專利名稱：一種將地熱與空氣相融合應用于室內控溫的節(jié)能設計的制作方法
技術領域：
本專利屬能源開發(fā)，涉及民生日常生活所需。
背景技術：
地熱的應用自有地球人人類以來就很自然地應用地熱，直接或間接的為人類的生存和發(fā)展服務。1、原始時代地熱與水相融合綜合空氣陽光供萬物生長，產(chǎn)出糧食、水果、蔬菜供人類的生存和發(fā)展。古人類為了生存沒有房屋，就選擇山間巖洞和溶洞居住。因為洞內冬暖夏涼能防寒避暑。2、自然應用時代，隨著人類的進步和發(fā)展，開始建土屋挖窖洞，因為土屋和窖洞也有冬暖夏涼的作用，延續(xù)了幾千年，直到20世紀人以來人類逐漸建起了高樓大廈，才搬出土屋窖洞。3、科學應用地熱時代，近半個世紀以來，一科學家應用地熱與水相融合的特點，采用薄膜復蓋地面保護地熱為農(nóng)作物育苗，或建各類蔬菜、瓜果、花木大棚保溫防寒，促使瓜果、蔬菜早熟、運用地熱建溫泉等。相關現(xiàn)有技術的缺點從現(xiàn)狀發(fā)展看只應用了地熱與水相融合的一個特點，而地熱與空氣相融合的第二特點還沒被人開發(fā)應用。

發(fā)明內容
發(fā)明的具體描述根據(jù)我四十余年，對地熱能源的考察研究發(fā)現(xiàn)地熱有四大物理特性。1、是地熱藏量大地下到處都有可以說是取之不盡用之不完。二、看不見摸不著無色、無味，無毒對人體有利而無一害。3、地熱在地下不同層次地段均有不同的區(qū)間溫度，如地下8米處地熱溫度在14°C -20°C左右，這一溫是人體最需要和最適合的溫度。4、地熱只能與水和空氣相融合， 地熱與水相融合現(xiàn)已開發(fā)應用項目眾多，可是地熱與空氣相融合形成地氣。為人體的生活服務還無先例。我的發(fā)明研究成果屬節(jié)能設計應用地熱這一綠色環(huán)保能源的四大特性。地熱與空氣相融合綜合應用于多功能工程建設的室內控溫，讓室內溫度常年保持在10°c -25°c之間。從而不用空調和暖氣。使室內冬暖夏涼，四季如春，空氣清爽，舒適宜人。要解決的技術有五。才能解決地熱綜合應用于工程室內控溫。融合地熱藏于地下，空氣在地面如何使兩者融合一體，形成地氣，是應用地熱能源的最關鍵的第一步。設計以豎道D1000-1200mm、橫道D1200-1500mm、岔道D600-1000mm 為一體的融合系統(tǒng)，并在融合道上設計D = IOOmm的地熱透熱孔加篩蓋，橫道下設排水溝排水。融合系統(tǒng)的布置方式根據(jù)房屋功能和人流數(shù)量而定。地氣的儲存地氣形成后用同樣具有地熱和地氣兩種的物理特性，同時還具備區(qū)間溫度的擴大范圍10°C-25°C和流動性強的特點。如何將具有區(qū)間溫度特定的地氣儲存起來供人民生活所用，是解決技術問題的第二步。見技術方案“設計密封的區(qū)建溫度控制庫”。地氣環(huán)保地熱是無污染而空氣在地面是有污染的，兩者融合成地氣后就不可避免的會受污染。如何解決地氣的不受污染，是解決技術的第三步?！霸O計特殊的通道進口消毒器” “以保證外界受污染的空氣消毒后進入融合道與地熱融合。地氣流通氣體的流通主要是靠氣體在不同區(qū)域的溫差變化來進行的。要讓帶有區(qū)間溫度的地氣很自然地進入室內控溫。這與外界氣體的流通是有差異地。是解決技術的第四步?！霸O計特殊的循環(huán)通道來完成地氣的流通“。而不受外界氣體影響。地氣密封；地氣是具有特殊區(qū)間溫度無色無味無毒供人類室內生活而達到節(jié)約能源的氣體。要使這種氣體順利的為人類生活服務。就必須在整個工藝流程中實施嚴格的密封設計。技術方案；實質上就是應用地氣的物理特性進行工藝流程設計。融合通道的地段選擇，必須選在地熱溫度14°C -20°C的地段，(經(jīng)考察地下8米左右最合適)修建融合通道由豎道和橫道組成。讓地面外空氣從豎道進入橫道與地熱相融合形成地氣。這時的地氣溫度既不是外界空氣的溫度也不是地熱本身的溫度，而是融合后的一個區(qū)間溫度10°c -25°c之間。例外界溫度36°C +地熱14°C +2 = 25°C，外界溫度 O0C +200C +2 = 16°C，證明地氣的',f溫度在10°C _25°C之間是人體最要的溫度。建設地氣庫或區(qū)間溫度控制室，一般常溫0°C _36°C之間的地區(qū)，只建地氣儲存庫并在庫中挖一豎井直通地下水處，井口加篩孔透氣蓋。在外界氣溫常低于0°c下或高于 36°C以上地區(qū)就建區(qū)間溫度控制室。另有設計。修建循環(huán)通道，利用室內溫度和地氣庫之間的溫度差，而形成上下對流的原理，可使地氣自然的進入各家各戶。室內循環(huán)道和進出口的設置，進氣口設在外墻樓層踢腳線處，各房間之間安裝特制透氣孔若干，排氣道按住戶進氣口的對角圈梁下設排氣孔進入排氣道直通屋頂。技術方案工藝流程是外界氣體一豎道口一消毒器一融合通道一地氣儲存庫或區(qū)間溫度控制室一送氣道一室內一循環(huán)道一排氣道。實施方式；在設計工程基礎時同時設計融合道人地氣庫，在設計工程主體時同時設計循環(huán)道系統(tǒng)，裝修設計時同時設計密封系統(tǒng)，整個設計稱冷暖設計，施工以建筑施工同步進步。實施范圍凡采用樁基、框架、整體現(xiàn)澆結構有地下空間的工程，不管使用功能如何，都可以實施冷暖設計。此發(fā)明方案技術的有益效果；經(jīng)濟效果取消空調暖氣能大大降低電能消耗，將民用消耗電能轉入工業(yè)用電增加工業(yè)產(chǎn)值，此設計方案投資低，為現(xiàn)有房屋售價的1_2%，而且是一次性投入永久受益。社會效果能避免能源短缺供求不平衡的矛盾，促進社會經(jīng)濟的持續(xù)增長。民生效果使人民能住上非常完美的現(xiàn)代住房，促進人類的身心健康，改善民生。國際效果這一科技成果公布于世，祖國的國際形象能大幅度提升對人類是一重大貢獻。實施方式由專項設計與建筑設計同步進行，施工與建筑施工同步進行。


由于整個應用工藝流程屬隱蔽形無法用主視圖、立視圖、俯視圖、左視圖來表示，只能以剖面圖來表示。1)豎道進氣口 1000 1600mm見方，四角為250 X 250mm C20砼柱，高800 1000mm,面蓋1200 1400mm見方，厚80 100 C20砼板蓋，柱間組裝鋁合金百頁窗。2)堅道d= 1000 12000mm，C20砼澆注豎道壁，厚100mm，h = 8000mm，內壁貼碼
賽克，澆注時豎壁加Φ .說另用Φ 20 LJ澆注爬梯。
3)融合橫道 D = 1200-1500mm, L = 3000mm,壁厚 800mm，C25 砼加筋 @100 預制成型，內壁留600X600mm，Φ IOOmm透熱孔加篩蓋。U方向留一 V型排水溝。安裝時溝對溝向
下。內壁貼碼塞克。4)岔道的豎道和融合橫道結構與融合主橫道相同，幾何尺寸根據(jù)需要而定。5)消毒器，工廠生產(chǎn)成品組裝(另有設計)。6)地氣儲存庫，面積與地面建筑相同，四壁采用剪力墻，均合建筑基礎形成整體， 選擇方便位置，留一門1200 2000mm不銹鋼制作安裝，膠條密封，庫內壁和柱貼墻面磚，庫中挖一豎井Φ = 1000mm直通地下水，C25砼澆壁，井口加篩蓋。7)區(qū)間溫度控制器用在0°C以下和36°C度地區(qū)，由工廠加工生產(chǎn)組裝，在地氣庫內。(另有設計)。8)進氣口 10)排氣口以住房內對角設置，室內循環(huán)透氣孔在內墻的踢腳線和模層圈梁下，每1500mm設置一口，工廠特制生產(chǎn)，主體建筑施工時同步安裝(另有專項設計)。9)進氣道掄排氣道。以20層樓為例，單位均布置在外墻，對角處M50磚砌體與外墻成一整體。幾何尺寸凈空500X2000mm。邊砌邊粉刷邊貼墻面磚?；騼妊bΦ 100管道，進氣和排氣對稱。12)排氣口，布置在屋頂出口處，幾何尺寸與排氣道保持一致，安裝鋁合金百頁窗， 加砼板蓋防雨。
權利要求
1.設計理念是將一種地熱能源與空氣相融合，應用于工程室內控溫，取消空調暖氣的節(jié)能設計，其特點是以能節(jié)能。
2.設計原理利用地熱在地下不同深度地段內有一較恒定的區(qū)間溫度，能與空氣相融合的特點，形成地氣，這時地氣溫度既不是地熱的溫度，又不是外界空氣的溫度。經(jīng)考察地下8米地段地熱的恒定區(qū)間溫度是14 20°C，若外界氣溫為36°C時融合后區(qū)間溫度= (14°C +36°C ) +2 = 25°C，若外界氣溫為 0°C時，融合區(qū)間溫度=(0°C +20°C ) +2 = 10°C, 所以融合后地氣區(qū)間溫度是10°C 25°C之間。這時的地氣具有區(qū)間溫度和有流動性的兩大特點，同時應用地氣溫度與室內溫度之間的溫差，通過密封的循環(huán)通道形成上下浮動，產(chǎn)生對流，進入室內控制室溫。
3.設計技術應用地氣用于室內控溫的技術工藝流程設計，主要是在嚴格密封的循環(huán)道中進行達到以能節(jié)能的目的。進氣口一豎道一消毒器一橫道(融合道)一消毒器一地氣庫(區(qū)間溫度控制室)一豎向送氣道一室內進氣口一室內循環(huán)道一出氣口一豎向排氣道一屋頂一排氣口。
4.凡屬地熱與空氣相融合應用到各類功能的室內控溫，不管其設計方式或應用功能范圍大小均屬本發(fā)明范圍之列。
全文摘要
名稱一種將地熱與空氣相融合應用于室內控溫的節(jié)能設計。理念以能節(jié)能。領域能源開發(fā)涉及民生。背景地熱在農(nóng)業(yè)上已有廣泛應用，但用于室內還無先例。原理應用地熱在特定條件下能與空氣相融合形成地氣，這時地氣有一較恒定的區(qū)間溫度15℃-25℃和流動性強的兩大特點，實施設計。流程外界空氣→豎道→消毒器→融合橫道→地氣庫→送氣道→室內→循環(huán)道→排氣道→屋面出口。設計與建筑工程設計同步進行。施工與建筑施工同步進行。前景有地下空間設計的工程都適用。特點節(jié)能降耗，增強社會經(jīng)濟發(fā)展后勁，物優(yōu)價廉，是最完美的人居環(huán)境。效果室內不裝空調暖氣，能冬曖夏涼，四季如春，空氣新鮮，舒適宜人。
文檔編號F24F5/00GK102287881SQ20111019789
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權日2011年7月15日
發(fā)明者張詩文 申請人:張晨怡, 張詩文