特征在于，所述雨水管(123)与所述建筑本体(100)顶部连通处设置有过滤装置(129)，所述过滤装置(129)依次由活性炭吸附层(130)、石英砂层(131)、过滤网(132)组成。
7.如权利要求1所述的一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，其特征在于，所述换热管(104)由多个U型管连接组成，所述换热管(104)埋于地下层两米深处。
8.如权利要求1所述的一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，其特征在于，所述建筑本体(100)外表面设置有防水层(122)，所述建筑本体(100)外表面固定有钢架体(124)，所述钢架体(124)竖直固定有植被壳体(125)，所述植被壳体(125)种植有绿化植被(126)。
9.如权利要求8所述的一种基于物联网的多功能智能生态建筑系统，其特征在于，所述植被壳体(125)连接有浇水管(127)，所述浇水管(127)远离所述植被壳体(125)的一端通过水泵II(128)与蓄水箱(110)连接，所述水泵II(128)与所述控制器(121)电连接。
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