CN113529930A - 一种模块化被动式节能建筑 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑技术领域，尤其为一种模块化被动式节能建筑，包括建筑墙体、主处理器、太阳能电池板本体、蓄电池、控制屏和水箱，所述水箱的顶部安装有第一收集池，所述建筑墙体的顶部安装有第二收集池；本发明能够对太阳能电池板旋转，并使太阳能电池板采光更加充分，获取更多的电力，且能够对雨水进行收集利用，提高了该建筑的节能环保性，解决了现有的一些模块化被动式节能建筑上方的太阳能电池板大都为固定的，无法跟随阳光进行转向，因此太阳能电池板的采光不够充分，导致获取到的电力较少的问题，同时解决了节能建筑无法对雨水进行收集，并无法对雨水进行利用，导致建筑的节能环保性欠佳的问题。

Description

一种模块化被动式节能建筑
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，具体为一种模块化被动式节能建筑。
背景技术
建筑的节能改造是我国推进节能减排的重要内容和举措，主要是指针对建筑中的围护结构、空调、采暖、通风、照明、供配电以及热水供应等能耗系统进行的节能综合改造，但对节能手段的系统效益重视不足。早在2003年，我国就已经制定出台了《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》，其中具体建筑和建筑热工节能设计手段集中在单体住宅的朝向、体形系数、窗墙面积比、居住建筑屋顶和外墙的传热系数和热惰性指标、外窗的传热系数和综合遮阳系数等规定性指标上，而对于宏观层面的节能规划只有一句“住区的总体规划和居住建筑的平面、立面设计应有利于自然通风”，这显然有悖于居住建筑节能工程的系统性。毕竟住宅建筑存在于具体的城市、社区环境中，外部环境是其单体节能手段开展的背景，城市热岛、风影等不利因素会影响到节能构造与设施的节能效果。因而，应重视居住环境各个空间尺度以及各影响因素的综合集成。
现有的一些模块化被动式节能建筑采用太阳能电池板进行局部供电，节约了部分电力，但是建筑上方的太阳能电池板大都为固定的，无法跟随阳光进行转向，因此太阳能电池板的采光不够充分，导致获取到的电力较少，同时这些建筑无法对雨水进行收集，并无法对雨水进行利用，导致建筑的节能环保性欠佳，为此我们提出一种能够对太阳能电池板旋转，并使太阳能电池板采光更加充分，且能够对雨水进行收集利用，更加节能环保的模块化被动式节能建筑来解决此问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化被动式节能建筑，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模块化被动式节能建筑，包括建筑墙体、主处理器、太阳能电池板本体、蓄电池、控制屏和水箱，所述水箱的顶部安装有第一收集池，所述建筑墙体的顶部安装有第二收集池，所述第一收集池的底部连通有竖管，所述第二收集池的底部连通有连通管，所述竖管和连通管的另一端均贯穿至水箱的内部，所述水箱的一侧连通有总输管，所述总输管的另一端分别连通有第一输送管和第二输送管，所述建筑墙体的顶部还安装有箱体，所述箱体的上方设置有转盘，所述太阳能电池板本体安装在转盘的顶部，所述箱体的内部安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴栓接有锥形齿轮，所述转盘的底部栓接有转动柱，且转动柱的底端贯穿至箱体的内部并与其内壁转动连接，所述转动柱的表面栓接有横向齿轮，且锥形齿轮与横向齿轮相互啮合，所述箱体内部的另一侧设置有驱动模块，所述第二收集池的右侧设置有太阳光跟踪传感器，所述建筑墙体内部的右侧设置有通风机构，所述建筑墙体的顶部设置有保温层。
优选的，所述太阳光跟踪传感器的输出端与主处理器的输入端单向信号连接，所述主处理器的输出端与驱动模块的输入端单向信号连接，所述驱动模块的输出端与驱动电机的输入端单向信号连接，所述主处理器的输出端与控制屏的输入端双向信号连接，所述太阳能电池板本体输出端与蓄电池之间电连接，所述蓄电池的输出端分别与主处理器、太阳光跟踪传感器、驱动模块和驱动电机电连接。
优选的，所述通风机构由通风管道、锁扣和封闭盖构成，所述通风管道的右端贯穿建筑墙体，所述封闭盖与通风管道的底部相互铰接，所述锁扣安装在通风管道底部的一侧，且锁扣与封闭盖配合使用。
优选的，所述通风机构还包括有防尘网，所述防尘网安装在通风管道的内部，所述通风管道的内壁呈倾斜状。
优选的，所述第一收集池内腔底部的两侧均安装有第一斜块，所述第二收集池内腔底部的两侧均安装有第二斜块，所述水箱内壁的底部呈倾斜状。
优选的，所述水箱内部的左侧安装有水位传感器，所述水位传感器的输出端与主处理器的输入端单向信号连接，所述蓄电池与水位传感器电连接。
优选的，所述水箱的内部且位于水位传感器的上方安装有吸附板，所述吸附板的上方安装有过滤网。
优选的，所述吸附板的材质为活性炭，所述过滤网的目数为300-400目。
优选的，所述第一输送管的表面安装有第一阀门，所述第二输送管的表面安装有第二阀门。
优选的，所述转盘底部的四角均安装有支撑轮，所述支撑轮与箱体顶部的表面滚动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明能够对太阳能电池板旋转，并使太阳能电池板采光更加充分，获取更多的电力，且能够对雨水进行收集利用，提高了该建筑的节能环保性，解决了现有的一些模块化被动式节能建筑上方的太阳能电池板大都为固定的，无法跟随阳光进行转向，因此太阳能电池板的采光不够充分，导致获取到的电力较少的问题，同时解决了节能建筑无法对雨水进行收集，并无法对雨水进行利用，导致建筑的节能环保性欠佳的问题。
附图说明
图1为本发明的结构正视剖面图；
图2为本发明的局部结构正视剖面图；
图3为本发明的局部结构立体示意图；
图4为本发明的局部结构立体示意图；
图5为本发明的系统原理框图。
图中：1、建筑墙体；2、主处理器；3、太阳能电池板本体；4、蓄电池；5、控制屏；6、水箱；7、第一收集池；8、第二收集池；9、竖管；10、连通管；11、总输管；12、第一输送管；13、第二输送管；14、箱体；15、转盘；16、驱动电机；17、锥形齿轮；18、转动柱；19、横向齿轮；20、驱动模块；21、太阳光跟踪传感器；22、通风机构；221、通风管道；222、锁扣；223、封闭盖；224、防尘网；23、第一斜块；24、第二斜块；25、水位传感器；26、吸附板；27、过滤网；28、保温层；29、第一阀门；30、第二阀门；31、支撑轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，一种模块化被动式节能建筑，包括建筑墙体1、主处理器2、太阳能电池板本体3、蓄电池4、控制屏5和水箱6，水箱6的顶部安装有第一收集池7，建筑墙体1的顶部安装有第二收集池8，第一收集池7的底部连通有竖管9，第二收集池8的底部连通有连通管10，竖管9和连通管10的另一端均贯穿至水箱6的内部，水箱6的一侧连通有总输管11，总输管11的另一端分别连通有第一输送管12和第二输送管13，建筑墙体1的顶部还安装有箱体14，箱体14的上方设置有转盘15，太阳能电池板本体3安装在转盘15的顶部，箱体14的内部安装有驱动电机16，驱动电机16的输出轴栓接有锥形齿轮17，转盘15的底部栓接有转动柱18，且转动柱18的底端贯穿至箱体14的内部并与其内壁转动连接，转动柱18的表面栓接有横向齿轮19，且锥形齿轮17与横向齿轮19相互啮合，箱体14内部的另一侧设置有驱动模块20，第二收集池8的右侧设置有太阳光跟踪传感器21，建筑墙体1内部的右侧设置有通风机构22，建筑墙体1的顶部设置有保温层28，该建筑能够对太阳能电池板旋转，并使太阳能电池板采光更加充分，获取更多的电力，且能够对雨水进行收集利用，提高了该建筑的节能环保性，解决了现有的一些模块化被动式节能建筑上方的太阳能电池板大都为固定的，无法跟随阳光进行转向，因此太阳能电池板的采光不够充分，导致获取到的电力较少的问题，同时解决了节能建筑无法对雨水进行收集，并无法对雨水进行利用，导致建筑的节能环保性欠佳的问题。
请参阅图5所示，太阳光跟踪传感器21的输出端与主处理器2的输入端单向信号连接，主处理器2的输出端与驱动模块20的输入端单向信号连接，驱动模块20的输出端与驱动电机16的输入端单向信号连接，主处理器2的输出端与控制屏5的输入端双向信号连接，太阳能电池板本体3输出端与蓄电池4之间电连接，蓄电池4的输出端分别与主处理器2、太阳光跟踪传感器21、驱动模块20和驱动电机16电连接，通过主处理器2的设置以及相关电器之间连接关系的设计，其使主处理器2能够通过驱动模块20对驱动电机16进行控制，从而实现对太阳能电池板的旋转，而蓄电池4分别能够向主处理器2、太阳光跟踪传感器21、驱动模块20和驱动电机16供电，同时也能够向其他用电器供电。
请参阅图1所示，通风机构22由通风管道221、锁扣222和封闭盖223构成，通风管道221的右端贯穿建筑墙体1，封闭盖223与通风管道221的底部相互铰接，锁扣222安装在通风管道221底部的一侧，且锁扣222与封闭盖223配合使用，通过通风管道221、锁扣222和封闭盖223的设置，通风管道221用于进行通风，提高了该建筑的通风效果，同时锁扣222和封闭盖223则能够对通风管道221进行封闭，以免在冬季时冷风进入建筑的内部。
请参阅图1所示，通风机构22还包括有防尘网224，防尘网224安装在通风管道221的内部，通风管道221的内壁呈倾斜状，通过防尘网224的设置，其能够避免灰尘经过防尘网224进入建筑的内部，同时通风管道221的内壁呈倾斜状，用以防止雨水进入通风管道221的内部。
请参阅图2所示，第一收集池7内腔底部的两侧均安装有第一斜块23，第二收集池8内腔底部的两侧均安装有第二斜块24，水箱6内壁的底部呈倾斜状，通过第一斜块23和第二斜块24的设置，第一斜块23便于进入第一收集池7内部的雨水向竖管9处流淌，而第二斜块24方便进入第二收集池8内部的雨水向连通管10处流淌。
请参阅图2和5所示，水箱6内部的左侧安装有水位传感器25，水位传感器25的输出端与主处理器2的输入端单向信号连接，蓄电池4与水位传感器25电连接，通过水位传感器25的设置，其能够对水箱6内部的水位进行检测，并将检测结果上传给控制屏5进行显示。
请参阅图2所示，水箱6的内部且位于水位传感器25的上方安装有吸附板26，吸附板26的上方安装有过滤网27，通过过滤网27和吸附板26的设置，它们能够对雨水中的杂质进行吸附过滤，实现对雨水的净化。
请参阅图2所示，吸附板26的材质为活性炭，过滤网27的目数为300-400目。
请参阅图1所示，第一输送管12的表面安装有第一阀门29，第二输送管13的表面安装有第二阀门30，通过第一阀门29和第二阀门30的设置，它们分别能够对第一输送管12和第二输送管13的开合进行控制。
请参阅图1和4所示，转盘15底部的四角均安装有支撑轮31，支撑轮31与箱体14顶部的表面滚动连接，通过支撑轮31的设置，其能够在转盘15的底部为其提供支撑，并增加转盘15在转动过程中的稳定性。
工作原理：在工作时，太阳光跟踪传感器21检测太阳所在的方向，同时将检测到的数据上传给主处理器2，此时主处理器2计算需要旋转的角度并开启驱动模块20，随后驱动电机16开启，其带动锥形齿轮17开始转动，随后锥形齿轮17带动横向齿轮19、转动柱18和转盘15开始转动，此时转盘15顶部的太阳能电池板开始旋转，直至太阳能电池板面朝太阳，然后驱动电机16关停，当太阳再次移动时，驱动电机16重新开启并带动太阳能电池板旋转，使太阳能电池板一直面朝太阳，并使太阳能电池板采光更加充分，并大幅度提升获取到的电力；而在下雨过程中，雨水进入第一收集池7和第二收集池8的内部，然后雨水分别经过竖管9和连通管10进入水箱6的内部，水箱6对雨水进行收集，如果需要使用收集到的雨水，打开第一阀门29或第二阀门30，收集到的雨水经过总输管11进入第一输送管12或第二输送管13，雨水用于冲刷马桶或者清洗衣物，提高了雨水的利用率，并使该建筑更加节能环保。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种模块化被动式节能建筑，包括建筑墙体(1)、主处理器(2)、太阳能电池板本体(3)、蓄电池(4)、控制屏(5)和水箱(6)，其特征在于：所述水箱(6)的顶部安装有第一收集池(7)，所述建筑墙体(1)的顶部安装有第二收集池(8)，所述第一收集池(7)的底部连通有竖管(9)，所述第二收集池(8)的底部连通有连通管(10)，所述竖管(9)和连通管(10)的另一端均贯穿至水箱(6)的内部，所述水箱(6)的一侧连通有总输管(11)，所述总输管(11)的另一端分别连通有第一输送管(12)和第二输送管(13)，所述建筑墙体(1)的顶部还安装有箱体(14)，所述箱体(14)的上方设置有转盘(15)，所述太阳能电池板本体(3)安装在转盘(15)的顶部，所述箱体(14)的内部安装有驱动电机(16)，所述驱动电机(16)的输出轴栓接有锥形齿轮(17)，所述转盘(15)的底部栓接有转动柱(18)，且转动柱(18)的底端贯穿至箱体(14)的内部并与其内壁转动连接，所述转动柱(18)的表面栓接有横向齿轮(19)，且锥形齿轮(17)与横向齿轮(19)相互啮合，所述箱体(14)内部的另一侧设置有驱动模块(20)，所述第二收集池(8)的右侧设置有太阳光跟踪传感器(21)，所述建筑墙体(1)内部的右侧设置有通风机构(22)，所述建筑墙体(1)的顶部设置有保温层(28)。
2.根据权利要求1所述的一种模块化被动式节能建筑，其特征在于：所述太阳光跟踪传感器(21)的输出端与主处理器(2)的输入端单向信号连接，所述主处理器(2)的输出端与驱动模块(20)的输入端单向信号连接，所述驱动模块(20)的输出端与驱动电机(16)的输入端单向信号连接，所述主处理器(2)的输出端与控制屏(5)的输入端双向信号连接，所述太阳能电池板本体(3)输出端与蓄电池(4)之间电连接，所述蓄电池(4)的输出端分别与主处理器(2)、太阳光跟踪传感器(21)、驱动模块(20)和驱动电机(16)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种模块化被动式节能建筑，其特征在于：所述通风机构(22)由通风管道(221)、锁扣(222)和封闭盖(223)构成，所述通风管道(221)的右端贯穿建筑墙体(1)，所述封闭盖(223)与通风管道(221)的底部相互铰接，所述锁扣(222)安装在通风管道(221)底部的一侧，且锁扣(222)与封闭盖(223)配合使用。
4.根据权利要求3所述的一种模块化被动式节能建筑，其特征在于：所述通风机构(22)还包括有防尘网(224)，所述防尘网(224)安装在通风管道(221)的内部，所述通风管道(221)的内壁呈倾斜状。
5.根据权利要求1所述的一种模块化被动式节能建筑，其特征在于：所述第一收集池(7)内腔底部的两侧均安装有第一斜块(23)，所述第二收集池(8)内腔底部的两侧均安装有第二斜块(24)，所述水箱(6)内壁的底部呈倾斜状。
6.根据权利要求1所述的一种模块化被动式节能建筑，其特征在于：所述水箱(6)内部的左侧安装有水位传感器(25)，所述水位传感器(25)的输出端与主处理器(2)的输入端单向信号连接，所述蓄电池(4)与水位传感器(25)电连接。
7.根据权利要求6所述的一种模块化被动式节能建筑，其特征在于：所述水箱(6)的内部且位于水位传感器(25)的上方安装有吸附板(26)，所述吸附板(26)的上方安装有过滤网(27)。
8.根据权利要求7所述的一种模块化被动式节能建筑，其特征在于：所述吸附板(26)的材质为活性炭，所述过滤网(27)的目数为300-400目。
9.根据权利要求1所述的一种模块化被动式节能建筑，其特征在于：所述第一输送管(12)的表面安装有第一阀门(29)，所述第二输送管(13)的表面安装有第二阀门(30)。
10.根据权利要求1所述的一种模块化被动式节能建筑，其特征在于：所述转盘(15)底部的四角均安装有支撑轮(31)，所述支撑轮(31)与箱体(14)顶部的表面滚动连接。
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