[发明专利]一种无动力自换热结构及方法

说明书

本发明公开了一种无动力自换热结构及方法，无动力自换热结构为透气透热防渗地埋孔，所述透气透热防渗地埋孔布设在地下蓄水池底部，所述透气透热防渗地埋孔内铺设透气防渗砂，透气防渗砂的上表面与蓄水池中的水体接触，下表面与蓄水池下的土壤接触，水体与土壤通过透气防渗砂进行热量交换。无动力自换热方法，地下蓄水池中的水体与蓄水池下的土壤通过布设在蓄水池下的透气透热防渗地埋孔内的透气防渗砂进行热量交换。本发明针对北方等寒冷、缺水地区建筑供热利用自然能源所存在的限制，提出一种多用途雨水能量池，该能量池将海绵城市建设与自然能源开发结合起来，收集、净化、储存雨污水，储存水体与地层土壤进行能量交换，间接利用土壤热能，将热能储存于水池内。

技术领域

本发明涉及节能技术领域，更具体地说，涉及一种无动力自换热结构及方法。

背景技术

建筑能耗是世界能源消耗的重要部分，根据《中国建筑能耗研究报告(2017年)》，中国房屋建筑在全生命周期中消耗的能源占全国总能源消耗的40％～50％。2017年，我国建筑能源消费总量为8.99亿吨标准煤，占全国能源消费总量的21.11％，公共建筑的能耗占总建筑能耗的38.33％，能源消耗指标高、总量大。与煤炭、石油等传统能源相比，热泵技术是一种可再生能源利用技术，具有经济、节能、环保等优点。其中，水源是最简单、最廉价的热源，然而类似于北京等中国北方地区，地下水资源严禁开发利用，水源热泵技术难以采用，制约了水源热泵技术在北方地区的应用。

发明内容

本发明针对以上问题，基于海绵城市建设，将建造的地下调蓄池内储存的水体作为水源热泵的热源，提出一种无动力自换热技术，以提高地下蓄水池内水体与土壤的换热效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种无动力自换热结构，为透气透热防渗地埋孔，所述透气透热防渗地埋孔布设在地下蓄水池底部，所述透气透热防渗地埋孔内铺设透气防渗砂，透气防渗砂的上表面与蓄水池中的水体接触，下表面与土壤接触，水体与土壤通过透气防渗砂进行热量交换。所述透气(热)防渗砂具有透气透热与防止水渗透功能。

所述透气透热防渗地埋孔间隔布设在蓄水池底部。

所述透气透热防渗地埋孔均匀间隔布设在蓄水池底部。

所述透气透热防渗地埋孔的高度与蓄水池底部厚度一致。所述透气透热防渗地埋孔深入到蓄水池下的土壤层中。

蓄水池四壁和底部非透气透热防渗地埋孔部分由混凝土构成。

透气防渗砂堆积在透气透热防渗地埋孔中，孔隙度为0.3～0.4。透气防渗砂之间不使用粘结剂，为自然堆积。

本发明还提供一种无动力自换热方法，地下蓄水池中的水体与蓄水池下的土壤通过布设在蓄水池下的透气透热防渗地埋孔内的透气防渗砂进行热量交换。

透气防渗砂堆积在透气透热防渗地埋孔中，孔隙度为0.3～0.4。

地下蓄水池中的水体与蓄水池下的土壤主要通过气体流动进行热量交换。

夏季，蓄水池内水体温度高于土壤时，气体流向土壤，促进水体向土壤传热；冬季，蓄水池内水体温度低于土壤时，气体流向水体，促进土壤向水体传热，

技术特征(原理)：

在蓄水池下布设透气(热)防渗地埋孔，利用地层土壤、水体与气体之间的温差效应、扩散效应和辐射效应，推动气体流动，打通土壤与水体间的能量传输通道，通过气体对流作用来增强土壤与水体热交换，实现等效地源热泵的效果。夏季，蓄水池内水体温度高于土壤时，推动气体流向土壤，通过气体对流作用，促进水体向土壤传热；冬季，蓄水池内水体温度低于土壤时，推动流向水体，通过气体对流作用，促进土壤向水体传热，等效于地源热泵。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种无动力自换热结构的示意图。