[发明专利]一种利用溶洞空气调节城市温度的方法及其配套系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市制冷工程领域。

背景技术

空调系统消耗大量的能源。工业发达国家空调所耗的能量约占总耗能量的三分之一，如美国和日本；如果加上冬季空调的耗费，有的甚至达到总耗能量的 45%，如瑞典。夏季，常规空调耗费的能量，大部分用于冷源耗能，小部分用于动力耗能。空调耗费的能源最后都生成废热，进一步提高城市环境的温度。 联合国气候变化专门委员会(IPCC)公布了第四次评估报告，在21世纪，随着人为制作的变暖，会导致夏天极热，冬天极冷的厄尔尼诺现象，而且地球表面的气温还会不断地升高，甚至不可逆转，受这种气候的影响，未来的建筑需要耗费大量的能源，排放更多的二氧化碳，来满足人体舒适度的需要。

作城市区域空调冷源系统，现行的有两种：第一种是利用岩石圈为冷源的地埋管与地源热泵空气调节系统，第二种是利用水圈为冷源的城市区域空气调节系统，但这两种系统存在以下缺点：①地埋管与地源热泵空气调节系统：是通过地埋水管与与地源热，在岩石圈进行热交换后，形成一个城市与岩石圈的循环系统，因此岩石层的结构分布，温度分布，地下水温度，径流方向和流速决定了该系统是否可行性和经济的投入，而且地埋水管一旦泄漏会造成地下水源的污染，地埋管与地源热泵空气调节系统只能调节城市建筑室内的空气，而无法净化室内的空气的大气污染物质（TSP）。②利用水圈为冷源的城市区域空气调节系统：就是在不同的深度设置伸入海中的汲水口，大径量抽取温度足够低的次表层海水，经前处理工序后，由绝热的通道输入城市的。海水的循环冷却技术，由于严重的腐蚀、结垢、污损生物附着和盐沉积，推广应用存在较大难度，而且也是只能调节城市建筑室内的空气，而无法净化室内的空气的大气污染物质（TSP）。

上述①、②说明了它们的技术系统是引入大气圈空气进入城市建筑室内的基础上，改善城市建筑室内环境而设计的，只能算一种改善热工的环保系统，不能彻底的净化大气圈的空气或者作为低功耗节能系统来使用，由于两个系统的技术缺陷，导致了它们无法应对气温不断升高的21世纪气候变化和城市大规模的使用。

溶洞存在于喀斯特岩溶地区，中国有世界上最大的喀斯特岩溶连续带，发育了地球上最多的喀斯特溶洞群，由于碳酸盐溶洞在地下,那里没有太阳直接辐射和天空散射辐射的变化，所以洞穴气候与洞穴外部气候有实质性的差别。洞穴外部气候属于大气圈，洞穴气候属于岩石圈，岩石圈的温度受大气圈温度影响较小，所以溶洞空气温度和湿度稳定，而且洞穴里形成的次生碳酸盐（石钟乳、石笋、石柱)对大气的污染物（TSP）有净化的作用，因此溶洞空气纯度高，还弥漫着有助于健康的负电荷微粒，属于可再生的岩石圈能源，因此可以利用机械排风的方式，将热舒适度好，空气品质高的溶洞风，引入到城市建筑中。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现在的城市空调系统存在的耗能大、破坏大气温度的问题，提供了一种将溶洞中空气引入到建筑中调节温度的方法和装置。

本发明技术方案：

一种利用溶洞空气调节城市空气的方法：在喀斯特溶洞的上方地域范围内修建城市，从溶洞中抽取溶洞空气，溶洞空气经溶洞空气过滤除湿处理装置处理工序后，由绝热的通道输入城市绝热溶洞空气总库，然后再经地面溶洞空气分流泵，分别输送到分布在各处的溶洞空气分库与建筑物使用单元，吸取建筑物内环境的热量后，进入大气层。

一种用于实施上述方法的城市整体空调系统，包括地下溶洞空气抽风泵，地下溶洞空气抽风泵和溶洞空气过滤除湿处理装置连接，溶洞空气过滤除湿处理装置和城市绝热溶洞空气总库连接，城市绝热溶洞空气总库通过地面溶洞空气分流泵分别和民用建筑溶洞空气分库、公共建筑溶洞空气分库、工业溶洞空气分库连接，各空气分库和各建筑中的使用设备连接。地下溶洞空气抽风泵安装在溶洞中。

本发明有益效果：