基于煙囪效應(yīng)的地下工程通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型地下工程通風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)，特別是一種基于煙囪效應(yīng)的地下工程通風(fēng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括通風(fēng)豎井、煙囪、反射鏡、太陽(yáng)能熱水子系統(tǒng)等四部分。本發(fā)明通過將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能并以此人為制造煙囪效應(yīng)以實(shí)現(xiàn)地下工程的持續(xù)、無(wú)能耗的通風(fēng)動(dòng)力供應(yīng)。
【專利說明】基于煙囪效應(yīng)的地下工程通風(fēng)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通風(fēng)系統(tǒng)及控制方法，特別是一種基于煙囪效應(yīng)的地下工程通風(fēng)系統(tǒng)及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]地下工程在施工及運(yùn)營(yíng)階段常常需要以機(jī)械通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行通風(fēng)，以保持充足的新鮮空氣量，并維持其內(nèi)人員的舒適感。當(dāng)前地下工程采用的通風(fēng)方法主要是鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)，鼓風(fēng)機(jī)安裝在地下工程頂部，采用強(qiáng)制排風(fēng)的方式來促進(jìn)空氣的流通。這種方式對(duì)于小型地下工程較為有效，但對(duì)較長(zhǎng)空間較大的地下建筑就沒用明顯的用途；并且鼓風(fēng)機(jī)在鼓風(fēng)的時(shí)候很容易出現(xiàn)自循環(huán)的情況，風(fēng)機(jī)出口的空氣很容易串到進(jìn)口，這樣只能在鼓風(fēng)機(jī)附近造成空氣流動(dòng)，不能達(dá)到換氣的效果。大型地下空間采用建造豎井方式，使室內(nèi)和外界聯(lián)通，然后采用鼓風(fēng)機(jī)將空氣排出，新鮮空氣入口等得到補(bǔ)充，這種方式是較為合理的換氣方式。但此種方法消耗能量較大，鼓風(fēng)機(jī)在隧道的使用壽命內(nèi)都要運(yùn)轉(zhuǎn)，噪音污染嚴(yán)重，這樣消耗大量的能源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種基于煙囪效應(yīng)的地下工程通風(fēng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括通風(fēng)豎井、煙囪、反射鏡、太陽(yáng)能熱水裝置等四部分。該系統(tǒng)的運(yùn)作包括通風(fēng)豎井、煙囪、反射鏡、太陽(yáng)能熱水裝置等的聯(lián)合作用。
[0004]其中，所謂煙囪效應(yīng)是指由于建筑物內(nèi)外空氣的溫度差產(chǎn)生了空氣密度的差別，于是形成壓力差，驅(qū)使室內(nèi)外的空氣流動(dòng)，從而形成自然通風(fēng)。煙囪效應(yīng)通風(fēng)能力與煙囪高度及煙囪內(nèi)外溫差有密切關(guān)系。一般來說，煙囪高度越高，煙囪直徑越大，煙囪內(nèi)部較外部氣溫差越大，煙囪效應(yīng)就越明顯，通風(fēng)能力也就越大。
[0005]其中，通風(fēng)豎井布置在地下工程頂部，其作用在于構(gòu)成空氣由外界向地下工程輸送新鮮空氣及地下工程向煙囪輸送污濁空氣的通道。
[0006]其中，煙囪是本發(fā)明通風(fēng)系統(tǒng)的主體。煙囪包括基座、煙囪體、煙囪蓋，基座用于煙囪體與地面的固定，煙囪體外涂吸熱材料，內(nèi)涂防腐耐磨材料，煙囪體上部設(shè)置煙囪蓋，并布置避雷針及高空探照燈。其主要作用在于將照射在煙囪體上的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能并對(duì)煙囪體內(nèi)的空氣加熱以形成溫差，并最終實(shí)現(xiàn)、加強(qiáng)煙囪效應(yīng)。
[0007]其中，反射鏡設(shè)置在煙囪體周圍，其作用在于將太陽(yáng)光反射到煙囪體吸熱材料上，以便煙囪體升溫并加熱煙囪體內(nèi)空氣，從而實(shí)現(xiàn)煙囪效應(yīng)并帶動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)的空氣流動(dòng)。
[0008]其中，太陽(yáng)能熱水裝置設(shè)置在煙囪體下部及與煙囪體相連的通風(fēng)隧道上部，該裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的熱能存儲(chǔ)下來，并將多余熱能隨熱水循環(huán)系統(tǒng)在煙囪體內(nèi)循環(huán)加熱煙囪體內(nèi)部空氣。在太陽(yáng)照射下，太陽(yáng)能熱水裝置會(huì)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能并儲(chǔ)備在水中，其中熱能存儲(chǔ)下來首先用于夜間或陰雨天等無(wú)陽(yáng)光照射情況下的煙囪效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)，在滿足熱能儲(chǔ)備后多余的熱能將隨熱水循環(huán)系統(tǒng)在煙囪體內(nèi)循環(huán)加熱煙囪體內(nèi)空氣。在夜間或陰雨天等無(wú)陽(yáng)光照射情況下，太陽(yáng)能熱水裝置將繼續(xù)工作，將儲(chǔ)備熱能全部釋放用于加熱煙囪體內(nèi)空氣為通風(fēng)提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)論是晝夜、陰晴，該系統(tǒng)都能實(shí)現(xiàn)煙囪效應(yīng)的發(fā)生，并對(duì)地下工程提供持續(xù)通風(fēng)動(dòng)力供應(yīng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1、本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2、本發(fā)明煙囪、反光鏡、太陽(yáng)能熱水裝置等地面建筑平面布置示意圖。
[0011]其中，1、空氣流；2、通風(fēng)豎井；3、圍巖；4、地下洞室；5、煙囪；6、反光鏡。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖1，本發(fā)明“基于煙囪效應(yīng)的地下工程通風(fēng)系統(tǒng)”是由通風(fēng)豎井、煙囪、反射鏡、太陽(yáng)能熱水裝置等四部分組成。在白天，在太陽(yáng)光的直射及反射鏡的反射作用下，煙囪體外部的吸熱材料將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，并對(duì)煙囪體內(nèi)部的空氣進(jìn)行加熱；空氣受熱后密度變小而上升，并從煙囪上部風(fēng)口排出，這時(shí)會(huì)在低密度空氣原來的地方即煙囪體內(nèi)形成負(fù)壓區(qū)，地下空間內(nèi)的空氣自動(dòng)進(jìn)入煙囪，隨后空氣也會(huì)從通風(fēng)豎井自動(dòng)進(jìn)入地下空間內(nèi)，從而形成自動(dòng)空氣循環(huán)。隨著新鮮空氣源源不斷地進(jìn)入地下空間，污濁空氣不斷被煙囪帶出，地下空間的空氣質(zhì)量將得到改善和保障。同時(shí)，在太陽(yáng)照射下，太陽(yáng)能熱水裝置會(huì)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能并儲(chǔ)備在水中，其中熱能存儲(chǔ)下來首先用于夜間或陰雨天等無(wú)陽(yáng)光照射情況下的煙囪效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)，在滿足熱能儲(chǔ)備后多余的熱能將隨熱水循環(huán)系統(tǒng)在煙囪體內(nèi)循環(huán)加熱煙囪體內(nèi)空氣。在夜間或陰雨天等無(wú)陽(yáng)光照射情況下，太陽(yáng)能熱水裝置將繼續(xù)工作，將儲(chǔ)備熱能全部釋放用于加熱煙囪體內(nèi)空氣為通風(fēng)提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)論是晝夜、陰晴，該系統(tǒng)都能實(shí)現(xiàn)煙囪效應(yīng)的發(fā)生，并對(duì)地下工程提供持續(xù)通風(fēng)動(dòng)力供應(yīng)。
[0013]如上所述，在優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了以下效果:由于煙囪效應(yīng)的應(yīng)用，尤其在夏季，不僅可以利用可再生能源為地下空間提供新鮮、高品質(zhì)的空氣，降低地下空間內(nèi)污濁空氣，而且還可以節(jié)約大量的機(jī)械通風(fēng)設(shè)備能耗減少污染，具有可持續(xù)的應(yīng)用價(jià)值。
[0014]此外，需要說明的是，可在以上實(shí)施方式中做出不脫離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)變化，本發(fā)明的范圍限定在所附權(quán)利要求及其等效形式中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于煙囪效應(yīng)的地下工程通風(fēng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括通風(fēng)豎井、煙囪、反射鏡、太陽(yáng)能熱水子系統(tǒng)等四部分，該系統(tǒng)的運(yùn)作包括通風(fēng)豎井、煙囪、反射鏡、太陽(yáng)能熱水子系統(tǒng)等的聯(lián)合作用。
2.如權(quán)利1所述，其中，通風(fēng)豎井的特征在于布置在地下工程頂部，作用在于構(gòu)成空氣由外界向地下工程輸送新鮮空氣及地下工程向煙囪輸送污濁空氣的通道。
3.如權(quán)利1所述，其中，煙囪的特征在于由基座、煙囪體、煙囪蓋等構(gòu)成，基座用于煙囪體與地面的固定，煙囪體外涂吸熱材料，內(nèi)涂防腐耐磨材料，煙囪體上部設(shè)置煙囪蓋，并布置避雷針及高空探照燈；其主要作用在于將照射在煙囪體上的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能并對(duì)煙囪體內(nèi)的空氣加熱以形成溫差，并最終實(shí)現(xiàn)、加強(qiáng)煙囪效應(yīng)。
4.如權(quán)利1所述，其中，反射鏡的特征在于設(shè)置在煙囪體周圍，作用在于將太陽(yáng)光反射到煙囪體吸熱材料上，以便煙囪體升溫并加熱煙囪體內(nèi)空氣，從而加強(qiáng)煙囪效應(yīng)。
5.如權(quán)利1所述，其中，太陽(yáng)能熱水裝置的特征在于設(shè)置在煙囪體下部及與煙囪體相連的通風(fēng)隧道上部，作用在于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的熱能，一方面將熱水在煙囪體內(nèi)循環(huán)加熱煙囪體內(nèi)部空氣輔助煙囪效應(yīng)，另一方面，通過熱水儲(chǔ)備熱量以便實(shí)現(xiàn)夜間或者陰雨天等無(wú)太陽(yáng)光照射時(shí)的煙囪效應(yīng)。
【文檔編號(hào)】F24F7/02GK104456816SQ201410685816
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】盧邦穩(wěn), 劉長(zhǎng)武, 王啟龍, 黃常玲, 高云瑞 申請(qǐng)人:四川大學(xué)