[發(fā)明專利]太陽熱量空氣冷量的直接利用空調(diào)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910176509.0
• 申請(qǐng)日: 2009-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN102021949A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘顯亮;黃福元;楊家鈺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鐘顯亮
• 主分類號(hào): E04B1/74
• 分類號(hào): E04B1/74;F24J2/00;E04D13/16
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于建筑物采暖空調(diào)技術(shù)。

應(yīng)對(duì)氣候變化，維護(hù)地球和諧與持續(xù)發(fā)展，是當(dāng)前各國(guó)必須承擔(dān)的國(guó)際義務(wù)，節(jié)能減排是全人類都在研究與實(shí)踐的共同目標(biāo)。在所有耗能領(lǐng)域，采暖空調(diào)耗能所占比例很大。我國(guó)采暖空調(diào)耗能占全國(guó)總耗能的30％以上，發(fā)達(dá)國(guó)家則占總能耗的40％。采暖空調(diào)節(jié)能減排的空間極其巨大，若能使它實(shí)現(xiàn)零碳，全球氣候變化就可有效控制，《京都議定書》就可提前實(shí)現(xiàn)。

本人發(fā)明的“太陽能庭院環(huán)境空調(diào)中央式冰箱熱水器一體化工程”，可以達(dá)到采暖空調(diào)的零碳排放，現(xiàn)在正有待于全面試驗(yàn)與推廣。此技術(shù)原理簡(jiǎn)單、空調(diào)效果直觀，且社會(huì)效益是多方面的。它提出已經(jīng)3年，至今未在社會(huì)普及的原因，主要是它與傳統(tǒng)的空調(diào)方法大相徑庭，建筑部門領(lǐng)導(dǎo)與科技人員，未予以應(yīng)有的重視與認(rèn)真研究，因而至今未得到法規(guī)與政策上的全面支持。與上述對(duì)人的空調(diào)技術(shù)的原理相同、技術(shù)措施相似的對(duì)動(dòng)植物的空調(diào)——“太陽能有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品禽畜品高產(chǎn)多用大型溫室”，在2008年內(nèi)由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)和從中國(guó)得到的技術(shù)后的日本相繼試驗(yàn)成功，就足以證明“太陽能庭院環(huán)境空調(diào)”的完全可行。此法要求建筑物為高層的樓群，樓群圍成相對(duì)的封閉圈，其庭院上再加頂棚(蓋)，這種布局和結(jié)構(gòu)與人們的傳統(tǒng)住房模式相悖，也是開發(fā)商不敢輕易接受的社會(huì)原因。但此環(huán)境空調(diào)方法，適用于樓群區(qū)的優(yōu)點(diǎn)是明顯的。

本人的另一發(fā)明家庭零碳無機(jī)自控空調(diào)方法將上述用于人的樓群環(huán)境空調(diào)和用于動(dòng)植物的大棚空調(diào)的原理用于單幢建筑物的空調(diào)，從而使零碳空調(diào)不再有任何觀念上的阻力和建筑布局上的特殊要求，可以普及到每幢大小、高矮建筑，它用于任何建筑物，包括用于新設(shè)計(jì)的建筑和對(duì)既有建筑的改造。但此發(fā)明也存在不足之處：在太陽熱量的利用和空氣涼量的利用方面尚不充分，隔熱措施也欠完善，因而還有進(jìn)一步改進(jìn)的必要；它還需要用戶自己調(diào)控，有所不便。但此方法簡(jiǎn)單實(shí)用，使每個(gè)家庭實(shí)現(xiàn)零碳無機(jī)空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)是明顯的，應(yīng)在既有建筑中推廣。

本發(fā)明克服了環(huán)境空調(diào)和家庭零碳無機(jī)自控空調(diào)方法的不足，提供了迄今為止最完美的空調(diào)方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)施的：

充分利用自然條件：采暖季節(jié)太陽高度低；晴天最高溫度(白天)與最低溫度(夜間)差在10℃以上；固體熱容量遠(yuǎn)大于空氣熱容量(接近4000∶1)。

充分利用PMMA的光學(xué)特性，在需要光熱時(shí)，將陽光全部折射進(jìn)室內(nèi)；當(dāng)不需要陽光時(shí)，由PMMA將陽光全部反射。

整個(gè)建筑的承重部分均采用鋼框架結(jié)構(gòu)，鋼架在室內(nèi)部分盡可能使庭院或只有薄層裝飾材料覆蓋(不嚴(yán)密覆蓋)，以利用其儲(chǔ)熱性能。框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要滿足特別設(shè)計(jì)的墻體塊和窗戶塊的安置空間和固定要求。墻體和窗戶都是整體裝配式的。

整個(gè)南墻立面都被充分用來采集陽光。PMMA整體覆蓋南立面(樓層板上端留有通風(fēng)縫隙)墻體內(nèi)面與外面之間沒有貫通的熱橋。

加強(qiáng)南墻的冬季采光和夏季的拒光性能：采用PMMA為南墻面的采光板，它與墻體外層有1cm的間距。墻體采用深色材料(最好用黑色，但為美觀也可用深藍(lán)、深綠)，以加強(qiáng)吸熱和減少反射。冬季太陽高度角小于40°，陽光照射到PMMA板面時(shí)，全部被折射進(jìn)到它與墻面之間的空隙(1cm)，被深色材料吸熱并加熱空隙中的空氣。熱空氣比重小，向上流動(dòng)在樓頂(板)下的橫貫東西的縫隙進(jìn)入室內(nèi)。空隙下端(地板面)橫貫東西的有縫隙，白天可從室內(nèi)向縫隙補(bǔ)充“冷”空氣。即這里構(gòu)成了下縫隙→PMMA與墻面空隙(加熱空氣)→上空隙→室內(nèi)空氣(放熱)的供熱循環(huán)。無陽光的陰天和夜晚，加強(qiáng)南墻面的夏季拒熱性能：下縫隙自動(dòng)關(guān)閉，將洞堵嚴(yán)，防止冷空氣逆向進(jìn)入室內(nèi)。

在赤道，太陽在夏至從正東升起，在正西下落。我國(guó)在北半球，故在夏至之前，太陽從近正東升起，中午時(shí)分，太陽偏南。在一般情況下，太陽光將斜、下方向全部射到室內(nèi)或外墻面；在有玻璃窗的情況下，由于玻璃的反射，它將只有部分射入室內(nèi)。在這兩種情況下，朝南方向的立面(窗和墻體)都是熱源。但PMMA材料的折射率很高，當(dāng)入射線與PMMA板的法線方向夾角大于40°時(shí)，陽光將全部被反射。除冬季外，太陽高度角均大于40°，有PMMA板的反射，陽光將全部被拒于窗外和墻體上的PMMA之外。PMMA的導(dǎo)熱系數(shù)又很小，故是夏季的隔熱材料。PMMA、1cm空隙和南墻體一起，構(gòu)成了比東、西、北墻體都優(yōu)越的隔熱體。

北墻：只要求良好的隔熱效應(yīng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。內(nèi)層為兩面均反光的玻璃。玻璃之下為隔熱材料。隔熱材料之下為厚度不大的泡沫水泥砌塊(有一定保溫性能)。泡沫水泥之外可涂白色油漆，以反光，在炎熱地區(qū)，也可覆蓋PMMA。