[发明专利]散热及/或蓄能的方法、热交换装置及热泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热及/或蓄能的方法，特别地指一种利用筏基水池位于地表下的恒温层，筏基水具有恒温的特性，在夏天储热、冬天取热的方法。

背景技术

随着科技的进步和工业的高度发展，随之带给环境无限的冲击，尤其是全球气候变暖日趋严重，众多国际环保协议不断产生，环保与节能已成为大众的共识。众所周知，一般传统的冷冻、空调系统的运转过程，最终将废热排放到大气环境中，对环境影响巨大，不但是能源使用效率的损失，若区域性排放量过大时，更造成环境热效应的污染。若从能量守恒的观点而言，这些热气的能量相当于输入冷气机的电能，加上从冷气房所吸取的热量，而排出的热气能量会高于输入电力的数倍之多。

公知的热泵，例如图5所示，压缩机100高压侧的高热冷媒先进入一级热交换器101中热交换后，再进入二级热交换器102内进行二次热交换。冷却水在一级热交换器101内从冷媒中吸取大量焓后，热水被导出至使用端；然而，通过二级热交换器102热交换的冷却水，通过泵103泵送到冷却水塔104中，并通过风扇105加速与空气作热交换后，降温的冷却水又被导入循环中使用。完成二次热交换后的冷媒，进入膨胀阀106进行气化，低压、低温冷媒在蒸发端热交换器107中，与来自使用端的循环水进行热交换后回到压缩机100的低压侧，该释放热能后的冷水则被导出至使用端。

虽然，在理论上不论外界气温度多低，只要可充分地降低冷媒的蒸发温度在大气温度以下，即可利用温度差吸收大气中的热。但，在夏天高温湿热、冬天则高湿阴冷的岛型气候的地区，相对湿度经常超过80％，甚至达到90％以上；因此，在夏天高压侧经常压力太高，冷却效率不佳，而冬天高压不容易建立，从外界不能吸收到足够的热，需很长暖机时间，总体能源效率不高且运转成本相对亦高。此外，传统热泵有待改善的缺点还包括：

1)公知的热泵需要建设冷却水塔的费用。

2)公知的热泵，需要一个冷却水循环泵和一个散热风扇长时间(几乎不停歇)运转散热，耗费能源。

3)公知的热泵将废热排放于大气环境中，造成环境热效应的污染。

4)公知热泵的冷却水塔须定期清洗及维护，且有滋生集团病菌的问题。

5)公知的热泵受气候温度、湿度的影响非常大，尤其是在高湿热或高湿冷的气候区域，冷却效率不佳。

在此引入中国台湾发明公开公报第200702610号、中国台湾新型专利公报第361614号、中国台湾新型专利公报第M279831号作为参考。

发明内容

依据自然法则，在大地表层下深度0.5米～1米属于日恒温层，1米～100米之间属于年恒温层，所谓恒温层是指在太阳能或地心热的交互作用下，经常保持在恒定的温度范围内。日恒温层所温度仍然会受到太阳照射的影响，夏季与冬季会产生差别变化，年恒温层则几乎与太阳照射毫无相关性，因此，夏季与冬季的温度几乎没有变化。以台湾地区而言，年恒温层的温度经常保持在约20℃～22℃之间，这可视为巨大的能源储存库。

从另一方面来说，筏式基础为现代高楼建筑的基本型式，大型建筑物为减低土层内部因基础载重产生的应力集中现象，而将最底层空间即地下楼层之下(通常约1～3米之间)设计成一个巨大水池，类似船舶浮于水中的原理，使建物的重心更低、基础更稳固。一般的高楼层建筑结构，在高处建有若干个蓄水池，例如自来水蓄水池、消防水蓄水池、中继蓄水池或其它用途的蓄水池等。然而，筏基水池属于筏式基础的一部分，一般建筑物几乎都采全面积开挖，因此在地下楼层更深的底部除了一小部份作为污水池和自来水池之外，整个筏基分隔成多个筏基水池，且彼此之间底部互相连通以形成一个巨大的蓄水池，若以蓄水量比例而言至少为高处蓄水池的十倍以上，甚至数十倍之多，将视建筑物的总重量而有所不同。

由于筏基水池位于地表恒温层，其水具有恒温的特性，例如，在台湾地区水温常年保持在20℃～22℃之间，低于夏季气温许多且又高于冬季气温许多，大约介于两者之间的平均值，相较于大气温度其稳定性非常高，鉴于能源取之于大地，用之于大地的思维，若能通过适当的手段夏天储热、冬天取热，其储存量非常巨大且再生迅速，取之不尽用之不竭。

本发明的主要目的在于提供一种利用建筑物筏基水散热及/或蓄能的方法，将地表下恒温层的地恒温能量加以利用。

为了实现上述目的及其它目的，本发明提供的利用建筑物筏基水散热及/或蓄能的方法，至少包括：

在建筑物底部至少设有一筏基水池并蓄有水；