一種基于能源樁和太陽能顯熱技術并行的地鐵站空調系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于能源樁和太陽能顯熱技術并行的地鐵站空調系統，包括地鐵站、地源熱泵設備、地熱供熱模塊、空調末端風機、以及太陽能集熱板，地熱供熱模塊包括設于地下的地熱交換管道，多個地熱交換管道并聯后分別通過地熱進水總管和地熱出水總管與地源熱泵設備相連，太陽能集熱板設于地鐵站的屋頂上，太陽能集熱板分別通過太陽能進水總管和太陽能出水總管與地源熱泵設備相連，地源熱泵設備分別通過進水總管和出水總管與空調末端風機相連，地熱出水總管、太陽能出水總管和出水總管，以及地熱進水總管、太陽能進水總管和進水總管分別通過轉換開關轉換連接。本發明地鐵站空調系統比傳統空調系統節能40%~50%，可以多季節運行且占地面積小。
【專利說明】
一種基于能源樁和太陽能顯熱技術并行的地鐵站空調系統
技術領域
[0001]本發明涉及到一種地鐵站空調系統，尤其是涉及一種基于能源粧和太陽能顯熱技術并行的地鐵站空調系統。
[0002]
【背景技術】
[0003]在我國，交通擁擠，行車緩慢已經成為城市普遍存在的問題。地鐵交通以安全舒適、污染少、速度快、時間準等優勢，逐漸成為改善城市交通的必然選擇。但是地鐵站大部分建立在城市的中心地帶，傳統的地鐵站中的空調系統大多采用的冷卻塔或室外機由于其發熱量高、噪音大、占地面積大燈缺點不適合在城市的中心地帶采用。地源熱栗技術在滿足環保、節能、高效、低噪音、無需冷卻塔等優點，漸漸的受到地鐵設計者的關注。但是在我國大多數地鐵站內都是地下站，一般只需要夏季制冷，冬季以及過度季節通風，無需供熱，這種單季節的運行方式使地源熱栗技術在地鐵站空調系統設計中遇到阻力。
[0004]

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種基于能源粧與太陽能顯熱儲存技術并行的地鐵站空調系統，解決地鐵空調系統單季節運行問題。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
一種基于能源粧和太陽能顯熱技術并行的地鐵站空調系統，包括地鐵站、地源熱栗設備、地熱供熱模塊、空調末端風機、以及太陽能集熱板，其特征在于:所述地熱供熱模塊包括設于地下的地熱交換管道，所述多個地熱交換管道并聯后分別通過地熱進水總管和地熱出水總管與地源熱栗設備相連，所述太陽能集熱板設于地鐵站的屋頂上，所述太陽能集熱板分別通過太陽能進水總管和太陽能出水總管與地源熱栗設備相連，所述地源熱栗設備分別通過進水總管和出水總管與空調末端風機相連，所述地熱出水總管、太陽能出水總管和出水總管，以及地熱進水總管、太陽能進水總管和進水總管分別通過轉換開關轉換連接。
[0007]作為改進，所述地熱交換管道設于地鐵站的粧基內，所有進出水換熱管道均設于地下結構件內，所述地下結構件包括地鐵站的粧基、基礎底板以及圍護結構，使得熱交換管道不需要額外占用空間。
[0008]作為改進，所述地鐵站空調系統具有三種運行模式，分別為:
第一種為過渡季節的儲熱模式，通過轉換開關將太陽能進水總管、地熱進水總管、地熱出水總管和太陽能出水總管串聯起來將太陽能集熱板產生的熱能儲存在地下結構件和地下土壤中；
第二種為夏季的制冷模式，通過轉換開關將地熱出水總管、地熱進水總管、出水總管和進水總管串聯起來使空調末端風機與地下土壤進行冷熱交換；
第三種為冬季的供暖模式，通過轉換開關將地熱出水總管、地熱進水總管、出水總管和進水總管串聯起來，通過熱交換管道將地下土壤的熱量轉移出來，并通過空調末端風機釋放地鐵站內，從而實現冬季采暖。解決了地鐵站空調系統夏季單季節運行，冬季及過度季節無需供暖，使得太陽能及地源熱栗無法充分發揮效應問題；同時省去了室外機及冷卻塔，節約占地面積。
[0009]本發明的有益效果是:
本發明在結合太陽能顯熱儲存技術、地源熱栗技術以及地鐵站結構特點提出一套新型的地鐵站空調系統以及運行方式，不僅解決了地鐵空調系統單季節運行問題，同時在無需使用冷卻塔或室外機，解決了發熱大，噪音大，占地面積大等問題。采用此空調系統，夏季為地鐵站內提供冷量，冬季為地鐵站以上建筑或周邊建筑供暖，與傳統空調系統相比，運行效率提高40%?50%，同時可以節省30%?40%的空調運行費用。解決了地鐵站空調系統夏季單季節運行，冬季及過度季節無需供暖，使得太陽能及地源熱栗無法充分發揮效應問題；同時省去了室外機及冷卻塔，節約占地面積。
[0010]
【附圖說明】
[0011]圖1基于能源粧和太陽能顯熱技術并行的地鐵站空調系統原理圖。
[0012]1-地面，2-屋頂，3-地上建筑，4-地鐵站內，5-太陽能集熱板，6_地源熱栗設備，7_粧基，8-地熱交換管道，9-空調末端風機，10-太陽能供熱管路，11-地熱出水總管，12-地熱進水總管，13-太陽能出水總管，14-太陽能進水總管，15-出水總管，16-進水總管，17-轉換開關，18-基礎底板，19-圍護結構。
[0013]
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明舉例說明。
[0015]本實施例提供了一種基于能源粧和太陽能顯熱技術并行的地鐵站空調系統，包括地鐵站、地源熱栗設備6、地熱供熱模塊、空調末端風機9、以及太陽能集熱板5，所述地鐵站包括地鐵站內4、地上建筑3、屋頂2、地面1、以及地下結構件，所述地下結構件包括粧基7、基礎底板18和圍護結構19;
所述地熱供熱模塊包括設于地下的地熱交換管道8，所述多個地熱交換管道8并聯后分別通過地熱進水總管12和地熱出水總管11與地源熱栗設備6相連，所述太陽能集熱板5設于地鐵站的屋頂2上，所述太陽能集熱板5分別通過太陽能進水總管14和太陽能出水總管13與地源熱栗設備6相連，所述地源熱栗設備6分別通過進水總管16和出水總管15與空調末端風機9相連，所述地熱出水總管11、太陽能出水總管13和出水總管15，以及地熱進水總管12、太陽能進水總管14和進水總管16分別通過轉換開關17轉換連接。
[0016]在地面I下的地鐵站內4中，在地下結構構件(粧基7、基礎底板18、圍護結構19 )澆筑混凝土之前安裝好所有熱交換管道，包括地熱交換管道8、地熱進水總管12、地熱出水總管11、太陽能進水總管14、太陽能出水總管13、進水總管16和出水總管15;
將地下結構構件中的地熱交換管道8與分別與地熱出水總管11、地熱進水總管12并聯，在地源熱栗設備6端口設置轉換開關17; 在屋頂2上放置太陽能集熱板5，同時將太陽能供熱管路10布置在太陽能集熱板5下方；將地熱交換管道8分別與太陽能出水總管13、太陽能進水總管14相連，與地源熱栗設備6端口設置轉換開關17形成供熱環路；
在地鐵站內4以及地上建筑3中安裝空調末端風機9，空調末端風機9的風機端口分別與出水總管15、進水總管16相連，與地源熱栗設備6端口設置轉換開關17形成冷熱交換環路。
[0017]轉換開關17實現了地熱出水總管11、太陽能出水總管13、出水總管15之間的轉換連接，以及地熱進水總管12、太陽能進水總管14、進水總管16之間的轉換連接；
本發明的三種運行模式如下:
第一種為過渡季節的儲熱模式，通過轉換開關17將太陽能進水總管14、地熱進水總管12、地熱出水總管11和太陽能出水總管13串聯起來將太陽能集熱板5產生的熱能儲存在地下結構件和地下土壤中；
第二種為夏季的制冷模式，通過轉換開關17將地熱出水總管11、地熱進水總管12、出水總管15和進水總管16串聯起來使空調末端風機9與地下土壤進行冷熱交換；
第三種為冬季的供暖模式，通過轉換開關17將地熱出水總管11、地熱進水總管12、出水總管15和進水總管16串聯起來，通過熱交換管道將地下土壤的熱量轉移出來，并通過空調末端風機9釋放地鐵站內，從而實現冬季采暖。
[0018]應當指出，本實施中為明確的部分均可由現有技術加以實現。
【主權項】
1.一種基于能源粧和太陽能顯熱技術并行的地鐵站空調系統，包括地鐵站、地源熱栗設備(6)、地熱供熱模塊、空調末端風機(9)、以及太陽能集熱板(5)，其特征在于:所述地熱供熱模塊包括設于地下的地熱交換管道(8)，所述多個地熱交換管道(8)并聯后分別通過地熱進水總管(12)和地熱出水總管(11)與地源熱栗設備(6)相連，所述太陽能集熱板(5)設于地鐵站的屋頂(2)上，所述太陽能集熱板(5)分別通過太陽能進水總管(14)和太陽能出水總管(13)與地源熱栗設備(6)相連，所述地源熱栗設備(6)分別通過進水總管(16)和出水總管(15)與空調末端風機(9)相連，所述地熱出水總管(11)、太陽能出水總管(13)和出水總管(15)，以及地熱進水總管(12)、太陽能進水總管(14)和進水總管(16)分別通過轉換開關(17)轉換連接。2.如權利要求1所述一種基于能源粧和太陽能顯熱技術并行的地鐵站空調系統，其特征在于:所述地熱交換管道(8)設于地鐵站的粧基(7)內，所有進出水換熱管道均設于地下結構件內，所述地下結構件包括地鐵站的粧基(7)、基礎底板(18)以及圍護結構(19)。3.如權利要求2所述一種基于能源粧和太陽能顯熱技術并行的地鐵站空調系統，其特征在于:所述地鐵站空調系統具有三種運行模式，分別為: 第一種為過渡季節的儲熱模式，通過轉換開關(17)將太陽能進水總管(14)、地熱進水總管(12)、地熱出水總管(11)和太陽能出水總管(13)串聯起來將太陽能集熱板(5 )產生的熱能儲存在地下結構件和地下土壤中； 第二種為夏季的制冷模式，通過轉換開關(17)將地熱出水總管(11)、地熱進水總管(12)、出水總管(15)和進水總管(16)串聯起來使空調末端風機(9)與地下土壤進行冷熱交換； 第三種為冬季的供暖模式，通過轉換開關(17)將地熱出水總管(11)、地熱進水總管(12)、出水總管(15)和進水總管(16)串聯起來，通過熱交換管道將地下土壤的熱量轉移出來，并通過空調末端風機(9)釋放地鐵站內，從而實現冬季采暖。
【文檔編號】F24J2/34GK106051971SQ201610391801
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月6日
【發明人】肖衡林, 湯黎, 馬強, 劉德富, 李麗華, 楊智勇, 萬娟, 劉永莉
【申請人】湖北工業大學