节能防灾中央空调系统

摘要

本发明公开一种节能防灾中央空调系统，其地能采集器设置在建筑物与绿化带之间，其主体为开凿在地表下浅层的密闭的地下蓄水槽，该地下蓄水槽上方经由地表上开设的雨水收集口与外界相连通，地下蓄水槽内腔中盛有雨水。能量交换器为设置在地下蓄水槽内腔中的盘管，该盘管浸泡在水中，其两端分别与出风管道和进风管道相连通。进风口接于进风管道的末端，且均设置在远离建筑物的绿化带中。出风口接于出风管道的末端，且分别设置在建筑物各终端用户房间内。本发明能够为建筑物终端用户提供经过调温后的新鲜空气，并能够在火灾时将远离火场的新鲜空气送入建筑物终端用户，具有节能环保的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑物中央空调领域，具体涉及一种节能防灾中央空调系统。

背景技术

随着城市的快速发展，空气中的可吸入颗粒物数量逐年递增，城市的空 气污染也逐年恶化。另据世界卫生组织证实：室内空气污染比室外空气污染 严重5倍。因此人们对住房的空气质量日益关注。大型公共建筑的中央空调 以及民用家庭空调成为人们日常生活中调节室内空气的主要设备。伴随着建 筑节能工作的不断推进，大型公共建筑的中央空调节能作为该项工作的重要 组成部分，未来将会有更大发展，而节能减排，暖通设施如何选则是一大关键 性问题。据获悉，我国大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的5％，但总 能耗却超过全国城镇总耗电量的20％。中央空调是大型公共建筑的主要耗能 设备之一，一般占其整体能耗的40％以上。同时民用家庭空调也同样是家庭 能耗大项。此外，现有各类空调的取风口一般都在建筑物主体上，在建筑物 发生火灾时，取风口易受到浓烟污染，空调失效，不能为火灾受困人员提供 新鲜空气；据获悉，建筑物火灾死难者中80％以上不是直接被火烧死，而是 被浓烟熏死或者被浓烟熏得受不了跳楼摔死。因此在火灾现场为火灾受困人 员提供新鲜空气十分有意义。并且，平时建筑物主体及附近是生活废气污染 的主要区域，一般空调的取风口在这个区域取气，并不能保证取到的都是新 鲜空气。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种节能防灾中央空调系统，其能够 为建筑物终端用户提供经过调温后的新鲜空气，并能够在火灾时将远离火场 的新鲜空气送入建筑物终端用户，具有节能环保的特点。

为解决上述问题，本发明所设计的一种节能防灾中央空调系统，主要由 至少一个出风口、出风管道、能量交换器、地能采集器、进风管道和至少一 个进风口构成；上述地能采集器设置在建筑物与绿化带之间，其主体为开凿 在地表下浅层的密闭的地下蓄水槽，该地下蓄水槽上方经由地表上开设的雨 水收集口与外界相连通，地下蓄水槽内腔中盛有雨水；上述能量交换器为设 置在地下蓄水槽内腔中的盘管，该盘管浸泡在水中，其两端分别与出风管道 和进风管道相连通；上述进风口接于进风管道的末端，且均设置在远离建筑 物的绿化带中；上述出风口接于出风管道的末端，且分别设置在建筑物各终 端用户房间内。

上述方案中，出风口的水平高度最好高于进风口的水平高度。

上述方案中，每个出风口和/或进风口上最好均设有滤网。

作为改进，本发明最好还进一步包括有防回风单向阀和应急鼓风机；上 述防回风单向阀串设在进风管道上，该防回风单向阀的入口与进风口相对， 防回风单向阀的出口则与能量交换器相对；上述应急鼓风机的入管与防回风 单向阀入口一侧的进风管道相连通，应急鼓风机的出管与防回风单向阀出口 一侧的进风管道相连通。

作为进一步改进，本发明最好还进一步包括有进风组件，该进风组件主 要由水箱、水泵、分水管和引流架组成；其中引流架呈7字形即引流架由纵 板和横板相连而成，引流架的上部位于进风口的正上方，进风口处于引流架 的内下侧；分水管的轴线方向上并排开设有多个水口，分水管设置在引流架 的上方，且分水管的轴线与引流架的纵板和横板的交线相平行；水泵的入水 管与水箱相连通，水泵的出水管与分水管相连通。

上述方案中，引流架的横板和纵板的内夹角小于90°，引流架的横板呈 倾斜状。

作为又进一步改进，本发明最好还进一步包括有出风过滤组件；该出风 过滤组件主要由过滤管、以及内嵌在过滤管中的单向风阀、过滤棉和抽风机 组成；其中过滤棉设置在单向风阀和抽风机之间，且过滤棉的一侧与单向风 阀的出风一侧相对，过滤棉的另一侧与抽风机的入风一侧相对；出风过滤组 件是通过一法兰盘安装在出风口处，且出风过滤组件的单向风阀与出风口靠 近。

作为再进一步改进，本发明最好还进一步包括有出风增负氧离子组件； 该出风增负氧离子组件主要由出气管和出气池构成；上述出气池内设有消毒 液或清水；出气管的一端通过一法兰盘安装在出风口处，出气管的另一端伸 入出气池中的消毒液或清水中。

本发明的设计原理为：首先从远离建筑物主体的绿化带中吸取新鲜空气， 该新鲜空气通过能量交换器和地能采集器实现与地能的交换，由于地表下浅 层温度较为恒定，因此能够为高温的新鲜空气降温或为低温的新鲜空气升温； 之后，利用细长管路的烟筒效应将该新鲜空气抽至地面及高层建筑房间内； 另外，火灾发生时，系统应急鼓风机能将远离火场的新鲜空气送入房间供受 困人员呼吸的中央空调系统。

与现有技术相比，本发明具有如下特点：

1、系统主体部分平时运行靠自然界自然规律(如烟筒效应和地能交换原 理)自动提供可再生能量、无需另耗燃料；而仅是在出现火灾时或需要开启 应急鼓风机消耗电能，因此在系统长期使用过程中，几乎不耗费电能，具有 节能环保的特点；

2、进风组件通过引流架与分水管路形成水幕将系统的进风口包覆在其 中，这不仅能够有效降低吸入新鲜空气中的漂浮物、提高吸入空气的质量， 而且能够增加吸入空气的负氧离子含量；

3、出风过滤组件能够有效滤除空气中所含的漂浮微粒或杂质，出风增负 氧离子组件则能够有效滤除空气中所含的有害物质或提高负氧离子含量，两 者均能够进一步提升送入各终端用户的空气质量。

附图说明

图1为本发明一种节能防灾中央空调系统的系统组成图；

图2为进风口处的放大示意图；

图3为出风口处的放大示意图。

图中标号：1、出风口；2、出风管道；3、能量交换器；4、地能 采集器；4-1、地下蓄水槽；4-2、雨水收集口；5、进风管道；6、 进风口；7、滤网；8、防回风单向阀；9、应急鼓风机；10-1、水箱； 10-2、水泵；10-3、分水管；10-4、引流架；11-1、过滤管；11-2、 单向风阀；11-3、过滤棉；11-4、抽风机；12-1、出气管；12-2、 出气池；13、建筑物；14、绿化带。

具体实施方式

参见图1，本发明一种节能防灾中央空调系统，主要由至少一个出风口1、 出风管道2、能量交换器3、地能采集器4、进风管道5和至少一个进风口6 构成。上述地能采集器4设置在建筑物13与绿化带14之间，其主体为开凿 在地表下浅层的密闭的地下蓄水槽4-1，该地下蓄水槽4-1上方经由地表上 开设的雨水收集口4-2与外界相连通，地下蓄水槽4-1内腔中盛有雨水。上 述能量交换器3为设置在地下蓄水槽4-1内腔中的盘管，该盘管浸泡在水中， 其两端分别与出风管道2和进风管道5相连通。上述进风口6接于进风管道 5的末端，且均设置在远离建筑物13的绿化带14中。上述出风口1接于出 风管道2的末端，且分别设置在建筑物13各终端用户房间内。

上述雨水收集口4-2既可以将雨水收集至地下蓄水槽4-1中，也可以将 自来水或其他水源引入地下蓄水槽4-1中，以作为储备热能物质及兼做消防 水之用。所述地下蓄水槽4-1开设在距离地表1米～100米深度处，以保证 地下蓄水槽4-1内的雨水保持在一个较为恒定的温度下，如15℃～20℃之间。 另外，为了能够增强烟筒效应，所述出风口1的水平高度高于进风口6的水 平高度，以保证出风口1中吸入的空气能够顺利从出风口1送入各终端用户 房间内。为了能够防止蚊虫鼠蚂进入到系统中阻碍系统的正常工作，在每个 出风口1和/或进风口6上还设有滤网7。

出风口1从远离建筑物13主体的绿化带14中吸取新鲜空气。该新鲜空 气通过进风管道5送入能量交换器3中。新鲜空气在能量交换器3于地下蓄 水槽4-1中的雨水进行热交换。由于地下蓄水槽4-1中液体长时间埋藏在地 表浅层，因此该液体能够汲取地能并始终恒定在一个较为稳定的温度下，如 15℃～20℃之间。这样当新鲜空气的温度高于地下蓄水槽4-1的液体温度时， 则将新鲜空气的热量传递给地下蓄水槽4-1的液体，新鲜空气的温度降低； 当新鲜空气的温度低于地下蓄水槽4-1的液体温度时，则将地下蓄水槽4-1 的液体的热量传递给新鲜空气，新鲜空气的温度升高。经过热量交换后获得 的新鲜空气在烟囱效应的作用下从出风管道2送入各终端用户房间内。

为了能够在出现火灾时，将外部的新鲜空气主动送入各终端用户房间内 供火灾受浓烟威胁的受困人员呼吸，本发明还进一步包括有防回风单向阀8 和应急鼓风机9。上述防回风单向阀8串设在进风管道5上，该防回风单向 阀8的入口与进风口6相对，防回风单向阀8的出口则与能量交换器3相对。 上述应急鼓风机9的入管与防回风单向阀8入口一侧的进风管道5相连通， 应急鼓风机9的出管与防回风单向阀8出口一侧的进风管道5相连通。应急 鼓风机9在日常使用中不开启，而只是在建筑物13出现火灾险情或有特殊需 求时才开启，以降低本系统的能耗。

为了能够隔绝吸入空气中的杂质，本发明还进一步包括有进风组件，如 图2所示。该进风组件主要由水箱10-1、水泵10-2、分水管10-3和引流架 10-4组成。其中引流架10-4呈7字形即引流架10-4由纵板和横板相连而成， 引流架10-4的上部位于进风口6的正上方，进风口6均处于引流架10-4的 内下侧。分水管10-3的轴线方向上并排开设有多个水口，分水管10-3设置 在引流架10-4的上方，且分水管10-3的轴线与引流架10-4的纵板和横板的 交线相平行。水泵10-2的入水管与水箱10-1相连通，水泵10-2的出水管与 分水管10-3相连通。上述引流架10-4的横板可以水平设置，但为了能够更 好的对水进行引流，在本发明优选实施例中，所述横板最好呈倾斜状，且让 引流架10-4的横板和纵板的内夹角小于90°。水泵10-2将水箱10-1中水 连续抽入分水管10-3中。由于分水管10-3位于引流架10-4的横板上方，分 水管10-3上设有的多个水口流出的水会顺着横板边缘下流，由此形成一个密 闭的水幕将节能防灾中央空调系统的进风口6封闭在其中。这样既能够有效 降低吸入新鲜空气中的漂浮物，又能够增加空气的负氧离子含量。

为了能够进一步过滤空气中的杂质，本发明还进一步包括有出风过滤组 件。该出风过滤组件主要由过滤管11-1、以及内嵌在过滤管11-1中的单向 风阀11-2、过滤棉11-3和抽风机11-4组成。其中过滤棉11-3设置在单向 风阀11-2和抽风机11-4之间，且过滤棉11-3的一侧与单向风阀11-2的出 风一侧相对，过滤棉11-3的另一侧与抽风机11-4的入风一侧相对。出风过 滤组件是通过一法兰盘安装在出风口1处，且出风过滤组件的单向风阀11-2 与出风口1靠近。单向风阀11-2是为了防止用户房间的空气进入公共用管路。 过滤棉11-3的作用是进一步过滤空气，其设在用户出风口1处的原因是为了 方便终端用户及时清理和更换。抽风机11-4在作用是将出风口1送入的空气 主动抽进各房间内。

为了能够滤除空气中的有毒物质和/或提高空气中的负氧离子含量，本发 明还进一步包括有出风增负氧离子组件。该出风增负氧离子组件主要由出气 管12-1和出气池12-2构成。上述出气池12-2内设有消毒液或清水。出气管 12-1的一端通过一法兰盘安装在出风口1处，出气管12-1的另一端伸入出 气池12-2中的消毒液或清水中。出气管12-1的作用是将出风口1输出的空 气引入至出气池12-2，以在出气池12-2内部液体的作用下进行进一步降尘 消毒和/或增加负氧离子。将出风增负氧离子组件设在用户出风口1处的原因 有二：其一是新产生的负氧离子在空气中保持时间较短，在用户出风口1处 产生负氧离子能更多地向用户提供对生命活动有益的负氧离子，其二是在疫 情发生时方便用户根据实际需要在出风增负氧离子组件的水中添加相应的清 水、消毒液、或其他可改善空气质量的液体甚至是气体。

在本发明中，上述出风过滤组件和出风增负氧离子组件可以分别单独使 用安装在出风口1上，也可以组合使用同时安装在出风口1上。在本发明优 选实施例中，出风过滤组件和出风增负氧离子组件同时安装在出风口1上。 此时应首先先将出风过滤组件安装在出风口1上，然后再安装出风增负氧离 子组件；出风过滤组件的单向风阀11-2一侧靠近出风口1，出风过滤组件的 抽风机11-4一侧靠近出风增负氧离子组件的出气管12-1。