新型浅层地能与太阳能风能一体化建筑空调系统研究

　　随着门窗技术的升级，越来越严密的密封性，在保持室温的同时，降低了室内的自然通风和换气率。然而建筑物的舒适度不仅仅是温度所决定的，风速和湿度，也起关键作用，所以健康换气问题对人体的健康来说有着极重要的意义，是建筑物设计不可忽略的一个问题。

　　人是需要消耗氧气的，所以在绝对密封的房间里，人无法正常居住。所以发明一种可以在密封环境下即不损耗热能，又能满足换气通风要求的方法是很有必要的。

　　本文所介绍的这个系统的原理是：在组织室内通风的设计上，依靠阳光为能源，利用太阳能风筒的烟筒效应中产生的抽力作动力，以热空气上升冷空气下沉的物理特性为气体管理的突破口，来组织空气有组织流动，来达到在损失最小热能的基础上，达到健康换气的目的。

　　本系统的独创性在于，利用设置在建筑外部的太阳能风筒的烟筒效应作动力，来达到建筑物内部的强制换气目的。首次尝试将建筑内部打通为互通的整体来进行空气管理。首次提出了一种有效改善密封房屋内空气质量和解决换气问题的妥善方法。

　　该方法的太阳能风筒为总高度超过建筑物屋顶适当高度的深色筒状物体，截面形状以利于吸收阳光为易。在其外围有透明的保护罩，以利于保温和防腐。在可能的技术条件下，将保护罩内处理为真空，可大大提高其性能。该风筒与建筑顶高联接处和与建筑物底部联接处设置共两个进风口，进风口进入室内后安装阀门，用来调整空气流动方向。

　　风筒顶部有一个出风口，出风口外可安装风力发电机和防水罩。该风筒的高度一般为8-9米，是安装微型风力发电机的绝佳位置，一物多用成本低，既能提供一部分房屋的动力，还有利于风电的迅速普及发展。

　　太阳能辅助加温管道是冬季用来对已经过井水加热的空气进行二次升温的装置。其本身材质与太阳能风筒相同，但截面稍小，只有底部一个与进风道相通的进风口，一个伸入顶层阁楼的出风口。出风口安装阀门。进风道与安装在井里的热交换器的出风口相连接，将处理过的空气传送到建筑物地下室和太阳能辅助加热管道之内。在伸进地下室的出风口处安装阀门。

　　该发明在夏冬两季采用两种不同的通风方式来实现其目的。

　　夏季制冷建立在房屋的高隔热率之上，在日照渐强后，太阳能风筒将风筒内部空气加热，密度降低而上升，形成烟筒效应，从而产生动力，促使与之联接的，密封的室内上部的热空气不断被抽走，而室外阴凉处的空气经过净化器净化后，由井水进行冷却后进入室内地下室的最低部位，对室内空气进行补充，从而形成一种强制冷通风效果。

　　由于上方的热空气被不断抽出，而底部不断有冷空气进来补充，最终达到整个室内充满新鲜干净的冷空气。并且保持着一定的风速和湿度，给人们一个适宜的环境。另外屋顶的集热器不仅提供辅助加热，加速循环，还起到遮阳降温的目的。在窗外设置遮阳防风百页护网，进行遮阳降温。

　　另外，此模式的通风系统有利于发生火灾时，强制排出浓烟，降低人员发生事故的几率。并可以为人员的疏散和救治提供方便。

　　到了冬季，建筑的采暖依靠有效的保温方式，减少热量损失，之后由门窗等采集太阳能提高室温。节能保暖窗帘与百页遮阳护网的互补，可以预防玻璃窗冷却的冷空气进入室内。而百页护网则除在夏季遮阳时期，即满足室内采光，又遮挡阳光的热能进入室内外。在冬季加设毛毡后，在白天不妨碍采集阳光，在夜晚则关闭严密，即防风防盗，还保温节能。