專利名稱::濕熱地區環境空調的制作方法濕熱地區環境空調本發明提供不用空調機、不耗電能的空調技術,主要適用于華南亞熱帶區域和其它濕熱地區的民用與工業建筑的四季空調,屬于空調和節能技術。在負能耗全節省環境空調(專利申請號200610104358.4)中發明人提出了以高效采集太陽能、以四合院式的樓群組合并加頂棚以實現對樓內和樓間庭院環境的免電耗空調,使室內和四合院庭院內冬暖夏涼,從而大大提高了居住舒適度,庭院還成了理想的休閑與健身環境;還可為每個家庭每年少支出幾千元空調費,也節省了空調設備的投資;可為國家節省約30%的取暖空調能耗,有利于完全實施《京都議定書》,環境效益特別明顯。但是該環境空調是根據我國總的地理環境提出的。我國國土廣袤,地理環境多種多樣,氣候從亞熱帶到亞寒帶,從海洋型到內陸型。一種完美的"四節一環保"的建筑,必然要選擇與當地地理條件相適應的空調技術。空氣對人體的舒適度的影響有三溫度、相對濕度和風速。在同樣的3(TC以上的溫度下,相對濕度大,令人感到悶熱難受,而較流動的空氣則會使人有涼爽感。亞熱帶之熱,主要在于太陽輻射強度大和相對濕度大,而地處溫帶的重慶、武漢和南京(人稱我國三大火爐,但正確的戲稱應為三大蒸籠),其悶熱難受感的原因主要還在于地理環境造成的過高的相對濕度和空氣少流動。因此,降低相對濕度,提供室內流動的空氣是所有濕熱地區應有的重要空調措施,而這方面恰恰為傳統空調技術所忽視了。本發明根據濕熱地區的特點,在陽光采集技術方面減少了投入,而對空氣除濕方面設計了專門設施,必要時還直接為居室供涼風。本發明是針對華南亞熱帶氣候和其它高濕熱地區提出的空調技術,它以夏季降濕和西季除濕(防止相對濕度過大)為主要目的,而對冬季取暖適當'本發明是這樣實施的(1)將建筑群依照四合院方式布置(實際只要形成一個封閉的圍護體即可,不一定要成四合院),其上方加頂棚(蓋)。頂棚由光導塊、遮陽板組成,光導塊可與光伏電池板耦合發電,它與遮陽板一起阻擋陽光射入庭院,并起隔熱作用。頂棚留有少量面積讓陽光射入,供庭院照明和為植物提供光合作用所需的能量。(2)將南墻窗戶上的傳統的玻璃塊換成光導塊,且光導塊按法線傾角分成由下至上的三行,法線傾角依次為15°C、30°C、45°C。它們的作用是在冬天從日出到日落的整天時間內100%地采集陽光;在冬末至春末陽光采集率漸降;夏季采集率為零;夏末到秋末陽光采集率漸增至100%。窗戶之間墻體的上方位置,也安裝光導塊。光導塊出光面耦合光纜,此光纜沿間壁墻(在墻體的中空砌塊內)布置,將光引向北面需光的地方。東西廂房缺少陽光的房間,也仿此處理,但其取光的光導塊安裝在屋頂。(3)利用庭院土壤、位于院內的墻體、植物體和其它設施的貯熱(冷)功能,將夜間的冷空氣的冷量貯存,將它用于白天的降溫(冷物體吸熱),這可使居室和庭院白天的溫度與夜間的低溫一致,起到空調降溫作用。固體的熱容量是空氣的幾千倍,如海水的熱容量是空氣的2900多倍。利用院內固體冷量,為白天降溫是完全可行的。上述措施詳見《負能耗全節省環境空調說明書》。(4)在"四合院"外適當地方建地下除濕設施,以降低空氣的相對濕度,增加舒適度,有的還起溫作用。對(3)、(4)二項的降溫除濕效果的可行性和具體實施措施,下面作詳細的分析。對(廣州)南方都市報2006年9月15日的當天和次日的天氣預報數據作分析。這兩天全省20個城市沒有一個睛天,全為陰一多云一陣雨一小雨一中雨,它們的最低平均溫度和最高平均溫度分別為22.93。C和29.08°C,相差6.15°C。在這兩天的最高溫度中高于3(TC的有14次,占28.6%,其中最高的溫度為32°C(兩次),僅占5%。可見在非睛天,一天內的差溫為6。C,炎熱難忍天氣不多,不是空調降溫的主要對象。而這小幅度的降溫庭院內物體的吸熱是完全可以實現的。下面再以同一報紙的同一日的國內33個城市天氣情況作分析。其中有:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>可見在睛天有irc以上的溫差,以夜間的低溫來降低白天的高溫是可行的,關鍵是貯存夜間的低溫使它在白天釋放出來(吸熱)。以廣州日報2006年9月27日的天氣預報作分析廣東全省22個城市的當天和次日的天氣情況(這是9月下旬的秋天,氣溫普遍轉涼的背景下的天氣,故溫差偏小)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>廣東全省、全國和全世界睛天的城市,普遍有l(TC以上的平均溫差,可見貯夜間低溫(以低溫使庭院內固體降溫)以降白天的高溫(低溫物體吸收空氣中的熱量)是完全可行的。當某地為38'C的高溫時,以夜間低溫使之降低1(TC,達到28t:,人們就不會有明顯的不舒適感了。濕熱地區環境下空調的除濕降溫裝置在四合院周圍或附近挖相距100余米或更長的,深度為6米的2.0X2.0的矩形井。說明書附圖其中1為進風井,2為出風井。將兩井之間的近地面的土挖去3米,形成斷面為2.0X3m的矩形坑,此坑的最上面鋪隔熱材料(層)3,其下為起貯熱和支撐作用的PPR塑料板4。塑料板之下的2m凈高安裝皮帶機5、6、7和8。這4臺皮帶機供鋪攤消石灰用(消石灰可吸收水蒸汽,起減濕干燥作用,還有滅菌消毒作用)。皮帶機的"皮帶"是由加有加強筋后的塑料編織布制成,它可在裝消石灰和卸消石灰時緩慢轉動,由電動機帶動或人工搖動。皮帶有4/1000的坡度,坡向與風向相反。9、10、11、12為它們的托棍,必要時可增加幾組。13為坑底,坑底下的水平虛線14,兩井周圍和底部的虛線15、16和17,均為中空、管壁帶小孔的、直徑150mm的不銹鐵(鋼)管,它們分段螺紋連接加長,由頂推方法壓入土中。這些橫、豎、斜管的作用是夜間將冷量導入土中(貯冷),白天或其它必要時放熱(加熱空氣)。圖中19為消石灰[Ca(OH)2]貯罐,18為螺旋給料器,由18的旋轉可將消石灰推入導料軟管20,導料軟管20布料時皮帶5緩慢前進(向右),將消石灰21布于皮帶上,直到布滿皮帶右端為止。皮帶6、7、8均按此法布料。空氣進風井1在隔板25的阻擋下,繞過隔板(箭頭所示),經井1的底流入皮帶5、6、7、8所在巷道,流向井2中的出料桶22。23為井1的的保溫蓋,由PPR塑料板和保溫材料制成(同3和4的組成)。24為井2的保溫蓋,組成同井l。當除濕一段時間后,消石灰很潮濕,除濕作用減弱,這時可以轉動皮帶,將濕料排入出料桶22。26為坑道出口門,在脫濕工序中,它呈直立狀態,以防止空氣短路進入井2。皮帶寬l.Om,剩下的坑寬l.Om為人行道,其墻壁有可90。轉動的擋板,通風時它與巷璧成90°,以阻止空氣沿人行道短路(擋板未畫出),并促使紊流形成,增加空氣與消石灰的接觸。27為站人平臺。該除濕裝置除在空氣相對濕度高時用于除濕外,還可在一定程度上提高人們對同樣溫度下的環境的舒適感。目的不同,進氣與排氣的方式亦有差別。1、為降濕它可從庭院外(或庭院內)取氣。然后由排氣井用光伏電》也的軸流式小風機(坑道內不宜高速流動空氣)將經除濕后的空氣送入院內,這過程以夜間為好,但白天也可(這時會損失部分冷量)。2、為降溫當天的夜間最低溫度較高,因此院內溫度難以降到2523°C時,可從院內取氣,經坑道降濕降溫后再送入院內。在最低溫度常較高或X寸溫度要求為23'C的地區,可由排氣井口的風機將以PPR管將涼空氣送至各住戶,使室內空氣有一定的流速。這時即使溫度不減,亦有溫度降低1-2'C的涼爽感。3、選擇夜間最低溫度較平日更低的冷空氣,放入井、坑內貯冷備用。4、將冬季的降水貯于地下,引流到坑道下方,使坑道所在地區的土壤顯度降低,使它更好地起降溫作用。這時空氣應從現在井2的一側進入,經坑道下的水平管14達到井1,再上升經皮帶5、6、7、8,最終經排料桶22出井,送達各戶室內。由于冬季所貯水溫很低(可低于1(TC),所以冬貯水降夏季溫,是足以保證將室內溫度降至滿意程度的。消石灰是很好的吸濕吸附劑、消毒劑,并能中和酸性物質。經它接觸的空氣可以脫除多種有害成份和殺滅多種微生物,這對健康很有利。當它久用失效后,可用于建筑,用于農田作肥料(鈣肥)和土壤改良劑(治理土壤的酸化),不存在二次污染和資源浪費。四合院式樓群除具有降溫保暖和提供四季如春的庭院功能外,還具有極強的防臺風、防地震作用,所以應當在新、老建筑群盡快推廣。附圖是除濕裝置示意圖。權利要求1、濕熱地區環境空調是免能耗全節省環境空調技術在濕熱環境的具體實施,其特征在于a、冬季利用南窗戶采光和部分南墻采光;b、限制頂棚和南墻的光、熱傳入;c、將除濕降溫作為空調的主要目的。2、根據權利要求1所述特征,南窗戶和部分南墻用光導塊采光,并將南墻光導塊采集的光由光纜傳至北屋。3、根據權利要求l所述特征,南窗戶和部分南墻的光導塊的法線傾角為150、300和450。4、稂據權利要求l所述特征,頂棚采用光導塊光電轉換,隔熱安全玻璃和隔熱PPR塑料板遮擋陽光。5、根據權利要求1所述特征,在"四合院"樓群周圍或附近建地下坑道,作為空氣除濕的關鍵設施。6、根攞權利要求l所述特征,將除濕劑消石灰散布于皮帶機上。7、根據權利要求l所述特征,以消石灰除濕、滅菌和凈化空氣。8、根據權利要求1所述特征,將耐腐蝕鐵管頂推入井、坑壁,擴大強化吸熱與散熱的范圍。9、根據權利要求l所述特征,選擇夜間將最低溫度的空氣放入井坑內貯冷備用。10、根據權利要求1所述特征,將經除濕降溫的空氣直接送入室內,以提高舒適度。全文摘要濕熱地區環境空調是負能耗全節省環境空調在濕熱地理條件下的創造性應用,主要特征是利用樓群本身的布置起庭院的圍護作用;在樓群上方加整體頂棚;利用庭院的土壤等的貯冷功能;再在庭院外建地下除濕降溫設施。它們的綜合功能是為建筑和庭院提供四季溫濕度穩定、最舒適,并且去除了有害成分、粉塵和微生物,增加了氧氣和負離子的保健性空氣。該空調方法不增加建設投資,而增加房產價值;不用制冷、產熱裝置,節省設備購置和使用費;空調范圍由室內擴大到庭院,為健身休閑提供理想場所。適用于新建筑群和老建筑群的改造,是“四省一環保”建筑的最佳選擇。文檔編號F24J2/00GK101158509SQ20061014199公開日2008年4月9日申請日期2006年10月5日優先權日2006年10月5日發明者楊國麗,升鐘,鐘顯亮申請人:鐘顯亮