CN114877437B - 一种绿色环保建筑 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种绿色环保建筑，属于环保建筑技术领域，其包括建筑屋顶、设置在建筑屋顶上的散热风扇、绿化草坪、集风管组、风力发电组件、冷凝机构及集水组件；集风管组内部设置有用于收集并引导由散热风扇吹出的风的导风通道；冷凝机构包括制冷机、冷凝板及蓄电池，制冷机用于降低冷凝板温度，蓄电池用于对制冷机供电，风力发电组件用于利用集风管组引导的风力进行发电；集水组件包括集水组件及浇灌组件，集水组件用于收集储存由冷凝板产生的冷凝水，浇灌组件用于引导所述集水组件中的储水至所述绿化草坪处。本申请具有合理利用从中央空调的散热风扇吹出的风能的效果。
Description
技术领域
本申请涉及环保建筑的领域，尤其是涉及一种绿色环保建筑。
背景技术
目前在一些城市绿化建设中，建筑的屋顶也是贡献城市绿化面积的一个重要组成部分，人们往往会在建筑的屋顶种植花草，一方面充分利用了屋顶限制空间，对建筑进行美化，另一方面，种植在屋顶的花草植物起到净化城市空气的作用。
而大型的中央空调也是目前建筑日常使用中常见的空气净化设备，可以起到调节建筑内各层室内空间的温度，净化各层室内空气的作用，中央空调的核心工作设备往往设置在建筑顶层，中央空调在工作的过程中其核心设备会产生大量的热，因此就需要对其进行散热，相关技术中对中央空调核心设备进行散热的原理为风冷散热，通过设置在屋顶的散热风扇将中央空调核心设备周围的热空气通风管道抽至屋顶并排至室外，散热风扇的数量多少根据中央空调的核心工作设备功率大小而设置。
针对上述中的相关技术，发明人认为中央空调散热过程中由散热风扇吹出的风排放至空气中容易造成风力的浪费。
发明内容
为了合理利用从中央空调的散热风扇吹出的风能，本申请提供一种绿色环保建筑。
本申请提供的一种绿色环保建筑，包括建筑屋顶、设置在所述建筑屋顶上的散热风扇、绿化草坪、集风管组、风力发电组件、冷凝机构及集水组件；所述集风管组内部设置有用于收集并引导由所述散热风扇吹出的风的导风通道；所述冷凝机构包括制冷机、冷凝板及蓄电池，所述制冷机用于降低冷凝板温度，所述蓄电池用于对所述制冷机供电，所述风力发电组件用于利用所述集风管组引导的风力进行发电；所述集水组件包括集水组件及浇灌组件，所述集水组件用于收集储存由所述冷凝板产生的冷凝水，所述浇灌组件用于引导所述集水组件中的储水至所述绿化草坪处。
通过采用上述技术方案，集风管组收集并引导散热风扇工作时所吹出的风在集风管组的导风通道内以固定的方向流动，并通过风力发电组件将集风管组内的风能转化成电能，由风力发电组件产生的电能可以用于直接对制冷机的供电或储存在蓄电池内，制冷机工作降低冷凝板的温度，空气中的水分冷凝在冷凝板上形成水珠并逐渐从冷凝板上流下，通过集水组件对冷凝水进行收集并储存，在需要时，通过浇灌组件将储存中的水引导至绿化草坪处对绿化草坪进行浇灌，从而实现了对中央空调的散热风扇吹出的热风的合理利用，一方面节省了人工灌溉费时费力的问题，另一方面节约了水资源，符合绿色建筑的理念。
可选的，所述集风管组的一端开口与所述散热风扇的出风面相对，所述集风管组的另一端开口与所述冷凝板相对。
通过采用上述技术方案，集风管组将由散热风扇吹出的风引导吹至冷凝板上，增加了单位时间内流经冷凝板上的空气流量，从而增加了单位时间内冷凝板上生成的冷凝水的量，增加了冷凝机构的冷凝效率。
可选的，所述集风管组包括导风管及出风管，所述导风管的一端与所述出风管的一端相连，所述导风管远离所述出风管的一端开口与所述散热风扇的出风面相对，所述导风通道将所述导风管与所述出风管的内部空间连通，所述导风通道位于所述出风管处的通风截面面积大于所述导风通道位于所述导风管处的通风截面面积。
通过采用上述技术方案，当风从导风管流入出风管内时，由于通风截面面积变大，风的流速降低，使得风以较慢的流速从出风管内流出并吹至冷凝板上，降低了风吹至冷凝板上时的速度，一方面尽量避免由于风速过快，将冷凝板上已经形成的冷凝水珠从冷凝板上吹下，另一方面，较慢的风速延长了风在冷凝板上流动的时间，使得风中的水分冷凝更充分，在一定程度上增加了单位时间内冷凝水的量，进一步提高了冷凝效率。
可选的，所述风力发电组件包括设置在所述集风管组上的发电机及与所述发电机相接的风轮，所述风轮设置在所述导风通道内。
通过采用上述技术方案，当散热风扇工作时，由散热风扇吹出的风经过导风通道排出至导风组件外部，导风通道内快速流过的风带动设置在导风通道内的风轮转动，转动的风轮带动发电机发电，由发电机产出的电能可以用于制冷机的供电，提高了风能的利用率，节约电能；一方面设置在导风通道内的风轮对导风通道内的风力起到一定的阻碍作用，适当地减小了导风通道内风的流速，降低了风吹至冷凝板上时的速度进一步提高了冷凝效率；另一方面由于风力在导风通道内有一定的损耗，因此集风管组的出风口处的风速会低于导风通道内的风速，相比于将风轮设置在导风管组的出风口处，设置在导风通道内部的风轮可以获得更高的转速，增大了发电机的发电效率。
可选的，所述风力发电组件设置在所述导风管上。
通过采用上述技术方案，风轮设置在风速较快的导风管内部，相比于风力发电组件设置在出风管上，风轮的转速更快，进一步增大了发电的效率。
可选的，所述冷凝板的一侧表面为冷凝面，所述冷凝板在所述冷凝面上设置有若干凸起，所述凸起的表面成圆弧过渡状。
通过采用上述技术方案，增加了冷凝板用于与空气接触的面积，使得空气中的水分更加容易凝结在冷凝板上，提高了冷凝板的性能，表面成圆弧过渡状的凸起便于凝结在凸起表面上的水珠从凸起上流下，方便冷凝水的收集。
可选的，在所述冷凝面上设置有多个排水槽，多个所述排水槽相互平行设置，相邻的两个排水槽均匀间隔排布；若干所述凸起设置在相邻的两个排水槽之间，相邻的两个排水槽之间均设置有一排所述凸起，并且所述凸起的侧面与所述排水槽的槽口边缘平齐；所述集水组件包括设置在所述制冷机上的集水件及设置在所述建筑屋顶上的储水池，所述集水件上设置有一个引流槽，所述排水槽的一端与所述引流槽相连通，所述引流槽用于将从所述排水槽流入所述引流槽的水引导至所述储水池中。
通过采用上述技术方案，处于上方的凸起表面所冷凝成的水珠向下流动时，由于受到下方的凸起的阻挡向两侧流动至排水槽内，以此实现冷凝面上冷凝成的水集中聚集在若干排水槽中，相比于冷凝面上形成的水珠无序自由流下，由于聚集在排水槽内的水流量较大，水流在流下的速度受水和冷凝面之间粘性的影响较小，流速更快，提升了冷凝面的排水效率；若干排水槽中的水在重力的作用下流入集水件上的引流槽内，并通过引流槽流入储水池中储存。
可选的，所述冷凝面在相邻的两个排水槽之间的位置及所述凸起上设置有亲水涂层，在所述排水槽的槽壁及槽底设置有防水涂层。
通过采用上述技术方案，设置有亲水涂层的凸起及冷凝面使得空气中的水分更加容易附着并凝结在凸起及冷凝面上，提升了冷凝效率；而内部设置有防水涂层的排水槽提高了水流在排水槽内的流速，进一步提高了冷凝面的排水效率。
可选的，所述储水池内设置有液位计及与所述液位计相接的控制开关，所述控制开关用于控制所述制冷机启闭。
通过采用上述技术方案，液位计可以监控储水池内的液面高度，当储水池内储存的水到达一定高度时，液位计将信息传递至控制开关，控制开关控制制冷机停止工作，由风力发电组件持续产生的电能储存在蓄电池内，节约能源。
可选的，所述浇灌组件包括水泵及喷淋管组；所述水泵通过所述蓄电池为其供电，所述水泵用于将所述储水池内的水泵送至喷淋管组；所述喷淋管组架设在所述绿化草坪上方，所述喷淋管组用于对绿化草坪进行喷淋浇灌。
通过采用上述技术方案，实现了利用冷凝储水对绿化草坪进行浇灌，节约了水资源，节约了人力，水泵无需外接电源即可工作，节约了电能。
附图说明
图1是本申请一种绿色环保建筑的结构示意图。
图2是本申请一种绿色环保建筑中A-A剖面示意图。
图3是本申请一种绿色环保建筑另一视角的结构示意图。
图4是本申请一种绿色环保建筑中A局部放大图。
图5是凸显本申请一种绿色环保建筑中储水池内部的部分结构示意图。
附图标记说明：1、建筑屋顶；2、散热风扇；3、绿化草坪；4、冷凝机构；41、制冷机；42、冷凝板；421、冷凝面；422、排水槽；423、凸起；5、集水机构；51、集水组件；511、集水件；5111、引流槽；512、储水池；5121、入水口；52、浇灌组件；521、水泵；522、喷淋管组；5221、抽水管；5222、喷淋管；6、集风管组；61、导风通道；62、导风管；621、长凹槽；622、避让孔；623、封闭壳；63、出风管；631、连接部；7、风力发电组件；71、发电机；72、风轮；8、液位计；9、控制开关。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种绿色环保建筑。参照图1，绿色环保建筑包括建筑屋顶1、设置在所述建筑屋顶1上的散热风扇2、绿化草坪3、冷凝机构4、集水机构5、集风管组6及设置在集风管组6上的风力发电组件7；集风管组6内部设置有用于收集并引导由所述散热风扇2吹出的风的导风通道61；冷凝机构4包括制冷机41、冷凝板42及蓄电池（设置在制冷机41内部图中未示出），制冷机41用于降低冷凝板42温度，蓄电池用于为制冷机41供电，风力发电组件7用于利用集风管组6引导的风力进行发电；集水机构5包括集水组件51及浇灌组件52，集水组件51用于收集储存由所述冷凝板42产生的冷凝水，浇灌组件52用于引导集水组件51中的储水至所述绿化草坪3处；风力发电组件7利用集风管组6所收集引导的风能发电，风力发电组件7产生的电能可用于对蓄电池的充电，蓄电池为制冷机41供电，制冷机41制冷降低冷凝板42的温度，空气中的水分冷凝在冷凝板42上形成水珠并逐渐从冷凝板42上流下，通过集水组件51对冷凝水进行收集并储存，在需要时，通过浇灌组件52将储存中的水引导至绿化草坪3处对绿化草坪3进行浇灌，从而实现了对中央空调的散热风扇2吹出的热风的合理利用，一方面节省了人工灌溉费时费力的问题，另一方面节约了水资源，符合绿色建筑的理念。
参照图1和图2，在本实施例中，散热风扇2的数量为一个，散热风扇2的出风方向沿竖直向上的方向，集风管组6架设在散热风扇2上方，集风管组6包括导风管62和出风管63，导风管62的一端开口与散热风扇2的出封面相对，另一端开口水平设置并且与出风管63的一端相连，导风通道61将导风管62与出风管63的内部空间连通，出风管63的另一端与冷凝板42相对，使得由散热风扇2吹出的风可以经集风管组6吹至冷凝板42上，增加了单位时间内流经冷凝板42上的空气流量，从而增加了单位时间内冷凝板42上生成的冷凝水的量，增加了冷凝机构4的冷凝效率。
参照图1和图2，导风通道61位于出风管63处的通风截面面积大于导风通道61位于导风管62处的通风截面面积，由于出风管63的通风截面面积大于导风管62的通风截面面积，使得出风管63内的风速小于导风管62内的风速，使得集风管组6内的风以较慢的流速从出风管63内流出并吹至冷凝板42上，降低了风吹至冷凝板42上时的速度，一方面尽量避免由于风速过快，将冷凝板42上已经形成的冷凝水珠从冷凝板42上吹下，另一方面，较慢的风速延长了风在冷凝板42上流动的时间，使得风中的水分冷凝更充分，在一定程度上增加了单位时间内冷凝水的量，进一步提高了冷凝效率。
参照图2，出风管63与导风管62相连的一端为连接部631，连接部631的通风截面面积沿出风管63的长度所在直线向远离导风管62的方向逐渐变大，使得由导风管62吹出的速度较快的风在连接部631进行缓冲后再进入出风管63，进而使得出风内的风速更稳定。
参照图1和图2，风力发电组件7设置有四组，风力发电组件7包括通过螺栓固定在导风管62底部的发电机71及安装在发电机71转轴上的风轮72；在导风管62的侧壁上沿竖直方向开设有一个用于容置发电机71转轴的长凹槽621，发电机71的转轴竖直向上设置并且可以在长凹槽621内转动，发电机71的转轴与长凹槽621的槽壁之间设置有间隙，在长凹槽621远离发电机71的一端开设有一个避让孔622，安装在发电机71转轴上的风轮72靠近导风管62侧壁的一端贯穿避让孔622延伸至导风管62内部，使得导风管62内部高速流动的风可以带动风轮72转动，从而带动发电机71发电；由于发电机71的转轴设置在长凹槽621内，在风轮72大小一定的条件下，风轮72可延伸至导风管62内部的扇叶的受力面积更大，在导风管62内的风速一定的条件下可以获得更高的转速，提高了发电机71的发电效率；在导风管62的侧面上还通过螺栓固定有封闭壳623，风轮72位于导风管62外部的部分设置在封闭壳623内，风轮72可以在封闭壳623内转动，封闭壳623的设置可以起到封闭避让孔622的作用，尽量避免了由于导风管62内的风从避让口处吹出导致导风管62内风速降低；由于导风管62的通风截面的面积相比于出风管63的通风截面的面积更小，因此导风管62内的风速相比于出风管63内的风速更大，将风力发电组件7设置在导风管62上可以提高风力发电的效率。
参照图1和图2，在导风管62的两侧侧面上各设置有两组风力发电组件7，处于同一侧面上的两组风力发电组件7沿导风管62的长度方向间隔设置，处于同一侧面上的两个风轮72处于不同高度上，使得两个风轮72交错设置不易互相干扰；两个侧面上的风力发电组件7对称设置，四组风力发电组件7的设置在提高了产电量的同时，对导风管62内的风力起到一定的削减作用，降低了集风管组6内的风速，进一步提高了冷凝效率；在其他实施例中，不对风力发电组件7的数量做限制，以可以实现对制冷机41的供电为主。
集风管组6整体采用导热性较好的金属材质，在本实施例中，导风管62和出风管63均采用铝合金，铝合金材质的集风管组6具有良好的导热性，利于集风管组6内的风中的热量散发，使得吹在冷凝板42上的风温度不会太高；在其他实施例中，集风管组6也可以采用不锈钢等其他金属或合金材料，以具有良好的导热性为主。
参照图3和图4，冷凝板42的截面形状为矩形，冷凝板42与出风管63的管口相对的一侧表面为冷凝面421，冷凝板42的顶端向远离出风管63的管口方向倾斜，冷凝板42在冷凝面421上开设有若干排水槽422，排水槽422沿冷凝面421竖向方向设置，若干排水槽422均相互平行，相邻的两个排水槽422之间均匀间隔设置，排水槽422靠近冷凝板42底部的一端贯通冷凝板42，相邻的两个排水槽422之间设置有一排凸起423，凸起423成半球形， 凸起423沿水平方向相互远离的两端与其自身两侧的两个排水槽422的槽口边缘平齐，排水槽422的槽壁和槽底连接处成弧面过渡状；冷凝面421在相邻的两个排水槽422之间的位置及凸起423上设置有亲水涂层，在排水槽422的槽壁设置有防水涂层，空气中的水分冷凝并聚集在亲水性较高的凸起423上，处于上方的凸起423表面所冷凝成的水珠向下流动时，由于受到下方的凸起423的阻挡向两侧流动至排水槽422内，从而实现冷凝面421上冷凝形成的水集中聚集在若干排水槽422中流下，由于排水槽422的槽壁设置有防水涂层，利于排水槽422内的水及时排出。
参照图3和图5，集水组件51包括设置在制冷机41上的集水件511及设置在建筑屋顶1上的储水池512，集水件511设置在冷凝板42下方，集水件511上设置有一个引流槽5111，排水槽422靠近集水件511的一端与引流槽5111相连通；储水池512与制冷机41相邻设置，当储水池512靠近制冷机41的一侧侧面上开设有一个入水口5121，集水件511设置在入水口5121与冷凝板42之间，集水件511的一端穿入水口5121延伸至储水池512内，集水件511的另一端向靠近冷凝板42的方向倾斜，引流槽5111延伸至储水池512内部，使得引流槽5111内的水在重力的作用下流至储水槽内。
参照图1和图3，浇灌组件52包括设置在一个水泵521及喷淋管组522，水泵521通过设置在制冷机41内的蓄电池为其供电，喷淋管组522包括抽水管5221及喷淋管5222，抽水管5221的一端贯穿储水池512的侧壁延伸至储水池512的池底，抽水管5221的另一端通过水泵521与喷淋管5222的一端相连通，喷淋管5222的另一端封闭，喷淋管5222架设在绿化草坪3的周侧上方，在喷淋管5222上均匀间隔排布设置有若干喷头，若干喷头均朝向绿化草坪3，水泵521可以将储水池512内的积水经抽水管5221抽至喷淋管5222内，并通过喷头讲水喷洒至绿化草坪3上，从而实现对绿化草坪3的浇灌。
参照图5，储水槽内设置有液位计8及控制开关9，液位计8为浮球式液位计，控制开关9设置在液位计8上方，液位计8可以监控储水池512内的液面高度，当储水池512内储存的水到达一定高度时，液位计8将信息传递至控制开关9，控制开关控制制冷机41停止工作，由风力发电组件7持续产生的电能储存在蓄电池内，节约能源；控制开关9设置在液位计8上方使得控制开关9始终保持在液面以上，尽量避免了控制开关9进水损坏。
本申请实施例一种绿色环保建筑的实施原理为：集风管组6收集并引导散热风扇2工作时所吹出的风在集风管组6的导风通道61内以固定的方向流动，并通过风力发电组件7将集风管组6内的风能转化成电能，由风力发电组件7产生的电能可以用于直接对制冷机41的供电或储存在蓄电池内，制冷机41工作降低冷凝板42的温度，空气中的水分冷凝在冷凝板42上形成水珠并逐渐从冷凝板42上流下，通过集水机构5对冷凝水进行收集并储存，集水机构5储存的水可以用于绿化草坪3的浇灌。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种绿色环保建筑，其特征在于，包括：建筑屋顶(1)、设置在所述建筑屋顶(1)上的散热风扇(2)、绿化草坪(3)、集风管组(6)、风力发电组件(7)、冷凝机构(4)及集水机构(5)；所述集风管组(6)内部设置有用于收集并引导由所述散热风扇(2)吹出的风的导风通道(61)；所述冷凝机构(4)包括制冷机(41)、冷凝板(42)及蓄电池，所述制冷机(41)用于降低冷凝板(42)温度，所述蓄电池用于对所述制冷机(41)供电，所述风力发电组件(7)用于利用所述集风管组(6)引导的风力进行发电；所述集水机构(5)包括集水组件(51)及浇灌组件(52)，所述集水组件(51)用于收集储存由所述冷凝板(42)产生的冷凝水，所述浇灌组件(52)用于引导所述集水组件(51)中的储水至所述绿化草坪(3)处；
所述集风管组(6)的一端开口朝下而与所述散热风扇(2)的出风面相对，所述集风管组(6)的另一端开口横向而与所述冷凝板(42)相对；
所述集风管组(6)包括导风管(62)及出风管(63)，所述导风管(62)的一端与所述出风管(63)的一端相连，所述导风管(62)远离所述出风管(63)的一端开口与所述散热风扇(2)的出风面相对，所述导风通道(61)将所述导风管(62)与所述出风管(63)的内部空间连通，所述导风通道(61)位于所述出风管(63)处的通风截面面积大于所述导风通道(61)位于所述导风管(62)处的通风截面面积；
所述风力发电组件(7)包括多个设置在所述集风管组(6)的导风管(62)底部两侧的发电机(71)及多个与所述发电机(71)相接的风轮(72)，所述风轮(72)设置在所述导风通道(61)内；
其中，在所述导风管(62)的侧壁上沿竖直方向开设有一个用于容置所述发电机(71)转轴的长凹槽(621)，所述发电机(71)的转轴竖直向上设置并且在所述长凹槽(621)内转动，所述发电机(71)的转轴与所述长凹槽(621)的槽壁之间设置有间隙，在所述长凹槽(621)远离所述发电机(71)的一端开设有一个避让孔(622)，安装在所述发电机(71)转轴上的所述风轮(72)靠近所述导风管(62)侧壁的一端贯穿所述避让孔(622)延伸至所述导风管(62)内部，使得所述导风管(62)内部高速流动的风可以带动所述风轮(72)转动，从而带动所述发电机(71)发电；在所述导风管(62)的侧面上还固定有封闭壳(623)，所述风轮(72)位于所述导风管(62)外部的部分设置在所述封闭壳(623)内，所述风轮(72)在所述封闭壳(623)内转动，所述封闭壳(623)的设置封闭所述避让孔(622)；所述导风管(62)的通风截面的面积相比于所述出风管(63)的通风截面的面积更小，使所述导风管(62)内的风速相比于所述出风管(63)内的风速更大。
2.根据权利要求1所述的绿色环保建筑，其特征在于，所述冷凝板(42)的一侧表面为冷凝面(421)，所述冷凝板(42)在所述冷凝面(421)上设置有若干凸起(423)，所述凸起(423)的表面成圆弧过渡状。
3.根据权利要求2所述的绿色环保建筑，其特征在于，在所述冷凝面(421)上设置有多个排水槽(422)，多个所述排水槽(422)相互平行设置，相邻的两个排水槽(422)均匀间隔排布；若干所述凸起(423)设置在相邻的两个排水槽(422)之间，相邻的两个排水槽(422)之间均设置有一排所述凸起(423)，并且所述凸起(423)的侧面与所述排水槽(422)的槽口边缘平齐；所述集水组件(51)包括设置在所述制冷机(41)上的集水件(511)及设置在所述建筑屋顶(1)上的储水池(512)，所述集水件(511)上设置有一个引流槽(5111)，所述排水槽(422)的一端与所述引流槽(5111)相连通，所述引流槽(5111)用于将从所述排水槽(422)流入所述引流槽(5111)的水引导至所述储水池(512)中。
4.根据权利要求3所述的绿色环保建筑，其特征在于，所述冷凝面(421)在相邻的两个排水槽(422)之间的位置及所述凸起(423)上设置有亲水涂层，在所述排水槽(422)的槽壁及槽底设置有防水涂层。
5.根据权利要求3所述的绿色环保建筑，其特征在于：所述储水池(512)内设置有液位计(8)及与所述液位计(8)相接的控制开关(9)，所述控制开关(9)用于控制所述制冷机(41)启闭。
6.根据权利要求3所述的绿色环保建筑，其特征在于，所述浇灌组件(52)包括水泵(521)及喷淋管组(522)；所述水泵(521)通过所述蓄电池为其供电，所述水泵(521)用于将所述储水池(512)内的水泵(521)送至喷淋管组(522)；所述喷淋管组(522)架设在所述绿化草坪(3)上方，所述喷淋管组(522)用于对绿化草坪(3)进行喷淋浇灌。
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