【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种地热通风系统，具体是一种基于储能的高效垂直套管式地热通风冷却系统。
技术介绍
1、浅层地热通风作为最常见的地热利用形式之一，具有储量大、分布广、稳定可靠、清洁环保等优势，应用于建筑中可直接为室内提供冷热源及新风，发展潜力巨大。现有研究表明，传统浅层地热通风系统占地面积较大，往往超过50㎡，对于现有土地资源比较浪费。传统浅层地热通风系统埋深较小，埋管深度仅有2-4m，此深度的土壤容易受到室外环境条件改变的影响，导致系统换热效率不稳定。同时有研究表明，传统浅层地热通风系统热利用率低，且系统在土壤压实度高，流速低时热性能最高，但这种工况一般并不能满足建筑需要的冷量。此外，传统浅层地热通风系统地下埋管坡度较小，不利于冷凝水及时排出，导致空气与冷凝水进行二次换热，进一步降低了系统的效率。以上问题严重限制其在工程中的大规模推广。
2、针对上述问题，有研究者提出了一种垂直埋管地道通风与相变蓄能耦合系统(公开号：cn106802005a)，该系统虽然解决了传统浅层地热通风系统的缺点，但实践研究表明该系统因桩孔直径较大(约1m)而存在一定的施工难度，导致建造成本相对较高，在经济欠发达地区不具备大范围推广应用的可能。本专利技术为了突破以上问题，采用新型套管式通风结构，可以有效降低系统建造成本，并提高系统换热效率。此外，本专利技术与垂直埋管地道通风与相变蓄能耦合系统(公开号：cn106802005a)明显不同的方面也包括施工过程、系统结构、换热过程及运行机理等方面。本专利技术可以有效改善现有文献及专利记载的浅层地热通风系
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述存在的问题，提出一种基于储能的高效垂直套管式地热通风冷却系统，该系统充分利用了建筑的地下空间来铺设地热通风系统，并采用套管式结构，很好地解决了传统浅层地热通风系统占地面积较大的问题并有效地提升了地热通风系统的运行效率，为改善传统地热通风系统提供了新思路。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种基于储能的高效垂直套管式地热通风冷却系统，其中，基于储能的高效垂直套管式地热通风冷却系统包括进风管道、送风管道、蓄水槽单元相变储能单元和控制系统；进风和送风管道均设置于建筑外部及地下，包括水平及垂直部分，其中进风与送风管道垂直部分采用套管式组合方式，进风管道为外套管；蓄水槽单元设置于埋管底部，通过设置挡板与管道内流动空气隔离，内部设置有水泵及控制单元；相变储能单元设置于垂直送风管道内部，通过储释能作用可有效调节系统出风口温度波动；控制系统包括室内温湿度控制、蓄水槽水位控制等传感器单元，可以通过蓄水槽水位及室内工况分别控制冷凝水的集中排出及送风系统的开启。
4、进一步的，所述水平进风管道进风处设有空气过滤设备。所述垂直送风管道距离建筑墙体2-3m位置设有风机。所述的进风管道外壁设有保温层，保温层一端沿着水平送风管道铺设到建筑外墙壁，一端铺设到距离垂直送风管道底端10m处。所述系统地下埋管深度为25-30m。
5、进一步的，所述挡板距离垂直进风管道内壁有5mm的缝隙，且在挡板下方5mm设有上水位传感器。所述蓄水槽底部设有一台小型水泵，水泵与挡板通过挡板支架连接；距离蓄水槽底部5mm处设有下水位传感器。
6、进一步的，所述挡板支架在兼顾支撑作用的同时还具备储纳排水管及电线的作用，排水管及电线通过挡板支架从挡板中心穿出，然后贴附着垂直送风管道内壁排布，最后从地面上预留的水管电线出口穿出。
7、其中，所述系统的冷凝水处理方法包括如下步骤：
8、s1、空气在与土壤换热时会在垂直进风管道内壁和垂直送风管道外壁产生冷凝水，由于系统的埋管坡度为90°，管壁冷凝水会在重力作用下快速聚集至底部蓄水槽，避免了其粘附管壁引起的细菌滋生问题；
9、s2、当冷凝水持续在蓄水槽内积攒，冷凝水水位达到上水位时，挡板下方的上水位传感器接收到水位信号，水泵开始工作，将蓄水槽内冷凝水及时排出；
10、s3、随着水泵将冷凝水不断向外排出，冷凝水水位低于下水位时，蓄水槽底部的下水位传感器接收到水位信号，水泵停止工作。
11、本专利技术的有益效果为：
12、1、本专利技术利用了建筑的地下空间铺设地热通风系统，很好地解决了传统浅层地热通风系统占地面积较大的问题并有效地提升了地热通风系统的运行效率，为改善传统地热通风系统占地面积大、换热效率低、冷凝水难以处理等问题提供了新思路；
13、2、该地热通风系统中，所打桩孔很小，面积一般小于0.15㎡，不会对现有土地资源造成浪费，该面积桩孔不需要大型打井设备，且安装过程相对简单，系统的施工难度和成本大大降低；
14、3、所述储能单元通过储存和释放能量过程可以减少系统出风口温度的波动及峰值温度，提高系统送风温度的热舒适性；
15、4、所述系统的进风、送风管道坡度均为90°有利于冷凝水的收集，管壁产生的冷凝水由于自身重力会快速集中于底部，大大降低管壁冷凝水和管道风的接触时间，从而避免冷凝水长期粘附于管壁造成的霉菌滋生的问题，相对于传统的地热通风系统具有更高的送风品质。此外，该套管式结构设置可以增加外管进入空气与内管被处理后空气的热交换，有效的提升了系统整体的换热效率。
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1.一种基于储能的高效垂直套管式地热通风冷却系统，其特征在于：包括进风管道、送风管道、蓄水槽单元、相变储能单元和控制系统；所述进风和送风管道均设置于建筑外部及地下，包括水平及垂直部分，其中进风与送风管道垂直部分采用套管式组合方式，进风管道为外套管；所述蓄水槽单元设置于埋管底部，通过设置挡板与管道内流动空气隔离，内部设置有水泵及控制单元；所述相变储能单元设置于垂直送风管道内部，通过储释能作用可有效调节系统出风口温度波动；所述控制系统包括室内温湿度控制、蓄水槽水位控制等传感器单元，可以通过蓄水槽水位及室内工况分别控制冷凝水的集中排出及送风系统的开启。
2.根据权利要求书1所述的一种基于储能的高效垂直套管式地热通风冷却系统，其特征在于：所述水平进风管道进风处设有空气过滤设备；所述垂直送风管道距离建筑墙体2-3m位置设有静音风机；所述的进风管道外壁设有保温层，保温层一端沿着水平送风管道铺设到建筑外墙壁，一端铺设到距离垂直送风管道底端10m处；所述系统地下埋管深度为25-30m。
3.根据权利要求书1所述的一种基于储能的高效垂直套管式地热通风冷却系统，其特征在于：所
4.根据权利要求书1所述的一种基于储能的高效垂直套管式地热通风冷却系统，其特征在于：所述挡板支架在兼顾支撑作用的同时还具备储纳排水管及电线的作用，排水管及电线通过挡板支架从挡板中心穿出，然后贴附着垂直送风管道内壁排布，最后从地面上预留的水管电线出口穿出。
5.根据权利要求书1所述的一种基于储能的高效垂直套管式地热通风冷却系统，所述系统的冷凝水处理方法包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于储能的高效垂直套管式地热通风冷却系统，其特征在于：包括进风管道、送风管道、蓄水槽单元、相变储能单元和控制系统；所述进风和送风管道均设置于建筑外部及地下，包括水平及垂直部分，其中进风与送风管道垂直部分采用套管式组合方式，进风管道为外套管；所述蓄水槽单元设置于埋管底部，通过设置挡板与管道内流动空气隔离，内部设置有水泵及控制单元；所述相变储能单元设置于垂直送风管道内部，通过储释能作用可有效调节系统出风口温度波动；所述控制系统包括室内温湿度控制、蓄水槽水位控制等传感器单元，可以通过蓄水槽水位及室内工况分别控制冷凝水的集中排出及送风系统的开启。
2.根据权利要求书1所述的一种基于储能的高效垂直套管式地热通风冷却系统，其特征在于：所述水平进风管道进风处设有空气过滤设备；所述垂直送风管道距离建筑墙体2-3m位置设有静音风机；所述的进风管道外壁设有保温层，保温层一...
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