CN202853040U - 一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统 - Google Patents

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周敏
王国栋
段海英
李晓威
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Abstract

本实用新型公开了一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统，包括多个进风单元，所述进风单元通过主风管与室内底部设置的送风口连通，所述主风管埋设于土壤中温度较稳定的地热能交换区域，实现了不同区域的室外空气采集；进风装置可与室外照明、音响等设备集成于一体，增加了进风装置的综合性功能；外置送风机进行室外分散布置，检修方便、系统运行管理简单，特别适用于小型、个性化的通风系统；地热能的有效利用降低了通风系统加热或制冷的能耗；利用置换送风特有的机理－“空气湖”现象，在不同季节或不同时间段，通过置换式下送风口将满足个性化需求的室外空气以较低的风速最先送入工作区，更加有效地利用了室外自然环境。

Description

一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统
技术领域
本实用新型涉及通风技术领域，具体涉及一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统。
背景技术
当前，传统形式的通风系统不能完全满足现阶段的个性化(节能、绿色、健康)的通风系统的设计需求，其主要问题在于：
一是室外进风口位置和功能单一：传统形式的通风系统室外进风口位置主要有两种：第一种是室外进风口设置在建筑物外墙上，其功能仅仅是室外新鲜空气的入口；第二种是在一些特殊的场所(如地下水电站)，室外进风口一般设置在与建筑物有一定距离的地方，室外新鲜空气通过与进风口相连接的管沟(或风道)由风机送入室内，很难实现多点、多功能的进风方式；
二是通风系统的送风机大都集中放置在室内，与个性化的多点选择性室外进风的系统形式很难匹配：
三是传统形式的通风系统送风方式多以顶部送风、侧送风为主，其仅作为送入新风的一种方式，很难实现新风其它功能的综合利用(如送入室外的清新气味，室外新风的自然冷却能力等等)；
四是传统形式的通风系统没有将室外新风的采集、输送、地热能的利用及合理的送风方式进行系统化的整合。
实用新型内容
针对传统形式的通风系统存在的不足以及为适应现今节能、绿色、健康的要求，本实用新型提供一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统。
本实用新型的目的在于：
(1)多点进风  在不同季节或不同时间段，根据室内人员对自然环境的要求(如空气的温度、湿度、季节性的花香等)，通过控制不同进风单元的风机和风阀的开启或关闭，有选择性地引入室内，使处在室内的人员可以足不出户就能感受到室外良好的自然环境。
(2)送风机分散设置  将送风机进行室外分散布置，与个性化的多点选择性室外进风的系统形式相匹配，同时风机的检修、运行管理等都比较简单方便。
(3)地热能的有效利用  将通风管埋设于土壤中的地热能有效利用区域，通过热量交换，土壤可以对通风管内的空气进行间接冷却(主要在夏季)或进行间接加热(主要在冬季)，有效地利用了地热能，降低了系统的能耗。
(4)置换式下送风  利用置换送风特有的机理，将不同区域的室外空气(如凉爽的空气、清新的空气、带有季节性花香的空气等)最先送入工作区，更加有效地利用了室外自然环境。
(5)适应现阶段的个性化通风系统的设计需求。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统，包括多个进风单元，所述进风单元通过主风管与室内底部设置的送风口连通，所述主风管埋设于土壤中温度较稳定的地热能交换区域。
优选的，所述地热能交换区域位于地表面4m以下。
优选的，所述主风管直径为200mm，长为15m。
优选的，所述进风单元包括依次设置的进风帽，支风管以及设置于风路管道的风阀。
优选的，所述进风单元的风路管道的内部还设置有将外部风送入主风管的通风机。
优选的，所述主风管的管路内设置有收集冷却过程中产生的凝结水的凝结水槽，所述凝结水槽还连接一凝结水排水装置。
优选的，所述进风帽为防雨风帽。
优选的，所述进风单元根据实际需要，设置于建筑物周围开阔的区域、树荫下、阳光下或各种花草中。
通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
(1)实现了不同区域的室外空气采集。
(2)进风装置可与室外照明、音响等设备集成于一体，增加了进风装置的综合性功能。
(3)外置送风机进行室外分散布置，检修方便、系统运行管理简单，特别适用于小型、个性化的通风系统。
(4)地热能的有效利用降低了通风系统加热或制冷的能耗。
(5)利用置换送风特有的机理－“空气湖”现象，在不同季节或不同时间段，通过置换式下送风口将满足个性化需求的室外空气以较低的风速最先送入工作区，更加有效地利用了室外自然环境。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统，包括多个进风单元，所述进风单元通过主风管7与室内9底部设置的送风口8连通，所述主风管7埋设于土壤14中温度较稳定的地热能交换区域13，一般距地表面4m以下。
优选的，所述进风单元包括进风帽3、支风管4、通风机5和风阀6，进风帽3与支风管4连接，支风管4与通风机5一端连接，通风机5另一端通过风阀6与支风管4一端连接，支风管4另一端与主风管7连接，主风管7与土壤14中温度较稳定的地热能交换区域13接触，且与房间底部设置的送风口8连通，出风口10安装在房间侧墙的顶部，主风管7中间位置底部设有凝结水槽16，主风管7内的凝结水通过凝结水排水装置15排至室外。
优选的，所述进风单元根据实际需要，设置于建筑物周围开阔的区域、树荫下、阳光下或各种花草中。
优选的，所述进风帽3为防雨风帽。
地下温度较稳定的的地热能交换区域13内，一般温度为18±2C。
本实用新型的工作过程为：
实施例1：当室外有花香的季节时，例如春、秋季或夏季，可相应的开启进风单元1内的进风装置，其工作过程为：室外带有花香的空气经进风帽3过滤后进入支风管4，调节通风机5的转速和风阀6的开度控制进入主风管7的空气量，主风管7内的空气与土壤14中温度较稳定的地热能交换区域13进行冷却，冷却后的空气经由送风口8以较低风速进入室内9的工作区，送入的新鲜空气为室内9提供了自然的花草芳香，同时带走了工作区内的余热和污浊空气，经出风口10排出室外。
实施例2：当室外空气温度较高时，例如炎热的夏季，对于山地地区，树荫下的区域和阳光照射的区域的空气温度差异较大，室外空气可由树荫下的进风单元2引入，其工作过程为：室外温度为30℃的空气由树荫下的进风单元2进入，经进风帽3过滤后进入支风管4，调节通风机5的转速和风阀6的开度控制进入埋深深度为4m的主风管7的空气量，同时根据室内温度的设计要求，结合地埋管换热的基本原理得出主风管7的长度。
例如主风管7的直径为200mm，室内设计温度为25℃时，经计算主风管7的埋管长度为15m，主风管7内的空气与土壤14中温度较恒定的地热能交换区域13(土壤温度约为20℃)进行间接冷却，冷却后的空气温度为22℃，冷却过程中产生的凝结水沿着有坡度的主风管7流入中间位置的凝结水槽16，凝结水槽16水位达到一定高度时由凝结水排水装置15排至室外，经冷却后的空气(温度为22℃)由送风口8以较低风速进入室内9的工作区，为室内9提供凉爽的新鲜空气，经出风口10排出室外。
既保证了工作区内空气的新鲜度和洁净度，又相应地提高通风系统的通风效率，显著地减少了夏季机械制冷时间。
实施例3：当室外空气温度较低时，例如寒冷的冬季，室外空气可由冬季太阳辐射热较强的进风单元进入，经进风帽3过滤后进入支风管4，调节通风机5的转速和风阀6的开度控制进入埋深深度为4m的主风管7的空气量，经换热计算可得，室外空气经15m长度的主风管7与土壤14中温度较恒定的地热能交换区域13(土壤温度约为18℃)进行间接换热后空气的温升约为10℃，经换热后的空气由送风口8以较低风速进入室内9的工作区，为室内9提供温暖的空气。
通过上述实施例，本实用新型有效地将室外新风的采集、输送、地热能的利用及合理的送风方式进行系统化的整合，既满足了室内人员对室外进风的多种需求，又相应地提高了工作区内的空气品质和自然能(此处指地热能)的利用效率，同时降低了系统的运行能耗。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统，其特征在于，包括多个进风单元，所述进风单元通过主风管与室内底部设置的送风口连通，所述主风管埋设于土壤中温度较稳定的地热能交换区域。 
2.根据权利要求1所述的一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统，其特征在于，所述主风管直径为200mm，长为15m。 
3.根据权利要求1所述的一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统，其特征在于，所述进风单元包括依次设置的进风帽，支风管以及设置于风路管道的风阀。 
4.根据权利要求1或4所述的一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统，其特征在于，所述进风单元的风路管道的内部还设置有将外部风送入主风管的通风机。 
5.根据权利要求1所述的一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统，其特征在于，所述主风管的管路内设置有收集冷却过程中产生的凝结水的凝结水槽，所述凝结水槽还连接一凝结水排水装置。 
6.根据权利要求4所述的一种基于多点进风及利用地热能的置换式通风系统，其特征在于，所述进风帽为防雨风帽。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104564121A (zh) * 2015-01-08 2015-04-29 孙辉 一种山体隧道内空气净化系统的实现方法
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