[發(fā)明專利]一種景觀式節(jié)能居住系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810740639.1
• 申請日: 2018-07-07
• 公開（公告）號: CN108915297B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 程文云
• 申請（專利權）人: 江西省榮陽建設工程有限公司
• 主分類號: F24F5/00
• 分類號: F24F5/00;F24F13/30;F24H9/00;E04H1/04
• 代理公司: 南昌金軒知識產(chǎn)權代理有限公司 36129
• 代理人: 石紅麗

1.一種景觀式節(jié)能居住系統(tǒng)，其特征在于，采用方形框架式多層居室架構，每一層均采用方形結構，方形結構的中心為中央?yún)^(qū)，中央?yún)^(qū)設置電梯；方形結構的四面均為房間區(qū)；每一個房間區(qū)設有至少一個房間；房間區(qū)與中央?yún)^(qū)通過過道區(qū)相連;

為增加通風效率及采光，相鄰的房間區(qū)之間具有隔斷空間；

每一個房間至少有兩個相對通透的窗戶；

4個房間區(qū)圍成的區(qū)域由過道區(qū)以及中央?yún)^(qū)分割成4個功能區(qū)；

所述的功能區(qū)為自助服務器（6）、景觀區(qū)（8）、健身休閑區(qū)（14）以及圖書閱覽區(qū)（16）中的至少一個；

自助服務區(qū)中設有自助購物機（7）和智能貨柜（5）；智能貨柜用于收發(fā)快遞包裹，自助購物機用于顧客購買食品飲料或日用品；

景觀區(qū)中設有水池（10）、休閑木椅和觀賞用的植物（9）；

健身休閑區(qū)設有健身器材和桌椅（15）；

圖書閱覽區(qū)中擺放有自助書架以及便于閱讀的桌椅，也還有位于桌椅上方用于遮陽擋雨的頂棚；

每一側的多個房間并排設置，在房間的外層設有外側過道（3），外側過道的外側設有綠化帶（4）；綠化帶中種植有觀賞植物；綠化帶外側設有護欄;

包括設置在外墻壁內的循環(huán)吸熱管網(wǎng)系統(tǒng)；

所述的循環(huán)吸熱管網(wǎng)系統(tǒng)包括設置在房間外墻內的吸熱管網(wǎng)，吸熱管網(wǎng)輸出的水進入鍋爐，鍋爐為多間房間提供熱水供應；

鍋爐中設有鍋爐加熱裝置；

吸熱管網(wǎng)由多個蛇形的吸熱水管（21）通過串聯(lián)或并聯(lián)方式連接而成；吸熱管網(wǎng)的入口接自來水或接空調系統(tǒng)的冷卻水；吸熱管網(wǎng)具有統(tǒng)一的出水管即匯聚管（30）；匯聚管處設有用于檢測吸熱管網(wǎng)輸出水溫的第一溫度傳感器（T1）；鍋爐內設有用于檢測鍋爐中水溫的第二溫度傳感器（T2）；吸熱水管豎直方向或斜向布置；

第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和鍋爐加熱裝置均與MCU相連；

根據(jù)以下情況實施控制：

（a）若吸熱管網(wǎng)輸出的水溫t1在45-55度內，則鍋爐無需加熱即可直接輸出；

（b）若t1大于55度，直接輸出熱水，或者MCU通知控制冷水加入管往鍋爐中加入一些冷水，使之溫度在該范圍內再輸出；鍋爐中原本具有冷水閥K1，K1受控于MCU；

（c）若吸熱管網(wǎng)輸出的水溫t1小于45度，則MCU啟動鍋爐加熱裝置，將鍋爐中的水加熱到45-55度再輸出；

吸熱水管的外部設有多個安裝板（24），每一個安裝板上設有至少一個安裝孔（25），安裝孔用于插入螺釘以固定吸熱水管；

吸熱水管內設有多塊擋板（26），每一塊擋板上設有多個用于水流穿過的過孔（27）；過孔為多圈同心圓設置;

在吸熱水管的內壁的周向等間距設有多條凹槽（28），用于增加吸熱面積，提高吸熱效率;

房間的外墻由外到內依次包括外墻外層（31）、水管安裝層（32）、隔熱層（33）和外墻內層（34），吸熱管網(wǎng)設置在水管安裝層內;

還包括智能冷量分配系統(tǒng)；

所述的智能冷量分配系統(tǒng)中，由主冷量供應管P為各房間提供冷量，主冷量回管Q回收冷量；智能冷量分配系統(tǒng)還包括輔助冷量傳輸管M；

每一個房間均設有換熱器和設置在換熱器處的風機；主冷量供應管P和輔助冷量傳輸管M均通過流入閥門接換熱器的入口；主冷量回管Q和輔助冷量傳輸管M均通過流出閥門接換熱器的出口；相鄰的房間的入口與出口之間設有聯(lián)絡管道；所述的連接管道上設有聯(lián)絡閥門；進入閥門、流出閥門和聯(lián)絡閥門均受控于主控中心；房間內設置有受控于主控中心的控制器；

主冷量供應管P、輔助冷量傳輸管M和主冷量回管Q中的工質溫度依次升高；

智能冷量分配系統(tǒng)控制策略如下：

（1）若t（i+1）-t（i）t0，t0為設定的閾值，t（i）、t（i+1）分別為相鄰的2個房間中控制器的設定溫度；則主控中心通過閥門控制房間i中換熱器的入口接通P,出口與房間i+1的入口接通，而房間i+1的換熱的出口接通Q；

（2）若t（k）-t（j）t1，t1為設定的閾值，t（k）、t（j）分別為非相鄰的2個房間中控制器的設定溫度；則主控中心通過閥門控制房間j中換熱器的入口接通P,出口與M管相通，M管與Q管分別接房間k的換熱的入口和出口；

（3）在第（1）和第（2）的基礎上級聯(lián)；如多個連續(xù)的房間換熱器通過聯(lián)絡管道串聯(lián)；多個兩兩不相連的房間換熱器通過M管串聯(lián)；以及部分房間的換熱器通過聯(lián)絡管串聯(lián)，部分房間的換熱器通過M管串聯(lián);

還包括廢水收集循環(huán)利用系統(tǒng)，所述的收集循環(huán)利用系統(tǒng)包括依次連接的廢水收集池、廢水凈化池和凈水池；廢水收集池用于收集一次使用廢水，廢水凈化池中設有凈水設備用于將所述的一次使用廢水進行凈化，凈化后的水進入凈水池儲存，進水池的水進行二次利用；所述的二次利用包括用于沖馬桶、用于對綠植澆水以及對室內外的水池進行補水;

在房間內設有用電設備保護系統(tǒng)，用電設備保護系統(tǒng)包括基于繼電器的過載保護電路；

房間內設有自動通風系統(tǒng)，自動通風系統(tǒng)包括設置在室內的空氣質量傳感器、設置在房間的墻壁上的能自動開啟的窗戶，還包括設置在室內和室外的溫濕度傳感器以及設置在室外的雨量傳感器，窗戶的開合受控于房間內的控制器；

房間內用電設備電流檢測及繼電器控制電路的說明如下：

電流互感器的輸出信號經(jīng)橋式整流器得到Vin；比較器比較Vin和參考電壓Vref，若Vin＞Vref，則比較器輸出低電平，控制繼電器斷開；

另外，Vin經(jīng)放大器放大后進入MCU的ADC端口；

由于信號可能較為微弱，因此，設計了可調放大倍數(shù)的放大器；具體電路連接及工作原理如下：

橋式整流器的輸出端Vin為信號端，所述的信號端經(jīng)電阻R0的接運算放大器LM393的反相輸入端，運算放大器LM393的同向輸入端經(jīng)電阻R0接地，運算放大器LM393的同向輸入端還分別經(jīng)4個電阻R01-R04接4選一選擇器的4個輸入通道，4選一選擇器的輸出通道接運算放大器LM393的輸出端Vout，Vout接MCU的ADC端；

另外MCU的2個輸出端口分別接4選一選擇器的通道選端A和B；

Vout與Vin的計算公式：

Vout=Vin*(Rx+R0）/R0;其中，Rx=R01，R02，R03或R04；基于選通端AB來確定選擇哪一個電阻； R04=5*R03=25*R02=100*R01；R01=5*R0；

調節(jié)房間控制面板顯示屏發(fā)光亮度的亮度調節(jié)電路包括MCU、LED燈串、三極管、電位器Rx和A/D轉換器；三極管為NPN型三極管；顯示屏的固定架上海設有旋鈕開關與電位器Rx同軸相連；

電位器Rx和第一電阻R1串接形成分壓支路，分壓支路一端接電源正極Vcc，分壓支路的另一端接地；電位器Rx和第一電阻R1的連接點接A/D轉換器的輸入端；A/D轉換器的輸出端接MCU的數(shù)據(jù)輸入端口；

LED燈串包括多個串接的LED燈；LED燈串的正極接電源正極Vcc；LED燈串的負極接三極管的C極，三極管的E極經(jīng)第二電阻R2接地；三極管的B極的接MCU的輸出端；電源正極Vcc為5V，A/D轉換器為8位串行輸出型轉換器；

用于太陽能電池板為房間內鋰電池充電的恒流充電電路包括恒壓驅動芯片和電流反饋電路；

恒壓驅動芯片的電壓輸出端為恒流充電電路的正輸出端VOUT+；恒壓驅動芯片的負輸出端接地；

恒壓驅動芯片由直流電壓供電端VIN+和VIN-供電；

所述的電流反饋電路包括電阻R1、R2和R5和參考電壓端VREF+；

參考電壓端VREF+通過依次串聯(lián)的電阻R1、R2和R5接地；

電阻R5與R2的連接點為恒流充電電路的負輸出端VOUT-；

電阻R1與R2的連接點接恒壓驅動芯片的反饋端FB；

恒流充電電路還包括電壓反饋電路；

電壓反饋電路包括電阻R3和R4以及二極管D1；

電阻R3和R4串聯(lián)后接在恒流充電電路的正輸出端VOUT+與地之間；電阻R3和R4的連接點接二極管D1的陽極；二極管D1的陰極接恒壓驅動芯片的反饋端FB。