[发明专利]一种景观式节能居住系统

权利要求书

1.一种景观式节能居住系统，其特征在于，采用方形框架式多层居室架构，每一层均采用方形结构，方形结构的中心为中央区，中央区设置电梯；方形结构的四面均为房间区；每一个房间区设有至少一个房间；房间区与中央区通过过道区相连;

为增加通风效率及采光，相邻的房间区之间具有隔断空间；

每一个房间至少有两个相对通透的窗户；

4个房间区围成的区域由过道区以及中央区分割成4个功能区；

所述的功能区为自助服务器（6）、景观区（8）、健身休闲区（14）以及图书阅览区（16）中的至少一个；

自助服务区中设有自助购物机（7）和智能货柜（5）；智能货柜用于收发快递包裹，自助购物机用于顾客购买食品饮料或日用品；

景观区中设有水池（10）、休闲木椅和观赏用的植物（9）；

健身休闲区设有健身器材和桌椅（15）；

图书阅览区中摆放有自助书架以及便于阅读的桌椅，也还有位于桌椅上方用于遮阳挡雨的顶棚；

每一侧的多个房间并排设置，在房间的外层设有外侧过道（3），外侧过道的外侧设有绿化带（4）；绿化带中种植有观赏植物；绿化带外侧设有护栏;

包括设置在外墙壁内的循环吸热管网系统；

所述的循环吸热管网系统包括设置在房间外墙内的吸热管网，吸热管网输出的水进入锅炉，锅炉为多间房间提供热水供应；

锅炉中设有锅炉加热装置；

吸热管网由多个蛇形的吸热水管（21）通过串联或并联方式连接而成；吸热管网的入口接自来水或接空调系统的冷却水；吸热管网具有统一的出水管即汇聚管（30）；汇聚管处设有用于检测吸热管网输出水温的第一温度传感器（T1）；锅炉内设有用于检测锅炉中水温的第二温度传感器（T2）；吸热水管竖直方向或斜向布置；

第一温度传感器、第二温度传感器和锅炉加热装置均与MCU相连；

根据以下情况实施控制：

（a）若吸热管网输出的水温t1在45-55度内，则锅炉无需加热即可直接输出；

（b）若t1大于55度，直接输出热水，或者MCU通知控制冷水加入管往锅炉中加入一些冷水，使之温度在该范围内再输出；锅炉中原本具有冷水阀K1，K1受控于MCU；

（c）若吸热管网输出的水温t1小于45度，则MCU启动锅炉加热装置，将锅炉中的水加热到45-55度再输出；

吸热水管的外部设有多个安装板（24），每一个安装板上设有至少一个安装孔（25），安装孔用于插入螺钉以固定吸热水管；

吸热水管内设有多块挡板（26），每一块挡板上设有多个用于水流穿过的过孔（27）；过孔为多圈同心圆设置;

在吸热水管的内壁的周向等间距设有多条凹槽（28），用于增加吸热面积，提高吸热效率;

房间的外墙由外到内依次包括外墙外层（31）、水管安装层（32）、隔热层（33）和外墙内层（34），吸热管网设置在水管安装层内;

还包括智能冷量分配系统；

所述的智能冷量分配系统中，由主冷量供应管P为各房间提供冷量，主冷量回管Q回收冷量；智能冷量分配系统还包括辅助冷量传输管M；

每一个房间均设有换热器和设置在换热器处的风机；主冷量供应管P和辅助冷量传输管M均通过流入阀门接换热器的入口；主冷量回管Q和辅助冷量传输管M均通过流出阀门接换热器的出口；相邻的房间的入口与出口之间设有联络管道；所述的连接管道上设有联络阀门；进入阀门、流出阀门和联络阀门均受控于主控中心；房间内设置有受控于主控中心的控制器；

主冷量供应管P、辅助冷量传输管M和主冷量回管Q中的工质温度依次升高；

智能冷量分配系统控制策略如下：

（1）若t（i+1）-t（i）t0，t0为设定的阈值，t（i）、t（i+1）分别为相邻的2个房间中控制器的设定温度；则主控中心通过阀门控制房间i中换热器的入口接通P,出口与房间i+1的入口接通，而房间i+1的换热的出口接通Q；

（2）若t（k）-t（j）t1，t1为设定的阈值，t（k）、t（j）分别为非相邻的2个房间中控制器的设定温度；则主控中心通过阀门控制房间j中换热器的入口接通P,出口与M管相通，M管与Q管分别接房间k的换热的入口和出口；

（3）在第（1）和第（2）的基础上级联；如多个连续的房间换热器通过联络管道串联；多个两两不相连的房间换热器通过M管串联；以及部分房间的换热器通过联络管串联，部分房间的换热器通过M管串联;

还包括废水收集循环利用系统，所述的收集循环利用系统包括依次连接的废水收集池、废水净化池和净水池；废水收集池用于收集一次使用废水，废水净化池中设有净水设备用于将所述的一次使用废水进行净化，净化后的水进入净水池储存，进水池的水进行二次利用；所述的二次利用包括用于冲马桶、用于对绿植浇水以及对室内外的水池进行补水;

在房间内设有用电设备保护系统，用电设备保护系统包括基于继电器的过载保护电路；

房间内设有自动通风系统，自动通风系统包括设置在室内的空气质量传感器、设置在房间的墙壁上的能自动开启的窗户，还包括设置在室内和室外的温湿度传感器以及设置在室外的雨量传感器，窗户的开合受控于房间内的控制器；

房间内用电设备电流检测及继电器控制电路的说明如下：

电流互感器的输出信号经桥式整流器得到Vin；比较器比较Vin和参考电压Vref，若Vin＞Vref，则比较器输出低电平，控制继电器断开；

另外，Vin经放大器放大后进入MCU的ADC端口；

由于信号可能较为微弱，因此，设计了可调放大倍数的放大器；具体电路连接及工作原理如下：

桥式整流器的输出端Vin为信号端，所述的信号端经电阻R0的接运算放大器LM393的反相输入端，运算放大器LM393的同向输入端经电阻R0接地，运算放大器LM393的同向输入端还分别经4个电阻R01-R04接4选一选择器的4个输入通道，4选一选择器的输出通道接运算放大器LM393的输出端Vout，Vout接MCU的ADC端；

另外MCU的2个输出端口分别接4选一选择器的通道选端A和B；

Vout与Vin的计算公式：

Vout=Vin*(Rx+R0）/R0;其中，Rx=R01，R02，R03或R04；基于选通端AB来确定选择哪一个电阻； R04=5*R03=25*R02=100*R01；R01=5*R0；

调节房间控制面板显示屏发光亮度的亮度调节电路包括MCU、LED灯串、三极管、电位器Rx和A/D转换器；三极管为NPN型三极管；显示屏的固定架上海设有旋钮开关与电位器Rx同轴相连；

电位器Rx和第一电阻R1串接形成分压支路，分压支路一端接电源正极Vcc，分压支路的另一端接地；电位器Rx和第一电阻R1的连接点接A/D转换器的输入端；A/D转换器的输出端接MCU的数据输入端口；

LED灯串包括多个串接的LED灯；LED灯串的正极接电源正极Vcc；LED灯串的负极接三极管的C极，三极管的E极经第二电阻R2接地；三极管的B极的接MCU的输出端；电源正极Vcc为5V，A/D转换器为8位串行输出型转换器；

用于太阳能电池板为房间内锂电池充电的恒流充电电路包括恒压驱动芯片和电流反馈电路；

恒压驱动芯片的电压输出端为恒流充电电路的正输出端VOUT+；恒压驱动芯片的负输出端接地；

恒压驱动芯片由直流电压供电端VIN+和VIN-供电；

所述的电流反馈电路包括电阻R1、R2和R5和参考电压端VREF+；

参考电压端VREF+通过依次串联的电阻R1、R2和R5接地；

电阻R5与R2的连接点为恒流充电电路的负输出端VOUT-；

电阻R1与R2的连接点接恒压驱动芯片的反馈端FB；

恒流充电电路还包括电压反馈电路；

电压反馈电路包括电阻R3和R4以及二极管D1；

电阻R3和R4串联后接在恒流充电电路的正输出端VOUT+与地之间；电阻R3和R4的连接点接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极接恒压驱动芯片的反馈端FB。