智能建筑热能循环利用系统的制作方法

1.本技术属于建筑技术领域，特别地属于智能建筑技术领域，具体涉及一种智能建筑热能循环利用系统。


背景技术：

2.建筑的节能减排一直以来是人们所追求的目标，既可以降低能源消耗，还能够降低热量和温室气体的排放，尽可能降低人类活动对自然环境的影响，不人为地改变人类赖以生存的自然环境，以利于自然界的和谐共生。
3.尽管人类生存离不开建筑，也依赖于消耗外界能源才能维持健康生存环境；但是，提高建筑对自然环境资源的利用能力，提高能源利用效率，可以降低能源消耗水平，有利于促进人在自然界的和谐生存。


技术实现要素：

4.有鉴于此，一些实施例公开的技术方案是智能建筑热能循环利用系统，该系统包括：
5.聚能层，设置在智能建筑屋顶外侧，用于收集太阳能、转换为电能和热能；
6.热交换层，设置在聚能层下方，热交换层内设置有流动热交换流体的空腔，空腔设置与流体输入管和流体输出管连通，用于循环输入热交换流体、传递聚能层转换的热能；
7.地能桩，位于智能建筑下方，地能装内部设置有热交换流体通过的腔室，腔室的一端设置与流体输出管连通，用于从热交换层输出的热交换流体进入地能桩；
8.蓄水池，用于储存热交换流体，设置与地能桩的腔室连通，以使得从地能桩释放热量之后输出的热交换流体进入蓄水池；
9.循环泵，设置用于将蓄水池的热交换流体通过流体输入管输送到热交换层的空腔中；
10.热泵，设置在智能建筑内部，设置通过第一输入管和第一输出管与蓄水池连通，用于为智能建筑内部降温；
11.蓄电站，与智能建筑配套设置，用于储存聚能层转换的电能，并向智能建筑的用电设备提供电能。
12.进一步，一些实施例公开的智能建筑热能循环利用系统，还包括雨水收集装置，用于收集雨水并将雨水输送到蓄水池。
13.一些实施例公开的智能建筑热能循环利用系统，还包括保温层，设置在智能建筑下方的土壤层中；保温层下方的土壤层形成蓄能土壤层，地能桩设置在蓄能土壤层中，热交换流体通过地能桩释放的热能储存在蓄能土壤层中。
14.一些实施例公开的智能建筑热能循环利用系统，还包括污水回收处理组件，具体包括：
15.污水处理池，设置在土壤层中，用于蓄积从智能建筑回收的污水并进行处理；
16.中水储存池，设置在土壤层中，用于储存污水处理池处理过的中水；
17.阳光生态池，设置在智能建筑侧面，中水储存池中的中水可以补给到阳光生态池中。
18.一些实施例公开的智能建筑热能循环利用系统，蓄电站向智能建筑内部用电设备提供110v直流电，或向智能建筑外部提供220v交流电。
19.一些实施例公开的智能建筑热能循环利用系统，蓄水池设置与供水管道连通，用于向蓄水池输入水或从蓄水池输出水。
20.一些实施例公开的智能建筑热能循环利用系统，雨水收集装置包括：
21.雨水收集管，设置与智能建筑屋顶排水口连通；
22.雨水净化器，设置在土壤层中，并与雨水收集管连通；其中，进入雨水净化器的雨水经过处理后，通过管道进入蓄水池。
23.一些实施例公开的智能建筑热能循环利用系统，热交换介质为自来水。
24.一些实施例公开的智能建筑热能循环利用系统还包括散热器，该散热器设置在智能建筑内部，并设置与地能桩连通，用于向智能建筑内部提供热能，调节室内温度。
25.本技术实施例公开的智能建筑热能循环利用系统，能够将太阳能转化为电能和热能，进一部将电能储存在蓄电站中，作为智能建筑的供电电源，提供110v直流电或220v交流电，蓄水池中的水能够作为热交换介质将聚能层收集的热能从热交换层传递到地能桩，进而将热能储存在土壤蓄能层中；热泵能够调整智能建筑内部的温度并将热量储存在蓄水池中的热交换介质中；还能将收集的雨水输入到蓄水池中作为水源补充；还能收集智能建筑的污水并进行处理，处理后得到的中水可以作为灌溉等生态水源使用。
附图说明
26.图1实施例1智能建筑热能循环利用系统组成示意图
27.附图标记
[0028]1ꢀꢀꢀꢀ
聚能层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2ꢀꢀꢀꢀ
热交换层
[0029]3ꢀꢀꢀꢀ
地能桩
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4ꢀꢀꢀꢀ
雨水净化器
[0030]5ꢀꢀꢀꢀ
蓄水池
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6ꢀꢀꢀꢀ
热泵
[0031]7ꢀꢀꢀꢀ
蓄电站
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8ꢀꢀꢀꢀ
土壤蓄能层
[0032]9ꢀꢀꢀꢀ
污水处理池
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
ꢀꢀꢀ
中水池
[0033]
11
ꢀꢀꢀ
阳光生态池
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
ꢀꢀꢀ
散热器
[0034]
501
ꢀꢀ
流体输入管
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
502
ꢀꢀ
流体输出管
[0035]
503
ꢀꢀ
第一输入管
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
504
ꢀꢀ
第一输出管
[0036]
505
ꢀꢀ
供水管
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
506
ꢀꢀ
雨水收集管
[0037]
507
ꢀꢀ
水泵
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
801
ꢀꢀ
保温层
[0038]
100
ꢀꢀ
智能建筑本体
具体实施方式
[0039]
在这里专用的词“实施例”，作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。本技术实施例中性能指标测试，除非特别说明，采用本领域常规试验方
法。应理解，本技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本技术公开的内容。
[0040]
除非另有说明，否则本文使用的技术和科学术语具有本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义；作为本技术中其它未特别注明的试验方法和技术手段均指本领域内普通技术人员通常采用的实验方法和技术手段。
[0041]
本文所用的术语“基本”和“大约”用于描述小的波动。例如，它们可以是指小于或等于
±
5％，如小于或等于
±
2％，如小于或等于
±
1％，如小于或等于
±
0.5％，如小于或等于
±
0.2％，如小于或等于
±
0.1％，如小于或等于
±
0.05％。在本文中以范围格式表示或呈现的数值数据，仅为方便和简要起见使用，因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，还包括该范围内包含的所有独立的数值或子范围。例如，“1～5％”的数值范围应被解释为不仅包括1％至5％的明确列举的值，还包括在所示范围内的独立值和子范围。因此，在这一数值范围中包括独立值，如2％、3.5％和4％，和子范围，如1％～3％、2％～4％和3％～5％等。这一原理同样适用于仅列举一个数值的范围。此外，无论该范围的宽度或所述特征如何，这样的解释都适用。
[0042]
在本文中，包括权利要求书中，连接词，如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“容纳”等被理解为是开放性的，即是指“包括但不限于”。只有连接词“由
……
构成”和“由
……
组成”是封闭连接词。
[0043]
为了更好的说明本技术内容，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本技术同样可以实施。在实施例中，对于本领域技术人员熟知的一些方法、手段、仪器、设备等未作详细描述，以便凸显本技术的主旨。
[0044]
在不冲突的前提下，本技术实施例公开的技术特征可以任意组合，得到的技术方案属于本技术实施例公开的内容。
[0045]
在一些实施方式中，智能建筑热能循环利用系统包括：
[0046]
聚能层，设置在智能建筑屋顶外侧，用于收集太阳能转换为电能和热能；通常聚能层包括能够利用太阳能的装置或组件，能够将太阳能转换为电能、热能等便于利用、传输和利用的能源形态，进行使用；例如，太阳能发电组件，一方面可以将太阳能转换为电能，可以将电能储存进一步合理利用，另一方面，太阳能发电组件发电过程中能够产生热能，可以将热能进行储存进一步合理利用；
[0047]
热交换层，设置在所述聚能层下方，所述热交换层内设置有流动热交换流体的空腔，所述空腔设置与流体输入管和流体输出管连通，用于循环输入热交换流体传递聚能层转换的热能；通常热交换层是指能够将聚能层产生的热能以热交换的方式进行收集并进行传输，进而将热能储存在合理的区域，进一步合理利用；例如，热交换层中可以设置用于热交换的热交换管，热交换管通常与聚能层之间具有良好的热交换能力，热交换管中流动的热交换流体介质则将热交换管交换收集的热量传递到温度较低的区域进行储存，例如本技术中将热交换流体通入地能桩中，利用地能桩与土壤层之间的热交换能力，将热量进一步存储在土壤层中；一般地，热交换层与聚能层设置为一体化结构，整体作为智能建筑的屋顶结构，并与智能建筑之间可活动连接，一方面可以调节屋顶结构与智能建筑本体之间的高度和距离，调节通风和室内温度，另一方面可以调节屋顶结构的横向角度，可以始终保持合理的设置方向以最大效率接收太阳辐射；
[0048]
地能桩，位于智能建筑下方，地能装内部设置有热交换流体通过的腔室，腔室的一端设置与流体输出管连通，用于从热交换层输出的热交换流体进入地能桩；地能桩作为智能建筑的桩基础，一般设置在智能建筑底部并与土壤层具有良好紧密的接触，为了使其具有足够的强度和导热能力，通常采用防腐高强度金属材料制成，例如不锈钢等；通常智能建筑的地能桩设置有多个，以确保智能建筑具有足够稳定的桩基基础，多个地能桩的内部腔室通常相互连通，以便热交换流体能够在多个地能桩中充分流动，以高效地将热量通过地能桩传递到土壤层中；作为可选，可选用螺旋地能桩为智能建筑基础桩；
[0049]
蓄水池，用于储存热交换流体，设置与地能桩的腔室连通，从地能桩释放热量之后输出的热交换流体进入蓄水池；通常蓄水池具有一定体积腔室，能够储存足够量的水作为热交换流体，一般地蓄水池设置与地能桩的出水管道连通，同时与热交换层连通，以便将热交换流体水通入热交换层，从中收集热量；一般地蓄水池设置在土壤层中，便于对其进行保温；
[0050]
循环泵，设置用于将蓄水池的热交换流体通过流体输入管输送到热交换层的空腔中；一般地热交换流体的流动需要施加压力在管道中流动循环，设置在蓄水池中的循环泵可以满足流体循环流动的需求；一般地，循环泵的电力可以来自于智能建筑的蓄电站；
[0051]
热泵，设置在智能建筑内部，设置通过第一输入管和第一输出管与所述蓄水池连通，用于为智能建筑内部降温；一般地，设置在智能建筑内部的热泵可以为内部环境降温，例如在夏天为室内提供舒适的温度环境，热泵的电源可以用智能建筑的蓄电站提供，热泵输出的热量则通过蓄水池中的热交换介质带走，储存在蓄水池中；
[0052]
蓄电站，与智能建筑配套设置，用于储存聚能层转换的电能，并向智能建筑的用电设备提供电能。一般地，智能建筑配套设置的蓄电站可以存储聚能层转换的电能，并将其转化成智能建筑所需的电源，例如110v直流电源，220v交流电源等；一般地，蓄电站也可以与外部电网连接，以便需要时利用外部电网为蓄电站提供电力输入，或者，可以将蓄电站存储的电量向外部电网输送；
[0053]
作为可选实施方式，智能建筑热能循环利用系统还包括雨水收集装置，用于收集雨水，收集的雨水可以输送到蓄水池，补充热交换流体，或者可以进一步输出，为智能建筑提供冷水或热水，或者满足智能建筑以外的用水需求。
[0054]
作为可选实施方式，智能建筑热能循环利用系统还包括保温层，设置在智能建筑下方的土壤层中；保温层下方的土壤层形成蓄能土壤层，地能桩设置在蓄能土壤层中，热交换流体释放的热能储存在蓄能土壤层中，保温层能够防止储存在蓄能土壤层中的热量散失，提高蓄能土壤层的储能能力。
[0055]
作为可选实施方式，智能建筑热能循环利用系统还包括污水回收处理组件，具体包括：污水处理池，设置在土壤层中，用于蓄积从智能建筑回收的污水并进行处理；中水储存池，设置在土壤层中，用于储存污水处理池处理过的中水；阳光生态池，设置在智能建筑侧面，中水储存池中的中水可以补给到阳光生态池中。
[0056]
作为可选实施方式，智能建筑热能循环利用系统蓄水池设置与供水管道连通，用于向蓄水池输入水或从蓄水池输出水。
[0057]
作为可选实施方式，智能建筑热能循环利用系统的雨水收集装置包括：雨水收集管，设置与智能建筑屋顶排水口连通；雨水净化器，设置在土壤层中，并与雨水收集管连通；
其中，进入雨水净化器的雨水经过处理后，通过管道进入蓄水池。
[0058]
以下结合实施例对技术细节做进一步示例性说明。
[0059]
实施例1
[0060]
图1为实施例1公开的智能建筑热能循环利用系统组成示意图。
[0061]
实施例1中，智能建筑包括智能建筑本体100，形成建筑外框架围护体；智能建筑本体100建造在设置在土壤层中的地能桩3上，多个地能桩3均匀的分布在智能建筑本体100下方对其形成稳定牢固的支撑，智能建筑本体100下方铺设有保温层801；保温层801下方的土壤层可以作为土壤蓄能层8，地能桩3分布在土壤蓄能层8中；
[0062]
聚能层1设置在智能建筑本体100顶部，以确保能够有效地接受太阳光，对其进行高效吸收转化，将其转化为电能和热能；聚能层1下方设置有与其紧密接触的热交换层2，可以收集产生的热量；智能建筑的适当区域设置有配套的蓄电站7，可以储存聚能层转化的电能；
[0063]
土壤层中保温层下方设置有蓄水池5，用于储存热交换流体水；智能建筑本体100内部设置有热泵6，用于为智能建筑内部降温；
[0064]
其中，蓄水池5与热交换层2之间通过流体输入管501连通，循环泵507设置在蓄水池5中用于将水输送到流体输入管501中，热交换层2与地能桩3之间通过流体输出管502连通，多个地能桩3之间通过管道相互连通，地能桩3与蓄水池5之间进一步连通，如此设置即可实现热交换流体水在蓄水池5、热交换层2和地能桩3相互连通组成的热能交换系统中循环，将热交换层2的热量储存在土壤层中，以及储存在蓄水池中的热交换流体中；热泵6的高温热能输出端设置与蓄水池5连通，第一输入管503将水从蓄水，5通入热泵6，第一输出管504将水从热泵返回蓄水池5，以便在热泵6工作为智能建筑内部降温时，将高温热能输送到蓄水池中储存在水中。
[0065]
雨水收集管506设置与智能建筑屋顶的雨水排水口连通，将雨水引流到雨水净化器4中，经过净化的雨水进一步进入蓄水池5；
[0066]
土壤层中还设置有污水处理池9，收集的智能建筑产生的污水进入其中进行处理暂存，变为中水，然后进入设置在土壤层中的中水池10中暂存，中水池10中的中水可以为设置的阳光生态池11提供中水，满足灌溉植物、养殖水产的需求。
[0067]
智能建筑本体100内部还设置有散热器12，散热器12通过连接管道与地能桩内部腔室连通，蓄水池中的水回流到地能桩中，通过地能桩可以将蓄能土壤层中的热量吸收，输送到散热器中，通过散热器将热量输送到智能建筑内部，在环境温度较低的时候，例如冬季，为智能建筑内部加热。一般地，散热器可以包括建筑内部的暖气散热片，可以包括地暖管。本实施例1附图1中的虚线箭头表示管道中流体流动方向，除非有其他明确含义。
[0068]
本技术实施例公开的智能建筑热能循环利用系统，能够将太阳能转化为电能和热能，进一步将电能储存在蓄电站中，作为智能建筑的供电电源，提供110v直流电或220v交流电，蓄水池中的水能够作为热交换介质将聚能层收集的热能从热交换层传递到地能桩，进而将热能储存在土壤蓄能层中；热泵能够调整智能建筑内部的温度并将热量储存在蓄水池中的热交换介质中；还能将收集的雨水输入到蓄水池中作为水源补充；还能收集智能建筑的污水并进行处理，处理后得到的中水可以作为灌溉等生态水源使用。
[0069]
本技术公开的技术方案和实施例中公开的技术细节，仅是示例性说明本技术的发
明构思，并不构成对本技术技术方案的限定，凡是对本技术公开的技术细节所做的常规改变、替换或组合等，都与本技术具有相同的发明构思，都在本技术权利要求的保护范围之内。