本發(fā)明涉及一種海綿城市光伏建筑一體化利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，地球綠化面積逐漸減少，溫室效應(yīng)日益加劇，城市內(nèi)部熱島效應(yīng)也隨之加劇，造成城市內(nèi)夏季氣溫居高不下的結(jié)果，且城市降水因?yàn)闆]有植被根系的儲(chǔ)水作用而隨城市污水排道排走，形成水資源的浪費(fèi)，另外城市降水對(duì)城市排水系統(tǒng)有一定要求，若排水不當(dāng)，形成積水，會(huì)對(duì)城市美觀與居民舒適性造成影響。

現(xiàn)有的海綿城市系統(tǒng)(如專利CN 105830774 A)，僅能實(shí)現(xiàn)少量雨水的收集利用，雨水利用率低，未能很好地解決城市的洪水內(nèi)澇等問題。

綜上所述，有必要對(duì)已有技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步完善。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：基于上述問題，本發(fā)明提供一種海綿城市光伏建筑一體化利用系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的一個(gè)技術(shù)方案是：一種海綿城市光伏建筑一體化利用系統(tǒng)，包括與建筑相連接的屋頂綠色生態(tài)系統(tǒng)、自動(dòng)化雨水灌溉裝置、太陽能PV/T系統(tǒng)和地下雨水制冷供暖裝置。

進(jìn)一步地，屋頂綠色生態(tài)系統(tǒng)位于建筑頂部，包括土壤支撐架、砂土營養(yǎng)層、雨水過濾層和雨水收集管道，土壤支撐架是由兩塊與水平面呈15°的有機(jī)塑料板搭建的屋頂狀坡面，雨水過濾層垂直于水平面安裝在土壤支撐架兩側(cè)，砂土營養(yǎng)層鋪設(shè)在土壤支撐架上表面，雨水過濾層內(nèi)側(cè)固定砂土營養(yǎng)層，外側(cè)與雨水收集管道相連。

進(jìn)一步地，土壤支撐架表面設(shè)有便于雨水流動(dòng)收集引水槽，砂土營養(yǎng)層便于種植植物，由營養(yǎng)土、粗砂、珍珠巖混合組成，上表面由網(wǎng)格固定層固定，雨水過濾層由珊瑚石、過濾棉、麥飯石、過濾棉、活性炭、過濾棉由里到外依次排列組成，土壤支撐架與雨水過濾層之間安裝有透水板。

進(jìn)一步地，自動(dòng)化雨水灌溉裝置包括噴灌頭、供水管道、蓄水池、自動(dòng)控制閥和離心式水泵，蓄水池埋于地下，噴灌頭布置于砂土營養(yǎng)層上方，噴灌頭與蓄水池之間通過供水管道連通，自動(dòng)控制閥和離心式水泵均安裝于供水管道上，供水管道穿過土壤支撐架坡面頂端并將其固定，蓄水池輸入端與雨水收集管道輸出端連通。

進(jìn)一步地，太陽能PV/T系統(tǒng)位于建筑頂部，包括光伏板、光伏蓄電池、加熱管段、熱水管道、鋪設(shè)保溫材料的儲(chǔ)水箱和用戶末端，光伏板對(duì)加熱管段內(nèi)的水加熱，加熱管段輸入端與供水管道連接，加熱管段輸出端通過熱水管道與儲(chǔ)水箱連通，光伏板與光伏蓄電池線路連接，儲(chǔ)水箱與用戶末端連接。

進(jìn)一步地，地下雨水制冷供暖裝置包括用戶末端、蓄水池、安裝于蓄水池內(nèi)的換熱管段、送風(fēng)管道和回風(fēng)管道，回風(fēng)管道兩端分別連通用戶末端的回風(fēng)口與換熱管段的輸入端，送風(fēng)管道兩端分別連通換熱管段的輸出端和用戶末端的送風(fēng)口，回風(fēng)管道和送風(fēng)管道上均裝有軸流式風(fēng)機(jī)，回風(fēng)管道上裝有空氣過濾器。

進(jìn)一步地，光伏蓄電池與離心式水泵、自動(dòng)控制閥、軸流式風(fēng)機(jī)、用戶末端均線路連接。

本發(fā)明的有益效果是：(1)在屋頂設(shè)立綠色生態(tài)系統(tǒng)，雨水在生態(tài)系統(tǒng)的砂土營養(yǎng)層里被初步過濾，之后由坡面流至雨水過濾層，進(jìn)一步過濾后由雨水收集管道送入蓄水池，實(shí)現(xiàn)雨水的循環(huán)利用，提高雨水利用率；

(2)太陽能PV/T系統(tǒng)獲得的電能儲(chǔ)存至蓄電池，供給軸流式風(fēng)機(jī)與離心式水泵使用，實(shí)現(xiàn)雨水灌溉和地下雨水制冷供暖的自動(dòng)化；

(3)太陽能PV/T系統(tǒng)中光伏板下側(cè)的加熱器利用光伏得熱，對(duì)供水管道中的雨水進(jìn)行加熱，供給用戶使用，實(shí)現(xiàn)雨水資源的再利用，同時(shí)由于光伏板的性能受溫度影響，雨水在流經(jīng)光伏板并與其換熱時(shí)，既實(shí)現(xiàn)了對(duì)雨水的加熱，又對(duì)光伏板進(jìn)行冷卻，使光伏板的性能得到了很好的保證；

(4)儲(chǔ)存的雨水在地下蓄水池中能保持恒溫，蓄水池內(nèi)置的送風(fēng)管道呈蛇形分布，雨水通過換熱管段與管內(nèi)空氣可進(jìn)行充分換熱。儲(chǔ)存的地下雨水夏季可作為冷媒供冷，冬季可作為熱媒供熱，節(jié)能環(huán)保且不會(huì)造成溫室效應(yīng)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明在多層建筑中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中建筑的俯視圖；

圖3是本發(fā)明在個(gè)體公寓中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是太陽能PV/T系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是地下雨水制冷供暖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1.噴灌頭，2.雨水過濾層，3.光伏板，4.儲(chǔ)水箱，5.砂土營養(yǎng)層，6.熱水管道，7.空氣過濾器，8.回風(fēng)口，9.送風(fēng)口，10.供水管道，11.雨水收集管道，12.離心式水泵，13.軸流式風(fēng)機(jī)，14.蓄水池，15.送風(fēng)管道，16.回風(fēng)管道，17.排風(fēng)口，18.土壤支撐架，19.用戶末端，20.加熱管段，21.光伏蓄電池，22.換熱管段，23.自動(dòng)控制閥。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。

如圖1、3所示，屋頂綠色生態(tài)系統(tǒng)是由土壤支撐架18、砂土營養(yǎng)層5和雨水過濾層2組成，土壤支撐架18是由有機(jī)塑料板搭建的底角為15度的坡面構(gòu)成的，且在塑料板表面設(shè)有引水槽，便于雨水流動(dòng)收集。放置在土壤支撐架18的砂土營養(yǎng)層5由營養(yǎng)土、粗砂、珍珠巖組合而成，表面由網(wǎng)格固定層固定，防止砂石滾動(dòng)，同時(shí)對(duì)植物有固定作用，另外坡面頂端由穿過坡面的供水管道10作進(jìn)一步固定；雨水過濾層2垂直于水平面安裝在土壤支撐架18兩側(cè)，內(nèi)側(cè)用于固定砂土營養(yǎng)層5，外側(cè)與雨水收集管道11相連。雨水過濾層2由珊瑚石、過濾棉、麥飯石、過濾棉、活性炭、過濾棉從里到外依次排列組成，并由透水板壓緊安裝在土壤支撐架18兩側(cè)。屋頂綠色生態(tài)系統(tǒng)既實(shí)現(xiàn)了雨水的收集利用，提高雨水利用率，改善空氣環(huán)境，又很好地解決城市的洪水內(nèi)澇等問題，還可以作為隔熱層維持室內(nèi)溫度恒定。

如圖2所示的自動(dòng)化雨水灌溉裝置由噴灌頭1、自動(dòng)控制閥23、供水管道10、離心式水泵12組成。噴灌頭1與供水管道10在坡面頂部相接，架設(shè)在頂樓水管處的離心式水泵12與光伏蓄電池21相連，儲(chǔ)存在地下蓄水池14里的雨水通過供水管道10運(yùn)輸?shù)轿蓓敐补嘀参?，自?dòng)化雨水灌溉裝置由光伏蓄電池21提供能量，將地下蓄水池14中的雨水輸送到屋頂，在晴天對(duì)綠色植物自動(dòng)灌溉，實(shí)現(xiàn)雨水資源再利用，不僅節(jié)約了電能，也減輕了居民管理的負(fù)擔(dān)。

如圖4所示的太陽能PV/T系統(tǒng)由光伏板3、加熱管段20、熱水管道6和鋪設(shè)保溫材料的儲(chǔ)水箱4組成。光伏板3鋪設(shè)于建筑頂部或建筑側(cè)壁，與光伏蓄電池21相連，加熱管段20由熱水管道6固定安裝在光伏板3下側(cè)，通過熱水管道6將熱水儲(chǔ)存至頂樓儲(chǔ)水箱4，輸送給用戶末端19，供給用戶生活熱水，與儲(chǔ)水箱4相連的熱水管道6由換熱系數(shù)較小的保溫材料制成，兩種材料接口處由保溫性能較好的橡膠材料包裹連接。另外，多層建筑中的支架可做成圖示的遮陽板，實(shí)現(xiàn)建筑一體化。太陽能PV/T系統(tǒng)既可以為地下雨水制冷供暖系統(tǒng)的軸流式風(fēng)機(jī)13、自動(dòng)化雨水灌溉裝置的離心式水泵12和自動(dòng)控制閥23提供能源，節(jié)省能耗，也可以為用戶提供生活熱水。

如圖5所示的地下雨水制冷供暖系統(tǒng)由軸流式風(fēng)機(jī)13、空氣過濾器7、送風(fēng)管道15、換熱管段22、回風(fēng)管道16、蓄水池14組成。蓄水池14通過雨水收集管道11與供水管道10實(shí)現(xiàn)雨水的收集和利用，蓄水池14安裝在地下，內(nèi)置風(fēng)管作為換熱管段呈蛇形分布，以提高換熱效率。軸流式風(fēng)機(jī)13、空氣過濾器7在蓄水池14輸入端前通過回風(fēng)管道16相接，送風(fēng)管道15末端與用戶末端19室內(nèi)相連，用戶末端19設(shè)有排風(fēng)口17。蓄水池14中的送風(fēng)管道15由換熱系數(shù)大的材料制成。地下雨水制冷供暖系統(tǒng)利用光伏蓄電池21提供的能量，不僅可以為室內(nèi)送入新鮮空氣，也可以利用換熱管段22，使空氣與地下儲(chǔ)存的雨水充分換熱，達(dá)到夏季供冷，冬季供暖的效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)空氣溫度的調(diào)節(jié)，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，節(jié)約空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。