[发明专利]一种仿生树木蒸腾作用的室温调节系统

说明书

本发明涉及一种仿生树木蒸腾作用的室温调节系统，该系统包括主要由多孔介质材料层和防水层构成的屋顶，用于储存仿生蒸腾作用水源的储水箱和呈仿生树枝的分形结构且内部采用多孔结构的输水管；其中，多孔介质材料层具有仿生树叶的微孔隙，输水管一端与储水箱相连接，输水管另一端的发散末梢与多孔介质材料层相连接。本发明借鉴树木蒸腾作用的降温原理，利用仿生树木结构抽吸水分到屋顶进行蒸腾作用散热冷却对房屋进行降温，整个降温过程无需消耗任何能源，有效减少室温调节能耗；而且本发明当外界环境温度较低时，蒸腾作用较弱，当外界环境温度较高时，蒸腾作用较强，具有自适应特性。

技术领域

本发明涉及一种绿色环保的室温调节系统，尤其涉及一种仿生树木蒸腾作用的室温调节系统。

背景技术

能源是国家发展的重要支柱之一，各行各业的发展都离不开能源消耗，随着经济的发展，能源消耗日益增长。目前世界上的能源主要以化石能源为主，其会排放二氧化碳等污染物导致环境污染，而且化石能源具有不可再生性，会随着使用日益枯竭。在环境温度较高的夏季，房屋的主要温度调节方式是采用空调降温。随着空调的普及，空调耗电成为了居民用电中的主要组成部分。如何减少空调能耗，对于能源节约具有重要意义。目前关于降低空调能耗的研究主要集中于制冷剂性能、换热器效率、压缩机效率和变频调节等方面。

在夏季时，森林中的温度低于城市中的温度，基本处于人类舒适温度范围，这主要是由于树木的蒸腾作用，大量的水在树叶蒸发，水由于具有较大的相变潜热，蒸腾作用吸收大量的热量，使得森林中的温度得到显著降低。蒸腾作用完全不需要借助任何外力，大自然中的树木通过根系从土壤吸收水分，依靠成千上万的叶片所提供的毛细力以及根部的根压将土壤中的水通过木质部运输到树木顶端的树叶。其中，树干中的木质部是多孔结构，内部充满了输水的导管细胞，这种多孔结构的木质部有利于减小水的重力，同时可以减少断流的危险。分形结构的树枝有利于将水分均匀输运到各个树叶。树木的蒸腾作用主要发生在树叶，通过观察树叶的内部结构发现，叶片内部的叶肉细胞聚集形成多孔介质，叶肉细胞之间的微细通道有利于提供强大的毛细作用力。目前世界上最高的树木高达100米以上，水分输运的动力主要由蒸腾作用和根压提供，其中蒸腾作用为主要因素。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种仿生树木蒸腾作用的室温调节系统，仿生大自然中树木的蒸腾作用，实现无污染无能耗的室温调节功能。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种仿生树木蒸腾作用的室温调节系统，其特征在于，该系统包括：主要由多孔介质材料层和防水层构成的屋顶，用于储存仿生蒸腾作用水源的储水箱，和呈仿生树枝的分形结构且内部采用多孔结构的输水管；其中，所述多孔介质材料层具有仿生树叶的微孔隙，所述输水管一端与所述储水箱相连接，所述输水管另一端的发散末梢与所述多孔介质材料层相连接。

所述多孔介质材料层由多片仿生树叶的多孔介质材料板拼接而成，各所述多孔介质材料板分别与所述输水管的所述发散末梢相连接。

所述多孔介质材料板采用细小的微细玻璃球颗粒高温烧结而成，玻璃球之间存在大量的微米量级的微细通道。

所述屋顶采用倾斜的外形，并在所述屋顶的下部设置汇水槽，所述汇水槽通过雨水收集管与所述储水箱相连接。

所述储水箱埋入地下。

所述输水管上还设置有第一调节阀，用于打开或关闭所述输水管；所述储水箱与外接的补水管相连接，并设置有第二调节阀；当打开所述第二调节阀时，能通过所述补水管向所述储水箱中补充自来水、处理后的轻度生活污染废水或地下水。

所述输水管内部填充玻璃纤维材料，在所述输水管内形成具有微细通道的多孔介质结构。

所述输水管紧贴房屋墙壁布置。