CN204344151U - 基于烟囱效应的地下工程通风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型地下工程通风系统，特别是一种基于烟囱效应的地下工程通风系统。该系统包括通风竖井、烟囱、反射镜、太阳能热水子系统等四部分。本实用新型通过将太阳能转化为热能并以此人为制造烟囱效应以实现地下工程的持续、无能耗的通风动力供应。

Description

基于烟囱效应的地下工程通风系统

技术领域

本实用新型涉及一种通风系统及控制方法，特别是一种基于烟囱效应的地下工程通风系统及其控制方法。

背景技术

地下工程在施工及运营阶段常常需要以机械通风设施进行通风，以保持充足的新鲜空气量，并维持其内人员的舒适感。当前地下工程采用的通风方法主要是鼓风机鼓风，鼓风机安装在地下工程顶部，采用强制排风的方式来促进空气的流通。这种方式对于小型地下工程较为有效，但对较长空间较大的地下建筑就没用明显的用途；并且鼓风机在鼓风的时候很容易出现自循环的情况，风机出口的空气很容易串到进口，这样只能在鼓风机附近造成空气流动，不能达到换气的效果。大型地下空间采用建造竖井方式，使室内和外界联通，然后采用鼓风机将空气排出，新鲜空气入口等得到补充，这种方式是较为合理的换气方式。但此种方法消耗能量较大，鼓风机在隧道的使用寿命内都要运转，噪音污染严重，这样消耗大量的能源。

发明内容

本实用新型提供了一种基于烟囱效应的地下工程通风系统。该系统包括通风竖井、烟囱、反射镜、太阳能热水装置等四部分。该系统的运作包括通风竖井、烟囱、反射镜、太阳能热水装置等的联合作用。

其中，所谓烟囱效应是指由于建筑物内外空气的温度差产生了空气密度的差别，于是形成压力差，驱使室内外的空气流动，从而形成自然通风。烟囱效应通风能力与烟囱高度及烟囱内外温差有密切关系。一般来说，烟囱高度越高，烟囱直径越大，烟囱内部较外部气温差越大，烟囱效应就越明显，通风能力也就越大。

其中，通风竖井布置在地下工程顶部，其作用在于构成空气由外界向地下工程输送新鲜空气及地下工程向烟囱输送污浊空气的通道。

其中，烟囱是本实用新型通风系统的主体。烟囱包括基座、烟囱体、烟囱盖，基座用于烟囱体与地面的固定，烟囱体外涂吸热材料，内涂防腐耐磨材料，烟囱体上部设置烟囱盖，并布置避雷针及高空探照灯。其主要作用在于将照射在烟囱体上的太阳能转化为热能并对烟囱体内的空气加热以形成温差，并最终实现、加强烟囱效应。

其中，反射镜设置在烟囱体周围，其作用在于将太阳光反射到烟囱体吸热材料上，以便烟囱体升温并加热烟囱体内空气，从而实现烟囱效应并带动整个系统的空气流动。

其中，太阳能热水装置设置在烟囱体下部及与烟囱体相连的通风隧道上部，该装置将太阳能转化为水的热能存储下来，并将多余热能随热水循环系统在烟囱体内循环加热烟囱体内部空气。在太阳照射下，太阳能热水装置会将太阳能转化为热能并储备在水中，其中热能存储下来首先用于夜间或阴雨天等无阳光照射情况下的烟囱效应的实现，在满足热能储备后多余的热能将随热水循环系统在烟囱体内循环加热烟囱体内空气。在夜间或阴雨天等无阳光照射情况下，太阳能热水装置将继续工作，将储备热能全部释放用于加热烟囱体内空气为通风提供动力，从而实现无论是昼夜、阴晴，该系统都能实现烟囱效应的发生，并对地下工程提供持续通风动力供应。

附图说明

图1、本实用新型总体结构示意图。

图2、本实用新型烟囱、反光镜、太阳能热水装置等地面建筑平面布置示意图。

其中，1、空气流；2、通风竖井；3、围岩；4、地下洞室；5、烟囱；6、反光镜。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。如图1，本实用新型“基于烟囱效应的地下工程通风系统”是由通风竖井、烟囱、反射镜、太阳能热水装置等四部分组成。在白天，在太阳光的直射及反射镜的反射作用下，烟囱体外部的吸热材料将太阳能转化为热能，并对烟囱体内部的空气进行加热；空气受热后密度变小而上升，并从烟囱上部风口排出，这时会在低密度空气原来的地方即烟囱体内形成负压区，地下空间内的空气自动进入烟囱，随后空气也会从通风竖井自动进入地下空间内，从而形成自动空气循环。随着新鲜空气源源不断地进入地下空间，污浊空气不断被烟囱带出，地下空间的空气质量将得到改善和保障。同时，在太阳照射下，太阳能热水装置会将太阳能转化为热能并储备在水中，其中热能存储下来首先用于夜间或阴雨天等无阳光照射情况下的烟囱效应的实现，在满足热能储备后多余的热能将随热水循环系统在烟囱体内循环加热烟囱体内空气。在夜间或阴雨天等无阳光照射情况下，太阳能热水装置将继续工作，将储备热能全部释放用于加热烟囱体内空气为通风提供动力，从而实现无论是昼夜、阴晴，该系统都能实现烟囱效应的发生，并对地下工程提供持续通风动力供应。

如上所述，在优选实施方式中，本实用新型提供了以下效果：由于烟囱效应的应用，尤其在夏季，不仅可以利用可再生能源为地下空间提供新鲜、高品质的空气，降低地下空间内污浊空气，而且还可以节约大量的机械通风设备能耗减少污染，具有可持续的应用价值。

此外，需要说明的是，可在以上实施方式中做出不脱离本实用新型的原理和实质变化，本实用新型的范围限定在所附权利要求及其等效形式中。

Claims (1)

1.一种基于烟囱效应的地下工程通风系统，该系统包括通风竖井、烟囱、反射镜、太阳能热水子系统等四部分；通风竖井布置在地下工程顶部构成空气由外界向地下工程输送新鲜空气及地下工程向烟囱输送污浊空气的通道；烟囱由基座、烟囱体、烟囱盖等构成，基座对烟囱体进行固定，烟囱体外涂吸热材料，内涂防腐耐磨材料，烟囱体上部设置烟囱盖，并布置避雷针及高空探照灯；反射镜设置在烟囱体周围将太阳光反射到烟囱体吸热材料上；太阳能热水子系统设置在烟囱体下部及与烟囱体相连的通风竖井上部将太阳能转化为水的热能。