CN113883621B - 一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统，包括若干箱式板房，箱式板房房顶安装有以太阳能为动力源的空调系统，其房内穿设有与空调系统相连的主送风管和主回风管，主送风管和主回风管横穿所有箱式板房，且其末端封闭，箱式板房内设有一个回风口和若干个送风口，回风口对应设于主回风管下方并通过次干风管连入主回风管，送风口对应设于工位上方并通过次干风管与主送风管连通，且与送风口相连的次干风管末端延伸至箱式板房内并安装有一节伸缩段。本发明利用太阳能功能，员工可根据自身实际需求决定送风位置及风量大小，通过点冷或点热的空调控制模式，在提供更舒适的办公生活环境的同时，实现了节能减排的目的。

Description

一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统

技术领域

本发明涉及建筑设备领域，具体涉及一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统。

背景技术

为降低施工成本，建筑行业普遍使用整体规划、安装便捷、经济实惠的箱式板房作为临时办公及居住场所，箱式板房可以根据现场的施工进度规划增减住人及办公房间数量，十分灵活。但其保温性能低，外墙、门窗、屋顶传热系数远高于普通混凝土住宅，造成的严重能源浪费是有目共睹的：（1）在箱式板房中，使用单体空调需要很长时间才能达到体感舒适温度，加上施工人员在办公室与施工现场之间出入，频繁启闭空调，更难达到舒适的办公温度。（2）冬季在办公区一、二层均使用普通空调的情况下，由于一层顶板传热系数高，往往造成8：00-10：00及16：00-21：00期间，一层办公区办公人员体感寒冷，二层办公区办公人员体感舒适；10：00-16：00期间，由于太阳热辐射系数大，二层顶板传热系数高，致使一层办公区办公人员体感舒适，二层办公区办公人员在关闭空调情况下，仍会体感燥热；在生活区，后半夜由于内外温差大，入夜时分调至舒适的入睡温度将无法满足后半夜的体感舒适温度，后半夜往往冻醒。（3）使用箱式板房的各个办公室及生活用房，为了改善办公居住环境，均使用一房一空调，造成严重资源浪费的同时，仍无法彻底改善施工人员的办公和居住环境。

发明内容

本发明目的在于提出一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统，以解决背景技术中所述的技术问题。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统，包括若干箱式板房，所述箱式板房并排设置，其房顶安装有以太阳能为动力源的空调系统，其房内顶部设有安装夹层，所述安装夹层内穿设有与空调系统相连的主送风管和主回风管，所述主送风管和主回风管横穿所有箱式板房，且其末端通过封口材料封堵严密，所述安装夹层上开设有一个回风口和若干个送风口，所述回风口对应设于主回风管下方并通过次干风管连入主回风管，所述送风口对应设于工位上方并通过次干风管与主送风管连通，且与送风口相连的次干风管末端延伸至箱式板房内并安装有一节伸缩段，所述伸缩段截面呈矩形，其末端设置有调节其长度的手柄，且其末端出风口处设置有风量调节机构，所述风量调节机构包括滑轨、导片和幕布卷轴，所述滑轨对应设于出风口设有手柄的一对边上，其上间隔设有若干个关于手柄对称的幕布卷轴，所述幕布卷轴的轴线方向与滑轨的轴线方向相互垂直，其轴体上通过发条弹簧缠绕有挡风幕布，所述挡风幕布末端通过导杆封口，且其末端两角部分别通过导片滑动安装在滑轨内，所述导杆靠近手柄的一端绑扎有拉绳，各根拉绳末端汇于一处并与开关固定相连，所述开关滑动安装在手柄的滑槽内。

优选地，所述滑轨内部空腔呈T型，所述导片包括滑动设于滑轨内部的滑块和用于安装挡风幕布的安装座，所述滑块和安装座之间通过连接板固定相连，所述连接板自滑轨T型腔的开口处延伸至滑轨外侧，且其尺寸小于滑块和安装座尺寸。

优选地，为保证伸缩端出风口不被拉扯变形，所述伸缩段出风口处固定有若干根纵横交错设置的支撑肋，且支撑肋设于风量调节机构内侧。

优选地，所述伸缩段采用具备保温性能的波纹管制作。

优选地，所述空调系统包括光热系统、换热水箱、热泵系统和光电系统，所述光热系统和热泵系统分别通过第一换热系统和第二换热系统接入换热水箱，所述光热系统包括通过管道连通的光热集热板、第一水泵和水-水换热器，所述水-水换热器远离光热系统的一侧两端分别通过第二水泵和温控阀接入换热水箱组成第一换热系统，所述热泵系统包括依次首尾相接的第一换热器、节流阀、第二换热器和四通阀，且四通阀的另外两端分别与压缩机的入口及出口端相连，所述第一换热器包括注水的外壳和充填有制冷剂的换热盘管，且其外壳与换热盘管互不连通，其换热盘管接入热泵系统形成密封环路，其外壳分别通过管道接入换热水箱组成第二换热系统，且第二换热系统的管道中串接有第三水泵，所述换热水箱内部安装有充满空气的换热盘管，所述换热盘管一端通过风机与主送风管相连，另一端接入主回风管中，且换热水箱上分别设有监测其内部水体压力、温度和水位的测压器、测温器和水位检测器，所述光热系统包括电连接的光伏发电板和蓄电池，且第一水泵、第二水泵、风机、第三水泵和压缩机均与光电系统电连接。

优选地，所述箱式板房顶部固定安装有一层水平设置的钢骨架，所述钢骨架下方通过吊顶结构封闭使其上方形成安装夹层，所述安装夹层两长边侧侧墙上对应预留有安装主送风管和主回风管的安装口。

优选地，所述主送风管、主回风管和次干风管外侧均设有保温层并通过支吊架排布在安装夹层内。

优选地，为便于人员持握，所述手柄设置为T型。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明次干送风管为根据使用功能及工位排布进行个性化布设的点式送风结构，其末端采用伸缩段实现上下调节，并配套有风量调节机构，员工可根据自身实际需求决定送风位置及风量大小，而不影响他人的供暖或供冷需求，保证了所以员工的体感舒适度，通过点冷或点热的空调控制模式，在提供更舒适的办公生活环境的同时，实现了节能减排的目的；

2、本发明箱式板房采用模块化定制，并可根据工程规模、人员需求对自带的空气调节系统进行个性化调整，施工现场可根据实际需要定制箱式板房数量，在提高拼装效率的同时充分考虑员工需求，同时充分利用了箱式板房屋顶面积大的特点，通过设置的光电系统和光热集热系统采集太阳能为空调系统提供清洁能源，实现了零耗能的目的。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的空调系统的结构示意图；

图3为本发明的单个箱式板房内风管的平面布置示意图；

图4为本发明的单个箱式板房内风管的立面布置示意图；

图5为本发明的箱式板房的预留安装口的平面布置示意图；

图6为本发明的风量调节机构的结构示意图；

图7为本发明的幕布卷轴的安装结构示意图；

图8为本发明导片处的结构示意图；

图9为本发明导片处的俯视结构示意图；

图10为本发明导片的结构示意图。

附图标记：1-箱式板房、2-光伏发电板、3-蓄电池、4-光热集热板、5-第一水泵、6-水-水换热器、7-第二水泵、8-温控阀、9-换热水箱、10-风机、11-测压器、12-测温器、13-水位检测器、14-第三水泵、15-第一换热器、16-压缩机、17-四通阀、18-第二换热器、19-节流阀、20-钢骨架、21-安装夹层、22-安装口、23-主送风管、24-主回风管、25-次干风管、26-回风口、27-送风口、28-伸缩段、29-支吊架、30-手柄、31-挡风幕布、32-幕布卷轴、33-拉绳、34-导杆、35-开关、36-滑轨、37-导片、38-支撑肋。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统的实施例。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下面结合图1-10，对本发明的优选实施例作进一步详细说明：

如图1所示，本发明优选的一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统，包括若干箱式板房1，所述箱式板房1顶部固定安装有一层水平设置的钢骨架20，所述钢骨架20下方通过吊顶结构封闭使其上方形成安装夹层21，所述安装夹层21两长边侧侧墙上对应预留有安装空调系统主送风管23和主回风管24的安装口22，若干箱式板房1通过并联或串联的方式并排设置，其房顶安装有以太阳能为动力源的空调系统，其安装夹层21内穿设有与空调系统相连的主送风管23和主回风管24；

如图2所示，所述空调系统包括光热系统、换热水箱9、热泵系统和光电系统，所述光热系统和热泵系统分别通过第一换热系统和第二换热系统接入换热水箱9，所述光热系统包括通过管道连通的光热集热板4、第一水泵5和水-水换热器6，所述水-水换热器6远离光热系统的一侧两端分别通过第二水泵7和温控阀8接入换热水箱9组成第一换热系统，所述热泵系统包括依次首尾相接的第一换热器15、节流阀19、第二换热器18和四通阀17，且四通阀17的另外两端分别与压缩机16的入口及出口端相连，所述第一换热器15包括注水的外壳和充填有制冷剂的换热盘管，且其外壳与换热盘管互不连通，其换热盘管接入热泵系统形成密封环路，其外壳分别通过管道接入换热水箱9组成第二换热系统，且第二换热系统的管道中串接有第三水泵14，所述换热水箱9内部安装有充满空气的换热盘管，所述换热盘管一端通过风机10与主送风管23相连，另一端接入主回风管24中，且换热水箱9上分别设有监测其内部水体压力、温度和水位的测压器11、测温器12和水位检测器13，所述光热系统包括电连接的光伏发电板2和蓄电池3，且第一水泵5、第二水泵7、风机10、第三水泵14和压缩机16均与光电系统电连接；

如图3-5所示，所述主送风管23和主回风管24横穿所有箱式板房1，且其末端通过封口材料封堵严密，所述安装夹层21上开设有一个回风口26和若干个送风口27，所述回风口26对应设于主回风管24下方并通过次干风管25连入主回风管24，所述送风口27对应设于工位上方并通过次干风管25与主送风管23连通，所述主送风管23、主回风管24和次干风管25外侧均设有保温层并通过支吊架29排布在安装夹层21内，且与送风口27相连的次干风管25末端延伸至箱式板房1内并安装有一节伸缩段28；

如图6-10所示，所述伸缩段28采用具备保温性能的波纹管制作，其截面呈矩形，其末端设置有调节其长度的T型手柄30，其出风口处固定有若干根纵横交错设置的支撑肋38，且支撑肋38外侧出风口处设置有风量调节机构，所述风量调节机构包括滑轨36、导片37和幕布卷轴32，所述滑轨36对应设于出风口设有手柄30的一对边上，其上间隔设有若干个关于手柄30对称的幕布卷轴32，所述幕布卷轴32的轴线方向与滑轨36的轴线方向相互垂直，其轴体上通过发条弹簧缠绕有挡风幕布31，所述挡风幕布31末端通过导杆34封口，且其末端两角部分别通过导片37滑动安装在滑轨36内，所述导杆34靠近手柄30的一端绑扎有拉绳33，各根拉绳33末端汇于一处并与开关35固定相连，所述开关35滑动安装在手柄30的滑槽内，为防止导片37滑脱并保证导片37与滑轨36相接处的挡风效果，所述滑轨36内部空腔呈T型，所述导片37包括滑动设于滑轨36内部的滑块和用于安装挡风幕布31的安装座，所述滑块和安装座之间通过连接板固定相连，所述连接板自滑轨36T型腔的开口处延伸至滑轨36外侧，且其尺寸小于滑块和安装座尺寸。

本发明的工作原理如下：

（1）光伏发电板2提供空调系统中水泵、压缩机16和风机10等用电设备的用电需求，蓄电池3用来存储多余电量，以备夜晚/阴雨天气太阳能保证率低时的情形使用；

（2）光热系统中，光热集热板4将集热模板中的水循环加热，再通过第一水泵5、水-水换热器6及第一换热系统将热能传递到换热水箱9内存储，当换热水箱9上的测温器12检测到水温达到供暖温度（35～45℃）的要求时，风机10开启，带动供暖循环运行，通过空气-水换热盘管内空气的流动为各热用户提供热空气；

（3）当换热水箱9温度达不到温度要求时，热泵系统模块开启，此时第一换热器15作为冷凝器通过第二换热系统对来自换热水箱9的热水进行二次加热，直至达到供暖温度需求；

（4）夏季供冷时，光热系统和第一换热系统停止使用，利用光伏发电带动热泵系统、第二换热系统和风机10运行，此时第一换热器15作为蒸发器通过第二换热系统对来自换热水箱9的水体进行降温，进而通过空气-水换热盘管内空气的流动达到零能耗循环供冷的目的。

采用该装置作业时，具体操作步骤如下：

第一步，在工程初始，根据工程的实际需求，确定所需房间数量，通过房间预留安装口22，利用主风道将所有房间串/并连起来，再根据每个房间的使用功能以及工位排布，个性化布置次干送风风道，使每个工位均布置有送风口27，主风道、次干风道均利用支吊架排布在屋顶夹层内；

第二步，房间送风道是一种具备保温/保冷性能的可伸缩弯折的波纹管，员工通过移动手柄30达到上推上移、下拉下移的效果，并根据自身实际需求决定出风口位置，同时手柄30上设置风量控制开关35，通过拉绳33调节出风口上挡风幕布31的折叠程度，进而控制出风口的启闭与风量大小；

第三步，在夏季，冷风出风口调节至上方，体感更舒适，在冬季，暖风出风口放置下方，体感更舒适，通过点热/点冷的空调控制模式，提供更舒适的办公生活环境的同时实现了节能减排。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统，其特征在于：包括若干箱式板房（1），所述箱式板房（1）并排设置，其房顶安装有以太阳能为动力源的空调系统，其房内顶部设有安装夹层（21），所述安装夹层（21）内穿设有与空调系统相连的主送风管（23）和主回风管（24），所述主送风管（23）和主回风管（24）横穿所有箱式板房（1），且其末端通过封口材料封堵严密，所述安装夹层（21）上开设有一个回风口（26）和若干个送风口（27），所述回风口（26）对应设于主回风管（24）下方并通过次干风管（25）连入主回风管（24），所述送风口（27）对应设于工位上方并通过次干风管（25）与主送风管（23）连通，且与送风口（27）相连的次干风管（25）末端延伸至箱式板房（1）内并安装有一节伸缩段（28），所述伸缩段（28）截面呈矩形，其末端设置有调节其长度的手柄（30），且其末端出风口处设置有风量调节机构，所述风量调节机构包括滑轨（36）、导片（37）和幕布卷轴（32），所述滑轨（36）对应设于出风口设有手柄（30）的一对边上，其上间隔设有若干个关于手柄（30）对称的幕布卷轴（32），所述幕布卷轴（32）的轴线方向与滑轨（36）的轴线方向相互垂直，其轴体上通过发条弹簧缠绕有挡风幕布（31），所述挡风幕布（31）末端通过导杆（34）封口，且其末端两角部分别通过导片（37）滑动安装在滑轨（36）内，所述导杆（34）靠近手柄（30）的一端绑扎有拉绳（33），各根拉绳（33）末端汇于一处并与开关（35）固定相连，所述开关（35）滑动安装在手柄（30）的滑槽内。

2.根据权利要求1所述的一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统，其特征在于：所述滑轨（36）内部空腔呈T型，所述导片（37）包括滑动设于滑轨（36）内部的滑块和用于安装挡风幕布（31）的安装座，所述滑块和安装座之间通过连接板固定相连，所述连接板自滑轨（36）T型腔的开口处延伸至滑轨（36）外侧，且其尺寸小于滑块和安装座尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统，其特征在于：所述伸缩段（28）出风口处固定有若干根纵横交错设置的支撑肋（38），且支撑肋（38）设于风量调节机构内侧。

4.根据权利要求1所述的一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统，其特征在于：所述伸缩段（28）采用具备保温性能的波纹管制作。

5.根据权利要求1所述的一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统，其特征在于：所述空调系统包括光热系统、换热水箱（9）、热泵系统和光电系统，所述光热系统和热泵系统分别通过第一换热系统和第二换热系统接入换热水箱（9），所述光热系统包括通过管道连通的光热集热板（4）、第一水泵（5）和水-水换热器（6），所述水-水换热器（6）远离光热系统的一侧两端分别通过第二水泵（7）和温控阀（8）接入换热水箱（9）组成第一换热系统，所述热泵系统包括依次首尾相接的第一换热器（15）、节流阀（19）、第二换热器（18）和四通阀（17），且四通阀（17）的另外两端分别与压缩机（16）的入口及出口端相连，所述第一换热器（15）包括注水的外壳和充填有制冷剂的换热盘管，且其外壳与换热盘管互不连通，其换热盘管接入热泵系统形成密封环路，其外壳分别通过管道接入换热水箱（9）组成第二换热系统，且第二换热系统的管道中串接有第三水泵（14），所述换热水箱（9）内部安装有充满空气的换热盘管，所述换热盘管一端通过风机（10）与主送风管（23）相连，另一端接入主回风管（24）中，且换热水箱（9）上分别设有监测其内部水体压力、温度和水位的测压器（11）、测温器（12）和水位检测器（13），所述光热系统包括电连接的光伏发电板（2）和蓄电池（3），且第一水泵（5）、第二水泵（7）、风机（10）、第三水泵（14）和压缩机（16）均与光电系统电连接。

6.根据权利要求1所述的一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统，其特征在于：所述箱式板房（1）顶部固定安装有一层水平设置的钢骨架（20），所述钢骨架（20）下方通过吊顶结构封闭使其上方形成安装夹层（21），所述安装夹层（21）两长边侧侧墙上对应预留有安装主送风管（23）和主回风管（24）的安装口（22）。

7.根据权利要求1所述的一种零能耗模块化定制箱式板房末端点式空气调节系统，其特征在于：所述主送风管（23）、主回风管（24）和次干风管（25）外侧均设有保温层并通过支吊架（29）排布在安装夹层（21）内。

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