CN112944511B - 节能型建筑暖通系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能型建筑暖通系统，包括：暖通板，其包括粘接层、暖通层和美化层；暖通层包括通风片、第一调温管和第二调温管；储水箱，其进水口与第一调温管连接，出水口与第二调温管连接；地源供给机构，其包括连通至地下恒温含水层的抽水井，入水口连接第二调温管，出水口连接地下恒温含水层的排水井，以及将第一调温管与抽水井连接的地源热泵机组；温控机构，其包括用于分析满足预设理想室温的水温调控值的分析模块和与分析模块、第一和第二温度传感器、控温器、风机、地源热泵机组、加热器分别连接的主控器和。其利用地下恒温水并结合楼宇上下同步入水，既节省了水流温控应用的能源，又使得室内温度调节更为温和，即提高了住宅的舒适性。

Description

节能型建筑暖通系统
技术领域
本发明涉及建筑节能暖通技术领域，尤其涉及一种节能型建筑暖通系统。
背景技术
目前，随着城市建设现代化步伐的不断加快、人们生活水平的日益提高以及供需矛盾日益加剧的能源紧张问题，降低高层楼宇建筑物综合使用能耗，提高建筑内部能源系统综合使用效率，增强楼宇住宅居住舒适性，开展高层楼宇建筑节能工作已成为世界各国政府缓解能源紧张的重要举措。我国在建筑节能方面的研究较国外一些发达国家而言，起步相对较晚，大致起步于二十世纪八十年代。
随着城市化的发展，许多大城市多为高层建筑，从宾馆酒店到商业金融建筑，从文化体育到医疗保健建筑，从办公写字楼到商住公寓楼，各种功能类别的高层建筑如雨后春笋般拔地而起，鳞次栉比。新的建筑、新的使用功能对建筑设备提出了新的、更高的要求，暖通已成为现代化建筑必不可少的重要设施，暖通产业进入了黄金时期。因地制宜的合理选择能源资源，充分有效的用能，提高高层建筑用能系统的效率，合理设计创造舒适的室内环境而同时尽可能减少对室外环境的负面影响，是高层建筑暖通设计中必须解决的问题。
地下恒温水不受地面温度的影响，始终处于恒温状态，利用其在温度上的优势应用于建筑的暖通中，势必能够大大的减少能源的使用，进而提高建筑暖通系统的节能性能。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种节能型建筑暖通系统，利用地下恒温水并结合楼宇上下同步入水，既节省了水流温控应用的能源，又使得室内温度调节更为温和，即提高了住宅的舒适性。
为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：
一种节能型建筑暖通系统，包括：
暖通板，其包括贴合在建筑物内墙面上的粘接层，设置在粘接层外部的暖通层，以及覆盖在所述暖通层外部用于美化外观的美化层；
所述暖通层包括：
通风片，其设置在所述粘接层的表面，所述通风片为内部具有空腔的双层设置，所述通风片远离所述粘接层的表面上开设有若干贯通至所述空腔的通孔；所述空腔内设置有风机；
第一调温管，其沿所述通风片的表面呈S形迂回布置；所述建筑物相邻层间的第一调温管相互连接；
第二调温管，其沿所述通风片的表面呈S形迂回布置，且与所述第一调温管交叉布置；所述建筑物相邻层间的第二调温管相互连接；
其中，所述第一调温管和第二调温管均设置为沿管体延伸方向均匀开设有多个通风孔的，纵切面呈8字形的环状管；所述通风片的通孔位置与所述通风孔相适配；
储水箱，其设置于建筑物顶部；所述储水箱内设置有控温器和第一温度传感器；所述储水箱的进水口与位于所述建筑物最顶端的暖通板的第一调温管管路连接；所述储水箱的出水口与位于所述建筑物最顶端的暖通板的第二调温管管路连接；
地源供给机构，其包括连通至地下恒温含水层的抽水井，入水口连接位于所述建筑物最底端的暖通板的第二调温管，出水口连接地下恒温含水层的排水井，以及通过管路将位于所述建筑物最底端的暖通板的第一调温管与抽水井相连接的地源热泵机组；所述抽水井内设置有加热器和第二温度传感器；
温控机构，其包括主控器和用于分析满足预设的理想室温的水温调控值的分析模块；所述主控器与所述分析模块、第一温度传感器、控温器、风机、地源热泵机组、加热器以及第二温度传感器分别连接，并将由外部获取的所述建筑物的建筑参数和室外温度值，所述储水箱内的水温值以及所述抽水井内的水温值发送至所述分析模块进行分析，并将分析得到的水温调控值反馈至所述主控器，所述主控器依据所述水温调控值控制所述控温器和加热器分别对所述储水箱和抽水井内的水温进行调节，并在所述储水箱和抽水井内的水温满足水温调控值后控制储水箱内的水流经第二调温管回流至排水井，以及所述抽水井内的水流经第一调温管流转至储水箱，所述建筑参数包括：高度、层数、每层户数、每户面积，以及每户暖通板的安装数量。
优选的是，所述的节能型建筑暖通系统中，所述美化层上开设有若干通气孔，所述通气孔上设置有盖板，所述盖板的顶端与所述通气孔的内缘铰接，以在受到外力时向远离所述通气孔的方向倾斜，并在外力消失后自动回落至覆盖在所述通气孔上。
优选的是，所述的节能型建筑暖通系统中，所述通气孔上设置有干燥盒，所述干燥盒内填充有干燥剂。
优选的是，所述的节能型建筑暖通系统中，还包括：
分支水箱，其分别配置于所述建筑物内的各户，所述分支水箱内设置第三温度传感器；所述分支水箱的入水口连接所述建筑物内相邻上层用户的第二调温管，所述分支水箱的出水口连接本用户的第二调温管；
即时加热器，其分别对应每户的第二调温管设置，并用以实时加热由相邻上层用户的第二调温管流至本层用户的第二调温管的水流；
分控器，其分别配置于所述建筑物内的各户，并与相应的第三温度传感器、即时加热器以及总控器相连接；所述分控器用于将用户输入的期望室温值发送至所述总控器，并接收所述总控器根据用户的期望室温值分析得到的水温参考值，并根据所述水温参考值控制所述即时加热器以及所述分支水箱内水流的静置时间。
优选的是，所述的节能型建筑暖通系统中，所述总控器根据用户的期望室温值分析得到水温参考值的方法为：所述总控器将所述期望室温值发送至所述分析模块，所述分析模块依据所述期望室温值对应的用户的住宅层数和预设的理想室温对水温进行分析，并将得到的能够满足用户期望室温值的水温作为水温参考值反馈给所述主控器。
优选的是，所述的节能型建筑暖通系统中，所述暖通板的底端设置有凹槽，所述凹槽的底面设置为一端高而另一端低的斜面；所述凹槽的底面较低的一端连接有排水管。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明的节能型建筑暖通系统中，利用对地下恒温水的加热或制冷实现对室内温度的调节，充分利用了地下恒温水的水温在夏季温度低于室温，而在冬季温度高于室温的特性，进而有效的减少了用于水流温度调控的能源应用，达到了节能的效果。
通过设置暖通片内包括第一调温管和第二调温管，并通过第一调温管和第二调温管实现热水流由底层和顶层的同步向建筑内通入，较之单纯上进水或下进水有效的提高了建筑内各层的温度恒定，进而提高了住宅的舒适性；同时，配合通风片的设置，使得尤其在夏季利用暖通片进行制冷时，能够将第一调温管和第二调温管产生的冷空气吹出暖通板外部，进而加速了室内冷空气的循环，起到快速制冷的效果。
通过设置第一调温管和第二调温管为纵切面呈8字形的环状管，使得通风片的气流能够经第一调温管和第二调温管上的孔洞通过，进而加大了气流和第一调温管和第二调温管的接触面积，进而能够加速利用暖通板进行室温调节的效率。
位于建筑较低层或较高层的第一调温管和第二调温管间的温差更大，通过将第一调温管和第二调温管呈交替的S形迂回布置，不仅保证了美化层上温度的稳定均匀，且使得水温交换后最终到达储水箱或排水井的水流的水温较为稳定，减少了储水箱内水流的温度调控的能源利用，也减少了水温变化过大对地下恒温水温度的影响。
通过由主控器和分析模块组成的温控机构的设置，使得温控机构能够根据地下恒温水水温，建筑物的建筑参数分析得到能够满足理想室温的最适宜的通入第一调温管和第二调温管的水温，进而能够根据用户的需求，实现水温的自动智能化调控，使得所述节能型建筑暖通系统的使用更加智能且灵活。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1是本发明提供的节能型建筑暖通系统的框架结构图；
图2是本发明提供的调温管的结构图；
图3是本发明提供的暖通板的剖面结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
如图1-图3所示，一种节能型建筑暖通系统，包括：暖通板，其包括贴合在建筑物内墙面上的粘接层1，设置在粘接层1外部的暖通层，以及覆盖在所述暖通层外部用于美化外观的美化层2；
所述暖通层包括：
通风片3，其设置在所述粘接层1的表面，所述通风片3为内部具有空腔的双层设置，所述通风片3远离所述粘接层1的表面上开设有若干贯通至所述空腔的通孔；所述空腔内设置有风机4；
第一调温管5，其沿所述通风片3的表面呈S形迂回布置；所述建筑物相邻层间的第一调温管5相互连接；
第二调温管6，其沿所述通风片3的表面呈S形迂回布置，且与所述第一调温管5交叉布置；所述建筑物相邻层间的第二调温管6相互连接；
其中，所述第一调温管5和第二调温管6均设置为沿管体延伸方向均匀开设有多个通风孔7的，纵切面呈8字形的环状管；所述通风片3的通孔位置与所述通风孔7相适配；
储水箱，其设置于建筑物顶部；所述储水箱内设置有控温器和第一温度传感器；所述储水箱的进水口与位于所述建筑物最顶端的暖通板的第一调温管5管路连接；所述储水箱的出水口与位于所述建筑物最顶端的暖通板的第二调温管6管路连接；
地源供给机构，其包括连通至地下恒温含水层的抽水井，入水口连接位于所述建筑物最底端的暖通板的第二调温管6，出水口连接地下恒温含水层的排水井，以及通过管路将位于所述建筑物最底端的暖通板的第一调温管5与抽水井相连接的地源热泵机组；所述抽水井内设置有加热器和第二温度传感器；
温控机构，其包括主控器和用于分析满足预设的理想室温的水温调控值的分析模块；所述主控器与所述分析模块、第一温度传感器、控温器、风机4、地源热泵机组、加热器以及第二温度传感器分别连接，并将由外部获取的所述建筑物的建筑参数和室外温度值，所述储水箱内的水温值以及所述抽水井内的水温值发送至所述分析模块进行分析，并将分析得到的水温调控值反馈至所述主控器，所述主控器依据所述水温调控值控制所述控温器和加热器分别对所述储水箱和抽水井内的水温进行调节，并在所述储水箱和抽水井内的水温满足水温调控值后控制储水箱内的水流经第二调温管6回流至排水井，以及所述抽水井内的水流经第一调温管5流转至储水箱，所述建筑参数包括：高度、层数、每层户数、每户面积，以及每户暖通板的安装数量。
在上述方案中，所述节能型建筑暖通系统的工作流程为：系统初次启动后，在主控器上设置预期室内理想温度值，同时，地源热泵机组将抽水井内的地下恒温水抽取至第一调温管内，地下恒温水经第一调温管由建筑最底层直至建筑物顶层的储水箱内，之后，第一温度传感器获取储水箱内的水温并发送给主控器，主控器将通过用户输入或者由互联网自动获取建筑物的建筑参数，室外温度、储水箱内的水温，以及由第二温度传感器获得的地下恒温水的水温发送至分析模块进行分析，并将分析结果反馈给主控器，主控器根据反馈的分析结果控制温控器和加热器分别工作，以将储水箱和抽水井内的水温调节至分析模块分析的水温，最后，储水箱和抽水井内的水流经过第一调温管和第二调温管进行循环，从而实现对室内温度的提高。其中，在利用所述节能型建筑暖通系统进行室内制冷时，主控器同时控制通风片内的风机进行运转，从而使得气流带动第一调温管和第二调温管上的冷空气快速进入室内；而在利用所述节能型建筑暖通系统进行室内加热时，风机除在用户特定设定下，否则不会运转，而单纯利用第一调温管和第二调温管的散热进行室内温度的调节，从而减少室内因制热造成的过分干燥，提高使用舒适度，且为了便于散热，美化层优选利于散热的铁板、铜铝合金等金属板制成。
利用对地下恒温水的加热或制冷实现对室内温度的调节，充分利用了地下恒温水的水温在夏季温度低于室温，而在冬季温度高于室温的特性，进而有效的减少了用于水流温度调控的能源应用，达到了节能的效果。
通过设置暖通片内包括第一调温管和第二调温管，并通过第一调温管和第二调温管实现热水流由底层和顶层的同步向建筑内通入，较之单纯上进水或下进水有效的提高了建筑内各层的温度恒定，进而提高了住宅的舒适性；同时，配合通风片的设置，使得尤其在夏季利用暖通片进行制冷时，能够将第一调温管和第二调温管产生的冷空气吹出暖通板外部，进而加速了室内冷空气的循环，起到快速制冷的效果。
通过设置第一调温管和第二调温管为纵切面呈8字形的环状管，使得通风片的气流能够经第一调温管和第二调温管上的孔洞通过，进而加大了气流和第一调温管和第二调温管的接触面积，进而能够加速利用暖通板进行室温调节的效率。
位于建筑较低层或较高层的第一调温管和第二调温管间的温差更大，通过将第一调温管和第二调温管呈交替的S形迂回布置，不仅保证了美化层上温度的稳定均匀，且使得水温交换后最终到达储水箱或排水井的水流的水温较为稳定，减少了储水箱内水流的温度调控的能源利用，也减少了水温变化过大对地下恒温水温度的影响。
通过由主控器和分析模块组成的温控机构的设置，使得温控机构能够根据地下恒温水水温，建筑物的建筑参数分析得到能够满足理想室温的最适宜的通入第一调温管和第二调温管的水温，进而能够根据用户的需求，实现水温的自动智能化调控，使得所述节能型建筑暖通系统的使用更加智能且灵活。
其中，温控器能够实现储水箱内水流的冷却和加热，其由加热膜、加热器等加热装置和制冷机、空调压缩机等制冷装置组成。
一个优选方案中，所述美化层2上开设有若干通气孔8，所述通气孔8上设置有盖板9，所述盖板9的顶端与所述通气孔8的内缘铰接，以在受到外力时向远离所述通气孔8的方向倾斜，并在外力消失后自动回落至覆盖在所述通气孔8上。
在上述方案中，通过美化层上通气孔的设置，方便冷空气由美化层内快速散出到室内，而通气孔上盖板的设置，能够保证暖通板内的清洁，避免灰尘污物等进入暖通板内，影响暖通板的温度调控能力。
一个优选方案中，所述通气孔8上设置有干燥盒10，所述干燥盒10内填充有干燥剂。
在上述方案中，通过干燥盒的设置，减少因制冷时冷空气造成的空气中水分凝结造成的室内湿度过高，提高了系统使用的舒适度。
一个优选方案中，还包括：
分支水箱，其分别配置于所述建筑物内的各户，所述分支水箱内设置第三温度传感器；所述分支水箱的入水口连接所述建筑物内相邻上层用户的第二调温管6，所述分支水箱的出水口连接本用户的第二调温管6；
即时加热器，其分别对应每户的第二调温管6设置，并用以实时加热由相邻上层用户的第二调温管6流至本层用户的第二调温管6的水流；
分控器，其分别配置于所述建筑物内的各户，并与相应的第三温度传感器、即时加热器以及总控器相连接；所述分控器用于将用户输入的期望室温值发送至所述总控器，并接收所述总控器根据用户的期望室温值分析得到的水温参考值，并根据所述水温参考值控制所述即时加热器以及所述分支水箱内水流的静置时间。
在上述方案中，通过分支水箱、即时加热器和分控器的设置，使得个别用户对室温有区别于设定的理想室温时，能够通过在分控器内的输入进行调节，分控器在接收到用户对室温的需求后，将要求温度发送给主控器，主控器根据用户要求的室温计算达到用户要求时的第二调温管内的水温，然后将该水温发送给分控器，分控器在该水温高于第二调温管内当前水温时，使水流在进入室内的第二调温管前先进入分支水箱进行静置，以使水温降低至上述该水温，然后再使水流由分支水箱流入第二调温管，而当该水温小于当前第二调温管内的水温时，分控器控制即时加热器打开，对水流进行即时加热后再流入用户室内的第二调温管内，进而能够满足用户对不同室温的要求，同时，通过分控器以及第三温度传感器的设置，还能在水流进入用户室内的第二调温管前，将少许水流流入分支水箱内，通过第三温度传感器检测水温，并在水温与分析模块分析得到的相应水温间的差异大于预定的温差时，通过分支水箱或即时加热器对水温进行调整，从而保证室内调控的准确性，提高了用户使用的舒适性。
一个优选方案中，所述总控器根据用户的期望室温值分析得到水温参考值的方法为：所述总控器将所述期望室温值发送至所述分析模块，所述分析模块依据所述期望室温值对应的用户的住宅层数和预设的理想室温对水温进行分析，并将得到的能够满足用户期望室温值的水温作为水温参考值反馈给所述主控器。
在上述方案中，不同水流由楼顶的第二调温管流向楼底的排水井的过程中，根据楼层的不同会有热损失，进而分析模块根据需要调整室温的用户的楼层和当前层时的水温分析能够得到达到用户要求室温的水温。
一个优选方案中，所述暖通板的底端设置有凹槽，所述凹槽的底面设置为一端高而另一端低的斜面；所述凹槽的底面较低的一端连接有排水管。
在上述方案中，通过暖通板底端凹槽的设置，使得在制冷时形成的冷凝水经凹槽后由排水管排出。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种节能型建筑暖通系统，其中，包括：
暖通板，其包括贴合在建筑物内墙面上的粘接层，设置在粘接层外部的暖通层，以及覆盖在所述暖通层外部用于美化外观的美化层；
所述暖通层包括：
通风片，其设置在所述粘接层的表面，所述通风片为内部具有空腔的双层设置，所述通风片远离所述粘接层的表面上开设有若干贯通至所述空腔的通孔；所述空腔内设置有风机；
第一调温管，其沿所述通风片的表面呈S形迂回布置；所述建筑物相邻层间的第一调温管相互连接；
第二调温管，其沿所述通风片的表面呈S形迂回布置，且与所述第一调温管交叉布置；所述建筑物相邻层间的第二调温管相互连接；
其中，所述第一调温管和第二调温管均设置为沿管体延伸方向均匀开设有多个通风孔的，纵切面呈8字形的环状管；所述通风片的通孔位置与所述通风孔相适配；储水箱，其设置于建筑物顶部；所述储水箱内设置有控温器和第一温度传感器；所述储水箱的进水口与位于所述建筑物最顶端的暖通板的第一调温管管路连接；所述储水箱的出水口与位于所述建筑物最顶端的暖通板的第二调温管管路连接；
地源供给机构，其包括连通至地下恒温含水层的抽水井，入水口连接位于所述建筑物最底端的暖通板的第二调温管，出水口连接地下恒温含水层的排水井，以及通过管路将位于所述建筑物最底端的暖通板的第一调温管与抽水井相连接的地源热泵机组；所述抽水井内设置有加热器和第二温度传感器；
温控机构，其包括主控器和用于分析满足预设的理想室温的水温调控值的分析模块；所述主控器与所述分析模块、第一温度传感器、控温器、风机、地源热泵机组、加热器以及第二温度传感器分别连接，并将由外部获取的所述建筑物的建筑参数和室外温度值，所述储水箱内的水温值以及所述抽水井内的水温值发送至所述分析模块进行分析，并将分析得到的水温调控值反馈至所述主控器，所述主控器依据所述水温调控值控制所述控温器和加热器分别对所述储水箱和抽水井内的水温进行调节，并在所述储水箱和抽水井内的水温满足水温调控值后控制储水箱内的水流经第二调温管回流至排水井，以及所述抽水井内的水流经第一调温管流转至储水箱，所述建筑参数包括：高度、层数、每层户数、每户面积，以及每户暖通板的安装数量。
2.如权利要求1所述的节能型建筑暖通系统，其中，所述美化层上开设有若干通气孔，所述通气孔上设置有盖板，所述盖板的顶端与所述通气孔的内缘铰接，以在受到外力时向远离所述通气孔的方向倾斜，并在外力消失后自动回落至覆盖在所述通气孔上。
3.如权利要求2所述的节能型建筑暖通系统，其中，所述通气孔上设置有干燥盒，所述干燥盒内填充有干燥剂。
4.如权利要求1所述的节能型建筑暖通系统，其中，还包括：
分支水箱，其分别配置于所述建筑物内的各户，所述分支水箱内设置第三温度传感器；所述分支水箱的入水口连接所述建筑物内相邻上层用户的第二调温管，所述分支水箱的出水口连接本用户的第二调温管；
即时加热器，其分别对应每户的第二调温管设置，并用以实时加热由相邻上层用户的第二调温管流至本层用户的第二调温管的水流；
分控器，其分别配置于所述建筑物内的各户，并与相应的第三温度传感器、即时加热器以及总控器相连接；所述分控器用于将用户输入的期望室温值发送至所述总控器，并接收所述总控器根据用户的期望室温值分析得到的水温参考值，并根据所述水温参考值控制所述即时加热器以及所述分支水箱内水流的静置时间。
5.如权利要求4所述的节能型建筑暖通系统，其中，所述总控器根据用户的期望室温值分析得到水温参考值的方法为：所述总控器将所述期望室温值发送至所述分析模块，所述分析模块依据所述期望室温值对应的用户的住宅层数和预设的理想室温对水温进行分析，并将得到的能够满足用户期望室温值的水温作为水温参考值反馈给所述主控器。
6.如权利要求1所述的节能型建筑暖通系统，其中，所述暖通板的底端设置有凹槽，所述凹槽的底面设置为一端高而另一端低的斜面；所述凹槽的底面较低的一端连接有排水管。
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