具有呼吸功能的预制舱的制作方法

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种具有呼吸功能的预制舱。

背景技术：

模块化智能预制舱变电站，具有安全可靠、占地面积小、建站周期短、外观小精美、使用寿命长、无辐射、低噪音、布局灵活等优点。在应用过程中逐步广泛得到市场认可。为了让预制舱具备更加优秀的热环境，提高暖通系统的工作效率，舱体的结构设计便成了一个极具研究性的课题。

因为过冷过热的温度环境都可能导致预制舱内的电力设备无法正常运转。所以在面临高温/高寒/高湿地区等特殊地区，舱体内需要有空气调节设备来起到维持恒定温度的作用，但这就形成了外部环境的温度与舱内的温度差异很大的情况，而简单的舱体结构，往往会造成舱体的内墙壁或者外墙壁上产生冷凝水，而加速舱体墙体或舱底腐蚀。而且在某些特殊地区，昼夜温差很大，或是有日照和阴雨天气温差大或四季的温差很大，现有大多数的舱体结构仅仅能解决保温性能的问题，不能够随着内外环境的差异变化而进行自我的生态调节，单纯的只是靠内部的空气调节设备来制冷、制热来维持舱内温度的恒定。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种具有呼吸功能的预制舱，通过墙体的墙体空气层和舱底的底部空气层、舱顶的顶部空气层，以及舱顶呼吸口和舱底呼吸口实现预制舱的呼吸功能，改善舱内热环境，阻止温度迅速上升或者下降，缩短空气调节设备工作时间，降低能耗。

本发明采取的技术方案是：

一种具有呼吸功能的预制舱，其特征是，所述预制舱包括墙体、舱顶和舱底，所述舱顶内形成顶部空气层，所述墙体内形成墙体空气层，所述墙体空气层与顶部空气层相通，所述墙体的底部设置与墙体空气层相通的舱底呼吸口，所述舱底呼吸口与预制舱舱体相通，所述舱顶的檐部位置设有与顶部空气层相通的舱顶呼吸口，所述舱顶呼吸口与预制舱室外相通。

进一步，所述舱底下方为底座，所述舱底与底座之间形成底部空气层，所述底部空气层与墙体空气层相通，所述舱底上设置所述舱底呼吸口，所述舱底呼吸口连通预制舱舱体与底部空气层。

进一步，所述墙体从外至内依次为外墙板、内墙板、防火板和装修板，所述内墙板和防火板之间形成所述墙体空气层，所述外墙板、内墙板、防火板和装修板的上部与预制舱的横梁固定，下部与预制舱的舱底和底座固定。

进一步，所述墙体空气层内安装若干钢梁，所述钢梁与内墙板接触固定，所述钢梁与内墙板接触处设置非金属减震隔热垫片，所述防火板固定在钢梁上。

进一步，所述外墙板由1-3mm的钢性耐低温材料构成，外墙表面涂覆一层浅色的保温隔热涂层；所述内墙板一般由1-2mm的钢性材料构成。

进一步，所述钢梁高30-35mm，长80-120mm，宽度与墙体空气层宽度相当。

进一步，所述防火板厚度为10-20mm，防火板与装修板是由若干块面积相当的防火子板与装修子板拼装而成。

进一步，所述外墙板与内墙板之间、底座内均设置聚氨酯或岩棉保温层，所述聚氨酯或岩棉保温层的厚度为40-60mm。

进一步，所述舱顶包括顶部保温层和吊顶板，所述顶部保温层位于舱顶上方，所述吊顶板位于预制舱舱体与舱顶连接处。

进一步，所述舱顶呼吸口上设置开关闸和温度传感器，所述预制舱体内安装有空气调节设备，所述预制舱通过控制模块判断温度传感器温度信息，当温度低于0℃或高25℃时，控制模块控制开关闸关闭舱顶呼吸口和舱底呼吸口，并打开空气调节设备；当温度介于0℃与25℃之间时，控制模块控制开关闸打开舱顶呼吸口，并关闭空气调节设备。

本发明的有益效果是：

（1）预制舱墙体的结构使舱体实现隔音降噪、隔热保温、防凝露等功能；

（2）通过墙体的墙体空气层和舱底的底部空气层、舱顶的顶部空气层，以及舱顶呼吸口和舱底呼吸口实现预制舱的呼吸功能，改善舱内热环境，阻止温度迅速上升或者下降，延迟工业设备启动时间，缩短工业设备工作时间，降低能耗；

（3）墙体空气层和底部空气层可作为电缆通道，空气层内的新风更换可延长电缆寿命；

（4）制作简单，成本低。

附图说明

附图1是本发明的预制舱的结构示意图；

附图2是附图1中a的局部放大图；

附图3是空气调节设备开启时，舱内空气封闭时的状态示意图；

附图4是空气调节设备开启时，舱内空气被定时流通时的状态示意图；

附图5是空气调节设备关闭时，预制舱自主“呼吸”状态示意图。

附图中的标号分别为：

1.墙体；2.舱顶；

3.顶部空气层；4.墙体空气层；

5.舱底呼吸口；6.预制舱舱体；

7.舱顶呼吸口；8.顶部保温层；

9.吊顶板；10.外墙板；

11.保温层；12.内墙板；

13.防火板；14.装修板；

15.钢梁；16.隔热垫片。

17.舱底；18.底座；

19.底部空气层；20.空气调节设备。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具有呼吸功能的预制舱的具体实施方式作详细说明。

参见附图1，具有呼吸功能的预制舱包括墙体1、舱顶2和舱底17，舱顶2内形成顶部空气层3，墙体1内形成墙体空气层4，墙体空气层4与顶部空气层3相通，舱底17下方为底座18，舱底17与底座18之间形成底部空气层19，底部空气层19与墙体空气层4相通，舱底17上设置舱底呼吸口5，舱底呼吸口5连通预制舱舱体6与底部空气层19。舱顶2的檐部位置开有舱顶呼吸口7，舱顶呼吸口7与预制舱室外相通。

预制舱的舱顶2包括顶部保温层8和吊顶板9，顶部保温层8位于舱顶2上方，吊顶板9位于预制舱舱体6与舱顶2连接处。顶部保温层8为了保证舱顶2的隔热保温，吊顶板9一方面起到美观装饰作用，另一方面隔断舱内与顶部顶部空气层3。舱顶呼吸口7上设计有温度传感器和开关闸，与预制舱的控制模块连接实现控制。在预制舱内还安装空气调节设备20，控制模块根据温度传感器反馈的信号，控制开关闸对舱顶呼吸口7的启闭以及对空气调节设备20的开关（温度传感器、开关闸均未示出）。

预制舱的这种结构，能保证良好的隔音降噪、保温隔热性能，防止舱内冷凝水的产生，其形成的贯通结构能够代替原有舱内恒压排风机构以维持舱内的恒压，墙体空气层4和底部空气层19形成空气隔热层。一方面可以起到进一步保温隔热的作用，另一方面可作为舱内电缆通道，还可以成为舱内外恒压、空气贯穿通道。

参见附图2，预制舱墙体1从外至内分依次为：外墙板10、保温层11、内墙板12、墙体空气层4、防火板13、装修板14。具体的，外墙板10是最外层与外部环境直接接触，一般由1mm-3mm的钢性耐低温材料构成，外墙表面涂覆一层浅色的保温隔热涂层。紧贴着外墙板10的是由聚氨酯、岩棉等构成的保温层11，其厚度一般在40-60mm。紧贴保温填充材料层的是内墙板12，内墙板12一般由1-2mm的钢性材料构成。内墙板12上安装有若干根钢梁15，钢梁15高30-35mm，长80-120mm，宽度与墙体1墙体空气层4相当，钢梁15与内墙板12接触处设计有隔热垫片16，隔热垫片16为非金属隔热减震材料。防火板13通过螺栓固定在钢梁15上，防火板13一般厚度为10-20mm，是由具有防火阻燃性能较强的材料构成。最内层面向舱内紧贴防火板13的是装修板14，装修板14是由具有防火阻燃性能的非金属材料构成。防火板13与装修板14是由若干块面积相当的防火子板与装修子板拼装而成。

外墙板10是与外部环境直接接触，所以其受外部环境温度影响而进行冷热传导最快，传导率最高。而经过保温层11的隔断后，有钢性的内墙板12受外界环境温度影响而产生冷热传导的传导率便会降低一部分。而经过隔热垫片16，墙体1墙体空气层4的断桥作用隔断后，冷热温度的传导到防火板13上的传导率更是大幅下降，另外防火板13，装修板14都是冷热传导率低的非金属材料，在经过这两层的阻隔，外部环境的冷热温度对舱内的传导和影响几乎可以接近于零。这样的设计结构只用了40-60mm的保温填充材料层结合40-60mm的空气隔热层，既能超越单纯用150mm的保温填充材料层达到的保温效果，而且节省了保温材料的填充量，减少了成本，降低了墙体1的厚度，增加了舱内的空间，而且墙体1空气隔热层还实现了多功能的作用。

墙体空气层4还可作为舱内电力设备电缆的通道，干净美观，可以为电缆的散热提供足够的空间，方便后期的检修，检修时只需拆除其外的防火板13和装修板14即可。钢梁15可以用来固定电缆穿线管路，还可以起到加固预制舱墙体1，固定防火板13和装修板14的作用。

舱底17为钢梁结构，用于承重舱体内设备，舱底17下方为底座18，舱底17与底座18之间形成底部空气层19，底座18内设有保温材料，防止热量在底部产生传递。

下面对预制舱的温度控制过程进行说明。

参见附图3，图中的箭头方向即为空气流动方向。当外界温度低于0℃或高于25℃时，温度传感器将温度信号发送给控制模块，控制模块控制开关闸关闭，舱顶呼吸口7与外界封闭，同时也可关闭舱底呼吸口。预制舱的舱体与外界隔绝，以防室外的低温或高温影响室内设备和人员的工作。同时，控制模块控制开启空气调节设备20，使室内保持合适的温度，保证设备和人员的正常工作。空气调节设备20吹出的风向舱体四周扩散，也会以舱底呼吸口5进入底部空气层19、墙体空气层，甚至能到达顶部空气层。

参见附图4，图中的箭头方向即为空气流动方向。必要时，在设备启动状态以及空气调节设备20打开状态，也可以打开顶部呼吸口的开关闸和舱底呼吸口，使舱体室内空气与外界进行短时交换。可以设定为每1-2小时，顶部呼吸口的开关闸和舱底呼吸口自动打开3-5分钟，对舱体内部的空气进行呼吸轮换，避免空气污浊，使空气层及舱内的空气也保持一定的新风环境，确保空气层中电缆使用寿命。

参见附图5，图中的箭头方向即为空气流动方向。当外界温度介于0℃与25℃之间时，温度传感器将温度信号发送给控制模块，控制模块控制关闭空气调节设备20，并把开关闸和舱底呼吸口打开，舱顶呼吸口7与外界连通，舱内设备工作发出的热量使得舱内空气温度高于舱外温度，舱内较热空气因为热胀冷缩的原理通过舱底呼吸口5、底部空气层19、墙体空气层4、顶部空气层3和舱顶呼吸口7被排出。底部空气层19、墙体空气层4、顶部空气层3和舱顶呼吸口7形成循环通道，舱内空气不断地被舱外空气替换，达到“自由呼吸”的效果。可以调节舱内的温度和气压恒定，以达到舱内外的生态平衡的目的，做到节能减排的作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。