CN209910087U - 轻钢别墅的地下储能相变新风装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻钢别墅的地下储能相变新风装置，所述装置包括新风储能主体、出风主体和与新风储能主体连接的控制装置，出风主体设置于各个房间的墙体内并与各个房间通过送风口连通，将新风储能主体设置于地下，且新风储能主体的保温发热板围合形成与出风主体的进风口连通的新风风道，新风储能主体还设有位于新风风道外且与为新风风道送风的轴流风机，控制装置令保温加热板加热，以使新风风道内的温度升高；轴流风机工作产生的风力与新风风道的温度形成暖风，暖风通过的进风口后，从送风口进入对应的房间，进而暖风与房间的空气进行新风调温，实现利用地下的自然环境，实现新风调温，大大节省的电能及能耗损失。

Description

轻钢别墅的地下储能相变新风装置

技术领域

本实用新型涉及建筑通风调温技术领域，尤其涉及一种轻钢别墅的地下储能相变新风装置。

背景技术

目前，市场上出现了很多轻钢别墅，轻钢别墅由于其加工速度快、抗震能力好、外型美观等优点迅速占领国际市场，而随着人们对空气质量的要求越来越高，其中所用到的空调设备已比较普遍地应用于此，在改善人们生产生活条件的同时，也消耗了大量的能源，且舒适度不佳，因此，人们提出相变储能装置，相变储能是采用相变材料在发生相变的过程中，需要散发热量或者吸收热闹，根据不同气候区的自然环境条件，充分利用外界免费的自然冷源，能源利用效率很高；但是目前使用的相变储能装置需要结合空调或者太阳能一起使用，利用自身相变储能的蓄冷制冷压缩机，并于白天高温时段将冷量放出，节省白天制冷压缩机开启时间，节省电能消耗，方能达到单独采用空调时的作用，且相变储能的利用的大部分是室外的温度与室内的温度差，因此通常是将相变储能的相应设备安装在室外，或者吊顶在房间顶部，需要再房间内或房间外设置输送管道，这样，不仅安装后占用空间，且容易受到环境的破坏，其次，相变储能的能量在传输的过程中损耗严重，节能效果一般。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种轻钢别墅的地下储能相变新风装置，将新风储能主体设置于地下，能够利用地表下与地面上的温度差，且同时利用地表下良好的恒温自然环境，实现在新风的同时，大大节省消耗的电能，且持久保持的作用。

为实现上述目的，本实用新型提供一种轻钢别墅的地下储能相变新风装置，包括新风储能主体、出风主体和与所述新风储能主体连接的控制装置，所述出风主体设置于各个房间的墙体内并与各个房间通过送风口连通；所述新风储能主体包括设于地表下方的保温发热板和新风机组，所述保温发热板围合形成与所述出风主体的进风口连通的新风风道，所述新风风道为多条且相互交错设置形成新风室，所述新风机组位于所述新风室外且设有为所述新风风道送风的轴流风机，所述控制装置控制所述保温发热板相变发热令所述新风风道内的温度升高，进而所述新风室形成储热腔体并进行储能，所述轴流风机的风力与新风室的温度形成暖风并进入出风主体，进而通过送风口进入各个房间，与各个房间的空气交换进行新风调温。

其中，所述新风机组还包括与所述控制装置连接的冷风机，所述冷风机通过管道与地下水连接并抽取该地下水形成湿冷风，所述湿冷风进入出风主体，进而通过送风口进入各个房间，与各个房间的空气交换进行新风降温。

其中，所述室外还设置室外温度检测器，且所述控制装置与室外温度检测器连接并根据所述室外温度检测器的温度数据判断进行制冷或制热。

其中，所述新风机组包括安装所述轴流风机或冷风机的新风机组室，所述新风机组室位于所述新风通道外，且所述新风机组室与所述新风通道通过出风口连通，所述出风口上设有与控制装置连接的单向电动阀。

其中，所述出风口内还设有压力检测器，所述控制装置与压力检测器连通并根据所述压力检测器检测到的压力信息对冷风机或轴流风机的风力大小进行调节。

其中，所述保温板包括发泡水泥和发热板，所述发泡水泥的一面与地下土壤表面固定连接，所述发热板远离发泡水泥板的一面围合成新风风道。

其中，所述出风主体包括垂直风道，所述出风口位于所述垂直风道的一端，所述垂直风道沿高度方向延伸到每层楼的墙体内，且所述送风口位于所述垂直风道与各个楼层的房间相通的位置上。

其中，所述送风口设置有单向电动阀，所述单向电动阀与控制装置连接，藉由所述控制装置控制相应房间的单向电动阀的开通和关闭，进而控制新风室内的空气进入房间相应的房间。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的轻钢别墅的地下储能相变新风装置，该装置通过设置新风储能主体、出风主体和与新风储能主体连接的控制装置，且将新风储能主体设置于地表下方、将出风主体设置于各房间的墙体内，不占用空间，将新风储能主体的保温发热板围合形成与出风主体的进风口连通的新风风道，新风风道为多条且交错设置形成新风室，而新风储能主体还设有位于新风风道外且与为新风风道送风的轴流风机，将新风储能主体设置于地表下方，如此保温发热板可以利用地下的自然环境温度，在控制方法中，需要升温时，保温发热板只需要在地下自然环境温度的基础上进行升温既可，而无需在与室外温度的基础上进行加热，由于土壤结构的特点，在冬天时，地表下的环境温度远远高于室外温度，即保温发热板是在地表下的环境温度的基础上进行升温，升温的跨度小，消耗的电量大大减少，且地表下方还具有一定的温度保持作用，结合保温发热板的结构特点，使得新风室内的热能可以得到持久的保持，不需要保温发热板不断的发热，且能不能的供应，进一步节省了电能，轴流风机工作产生的风力与新风风道的温度形成暖风，暖风通过的进风口后，从送风口进入对应的房间，进而暖风与房间的空气进行新风调温，实现新风调温的功能，且大大节省的电能及能耗损失，新风效果良好。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为本实用新型的保温发热板分解图；

图3为本实用新型的方框图；

图4为本实用新型的出风主体的示意图；

图5为本实用新型的新风机组的示意图；

图6为本实用新型的流程图；

图7为本实用新型的新风升温流程图；

图8为本实用新型的新风降温流程图；

图9为本实用新型的压力调节流程图。

主要元件符号说明如下：

1、新风储能主体 2、出风主体

4、新风机组 6、温度检测器

8、压力检测器。

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

请参阅图1-图4，本实用新型的轻钢别墅的地下储能相变新风装置，包括新风储能主体1、出风主体2和与新风储能主体1连接的控制装置3，该新风储能主体1为储能主体，出风主体2设置于各个房间3的墙体31内并与各个房间3通过送风口21连通；新风储能主体1包括设于地表下方的保温发热板11和新风机组4，保温发热板11围合形成与出风主体2的进风口22连通的新风风道12，新风风道12为多条且相互交错设置形成新风室，新风机组4位于新风室外且设有为新风风道12送风的轴流风机41，控制装置3控制保温发热板11相变发热令新风风道12内的温度升高，进而新风室形成储热腔体并进行储能，轴流风机41的风力与新风室的温度形成暖风并通过进风口22进入出风主体2，进而通过送风口21进入各个房间，与各个房间的空气交换进行新风调温。

本实用新型与现有技术相比，将新风储能主体1设置于地表下方、将出风主体2设置于各房间的墙体内，首先是不占用空间，其次将新风储能主体1设置于地表下方，由于土壤结构的特点，在冬天时，地表下的环境温度远远高于室外温度，即保温发热板1是在地表下的环境温度的基础上进行升温，升温的跨度小，比如在冬季时，室外温度为5℃，此时地表下的环境温度为10℃，那么房间里面的温度为10℃左右，假设需要房间内的温度需要达到25℃左右，即需要将新风室内的温度升到40℃，那么保温发热板11只需要在10℃的基础上将温度升到40℃既可，而无需从10℃升到40℃，大大节省了电能，且地表下方还具有一定的温度保持作用，结合保温发热板的结构特点，使得新风室内的热能可以得到持久的保持，既可以令新风调温后，室内的温度保持在25℃作用，满足市场的需求，且消耗的电量大大减少，做到不需要保温发热板不断的发热，既可以实现持续的供应，进一步节省了电能，即产生的热能与轴流风机工作产生的风力形成暖风，暖风通过的进风口后，从送风口进入对应的房间，进而暖风与房间的空气进行新风调温，实现新风调温的功能，且大大节省的电能及能耗损失，新风效果良好。

在本实施例中，参阅图2-图5，为了令新风功能更加完善，适用夏天降温的要求，新风机组4还包括与控制装置3连接的冷风机，其中冷风机的设置方式与轴流风机41相似，如图几所示，且冷风机的数量和新风风道12数量可以根据房间占地面积而定，比如一层楼所有房间的总面积为160m²，需要设置两台冷风机42，新风风道12为8条，每条新风风道12的规格为600*1000*50000mm，出风主体的进风口22和送风口21的规格为300*200mm既可，主要是保证足够的风力和风压差，且保证每个房间都能接收到足够的湿冷风，特别是地表的上方设有多个房间或楼层较多的情况下，保证良好的新风调温的效果。冷风机是通过管道与地下水连接并抽取该地下水作用形成湿冷风，湿冷风通过进风口22进入出风主体2中，进而通过送风口21进入各个房间，与各个房间的空气交换进行新风降温，适用夏天的新风降温要求，且同样地，在夏季时，室外温度高于地下土壤中的温度，即地下水的温度低于室外温度，此时抽取的地下水对冷风机的湿帘进行循环加湿，冷风机的四周装有使用特种材料的蜂窝状湿帘，具有很大的表面积，进而对湿帘不断增湿与冷风机的风力形成湿风，湿风保持在新风室内，经过出风口46进过送风本体2后从送风口21进入各个房间，与各个房间的空气进行新风降温，且同时起到加湿的作用，同理，利用地下自然的低温环境，形成湿冷风，进行降温，只需要通过抽取的方式利用地下水与冷风机进行作用既可，而无需设置大型的制冷装置，不仅节能，且可以持久作用，效果突出，且既可以在冬天时进行新风升温，还可以在夏季时，进行新风降温，或者根据白天与晚上的温差的需要，也可以进行相应地调节，特别是在昼夜温差大的地区，适用范围广；为了令控制装置3实现智能化，还包括室外温度检测器6，该室外温度检测器6设置于室外，且控制装置3与室外温度检测器6连接并根据室外温度检测器6的温度数据判断进行制冷或制热，该控制装置3可以使用PLC控制装置3，进行调控，实现较好的智能化。

在本实施例中，参阅图3-图4，新风机组4包括安装轴流风机41或冷风机的新风机组室，新风机组室位于新风通道12外，新风机组室包括冷风机新风机组室44和轴流风机新风机组室43，且新风机组室与新风通道12通过出风口46连通，出风口46上设有与控制装置3连接的单向电动阀7，出风口46为截流风口，这样可以防止新风室内的暖风或者湿冷风流从出风口46流通到新风机组室，加强新风室的储能效果；还可以在出风口46内设有压力检测测器8，控制装置3与压力检测器8连通并根据压力检测器8检测到的压力信息对冷风机或轴流风机41的风力大小进行调节风，防止出现欠压或过压，在欠压时，说明此时冷风机或轴流风机41的风力过小，无法满足各个房间的新风供应，而出现过压时，说明此时冷风机或轴流风机41的风力过大，会导致暖风或湿冷风过大，对室内温度起到相反的效果，因此通过压力检测器8检测到的压力信息，对冷风机或轴流风机41的风力大小进行适时的调整，更加智能，且新风调温的效果更好。

在本实施例中，保温发热板11包括由相变材料制成的发泡水泥111和发热板112，发泡水泥111的一面与地下土壤表面固定，发热板112远离发泡水泥板111的一面围合成成新风风道，通过发泡水泥111和发热板112形成良好的储能相变效果，不仅可以进行发热，还可以进行保温；而为了适应不同楼层的需要，出风主体2包括垂直风道23，出风口21位于垂直风道23的一端，垂直风道23沿高度方向延伸到每层楼的墙体内，且送风口22位于垂直风道23与各个楼层的房间相通的位置上，这样可以保证同楼层和不同楼层的各房间都可以进行新风调温；由于房间的作用不同，比如客厅、卧室或客房等，不会一直需要新风调温，比如卧室一般是晚上与早上需要新风调温，而客房则是可能有客人拜访的时候需要，因此，在每个送风口22上均设置有单向电动阀7，单向电动阀7与控制装置3连接，藉由控制装置3在需要的时候控制相应房间的单向电动阀7的开通，进而控制新风室内的空气进入房间相应的房间，而不需要的时候控制相应房间的单向电动阀7的关闭，避免了新风空气的浪费。

参阅图6，本实用新型基于前面提供的轻钢别墅的地下储能相变新风装置，提供一种用于控制该轻钢别墅的地下储能相变新风装置工作的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

步骤S1:控制装置令保温加热板加热，以使保温加热板围合而成的地下新风风道内的温度升高；

步骤S2：控制装置使轴流风机工作，轴流风机产生的风力与新风风道的温度形成暖风，暖风通过的进风口后，从送风口进入对应的房间，进而暖风与房间的空气进行新风调温。

在本实施例中，参阅图7-图8，在进行控制装置令保温加热板加热之前，还包括：步骤S3:控制装置接收室外温度检测器检测的第一温度信息；步骤S4:控制装置根据所述第一温度信息判断所述第一温度信息是否低于第一阈值，比如第一阈值为10℃；步骤S5:若所述第一温度信息低于所述第一阈值时，令保温加热板加热，执行步骤S1-2,实现自动化；而为了进一步完善新风调温的功能，控制装置接收室外温度检测器检测的第一温度信息后，还包括：步骤S6:控制装置根据所述第一温度信息判断所述第一温度信息是否超过第二阈值，比如第二阈值为25℃，步骤S7：若所述第一温度信息超过所述第二阈值，所述控制装置抽取通过管道进入冷风机的地下水；步骤S8：所述控制装置控制冷风机与所述地下水作用产生湿冷风，并进入出风主体，进而通过送风口进入各个房间，与各个房间的空气交换进行新风降温，实现既可以在冬季或者晚上温度较低时，进行新风升温，还可以在夏季或者白天温度较高时，进行新风降温，适用于不同的时期与地区的需要；参阅图9，而在冷风机或轴流风机工作时，还包括：步骤S9：控制装置接收压力信息，所述压力信息来自压力检测器检测到的轴流风机或冷风机的压力大小；步骤S10：控制装置根据所述压力信息判断是否处于欠压或过压状态；步骤S11：当处于欠压状态时，控制装置控制冷风机提高单位时间内的出风量；当处于过压状态时，控制装置控制冷风机降低单位时间内的出风量，防止出现欠压或过压，在欠压时，说明此时冷风机42或轴流风机41的风力过小，无法满足各个房间的新风供应，而出现过压时，说明此时冷风机42或轴流风机41的风力过大，会导致暖风或湿冷风过大，对室内温度起到相反的效果，因此他，通过步骤S10-S12,对冷风机42或轴流风机41的风力大小进行适时的调整，更加智能，且新风调温的效果更好。

本实用新型的优势在于：

(1)将新风储能主体设置于地表下方，出风主体设置于墙体内，使得新风储能主体可以利用地下环境的温度进行升温或降温后得到暖风，并通过出风主体的送风口进入各个房间，与各个房间内的空气进行交互实行新风调温，大大节省电能与能量消耗；

（2）设置冷风机，且抽取地下水与冷风机作用后形成湿冷风，使得不仅可以实现新风升温，还可以实现新风降温，适用不同季节和时间段的需要，使用范围广。

以上公开的仅为本实用新型的一个或几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种轻钢别墅的地下储能相变新风装置，其特征在于，包括新风储能主体、出风主体和与所述新风储能主体连接的控制装置，所述出风主体设置于各个房间的墙体内并与各个房间通过送风口连通；所述新风储能主体包括设于地表下方的保温发热板和新风机组，所述保温发热板围合形成与所述出风主体的进风口连通的新风风道，所述新风风道为多条且相互交错设置形成新风室，所述新风机组位于所述新风室外且设有为所述新风风道送风的轴流风机，所述控制装置控制所述保温发热板相变发热令所述新风风道内的温度升高，进而所述新风室形成储热腔体并进行储能，所述轴流风机的风力与新风室的温度形成暖风并进入出风主体，进而通过送风口进入各个房间，与各个房间的空气交换进行新风调温。

2.根据权利要求1所述的轻钢别墅的地下储能相变新风装置，其特征在于，所述新风机组还包括与所述控制装置连接的冷风机，所述冷风机通过管道与地下水连接并抽取该地下水形成湿冷风，所述湿冷风进入出风主体，进而通过送风口进入各个房间，与各个房间的空气交换进行新风降温。

3.根据权利要求2所述的轻钢别墅的地下储能相变新风装置，其特征在于，所述室外还设置室外温度检测器，且所述控制装置与室外温度检测器连接并根据所述室外温度检测器的温度数据判断进行制冷或制热。

4.根据权利要求2所述的轻钢别墅的地下储能相变新风装置，其特征在于，所述新风机组包括安装所述轴流风机或冷风机的新风机组室，所述新风机组室位于所述新风风道的外面，且所述新风机组室与所述新风风道通过出风口连通，所述出风口上设有与控制装置连接的单向电动阀。

5.根据权利要求4所述的轻钢别墅的地下储能相变新风装置，其特征在于，所述出风口内还设有压力检测器，所述控制装置与压力检测器连通并根据所述压力检测器检测到的压力信息对冷风机或轴流风机的风力大小进行调节。

6.根据权利要求1所述的轻钢别墅的地下储能相变新风装置，其特征在于，所述保温发热板包括发泡水泥和发热板，所述发泡水泥的一面与地下土壤表面固定连接，所述发热板远离发泡水泥板的一面围合成新风风道。

7.根据权利要求1所述的轻钢别墅的地下储能相变新风装置，其特征在于，所述出风主体包括垂直风道，所述送风口位于所述垂直风道的一端，所述垂直风道沿高度方向延伸到每层楼的墙体内，且所述送风口位于所述垂直风道与各个楼层的房间相通的位置上。

8.根据权利要求7所述的轻钢别墅的地下储能相变新风装置，其特征在于，所述送风口设置有单向电动阀，所述单向电动阀与控制装置连接，藉由所述控制装置控制相应房间的单向电动阀的开通和关闭，进而控制新风室内的空气进入房间相应的房间。

Images