一种用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统的制作方法

本实用新型涉及一种富氧增压采暖系统，具体涉及一种用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统。

背景技术：

已知的，我国高原地区平均海拔均在3000m以上，高寒缺氧，年平均气温0℃左右，平均空气含氧量为210g/m³，仅为低海拔地区的70%左右，恶劣的环境条件对居住人员的身心健康造成了极大的损害。此外高原地区冻土面积占比极高，给传统建筑施工造成了巨大的困难，大大降低了传统建筑物的使用寿命。气膜建筑以气密性良好的建筑膜材为外壳，使气膜建筑内形成了相对独立的小环境，针对高原地区高寒、缺氧、低压等气候特点，通过增加内部压力、氧气及温度控制等方式来降低气膜建筑内部的等效海拔，加强内部的舒适性，改善人员生活质量。同时气膜建筑仅需在建筑周边布置井桩，相比传统建筑减少了桩基数量，可最大限度地削弱冻土的不利影响。

目前针对高原气膜建筑内压力、氧气及温度主要采用分散独立控制的方式，分别通过加压系统、富氧系统和采暖系统实现内部各参数的独立调节，加压系统普遍采用送风机鼓风加压，富氧系统普遍采用制氧机弥散供氧，采暖系统普遍采用散热器或地热采暖的方式，既有技术人工依赖度高，智能化自控能力弱，系统形式较为分散，集成化程度极低，不利于气膜建筑的快速拆除和重建。此外，弥散式的供氧方式需将整个气膜空间氧气含量达到人体适宜值范围，包括无人员活动区域，这势必会造成氧气资源的极大浪费等。

由此可见，高原气膜建筑现有压力、氧气、温度调控技术存在系统集成化程度低、自控能力弱、不利于气膜建筑的快拆快建和智能运维、弥散供氧浪费氧气资源等问题。

因此，如何提出一种用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统就成了本领域技术人员的长期技术诉求。

技术实现要素：

为克服背景技术中存在的不足，本实用新型提供了一种用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统，本实用新型相比于高原气膜建筑既有内部压力、氧气及温度分散独立调控技术，具有集成度更高，便于实现气膜建筑的快拆快建和集中运行维护，可有效解决既有技术各系统分散设置引起的运行维护不便、拆装困难等问题，同时外界空气通过送风机组内部入口处过滤器过滤处理，而后经过送风机组内部出口处与热泵机组相连的换热器加热处理，流入室外公用送风管，在此处与制氧机生产的氧气混合后经气膜建筑送风口送入室内送风软管，从室内送风软管两侧的出风口均匀流出，将混有氧气的热空气集中有效地送至人员经常活动区域，相比于既有弥散式供氧技术，本实用新型仅针对人员活动区域局部集中采暖供氧，可有效节约资源等。

为实现如上所述的发明目的，本实用新型采用如下所述的技术方案：

一种用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统，包括送风机组、热泵机组、制氧机、室外公用送风管、室内送风软管、气压监测器、气压控制器、温度监测器、温度控制器、含氧量监测器、含氧量控制器、无线通讯模块和气膜建筑，在所述气膜建筑的内壁上分别设有室内送风软管、送风口、排风口、气压监测器、温度监测器和含氧量监测器，所述室内送风软管的进风口连接送风口，所述送风口连接室外公用送风管的室外公用送风管出口，室外公用送风管的室外公用送风管入口连接送风机组的出风口，所述送风机组上换热器的进出水口与热泵机组的进出水口相连，在室外公用送风管的外缘面上设有室外公用送风管旁通口，所述室外公用送风管旁通口连接制氧机，在所述排风口上设有电动阀，所述气压监测器、送风机组和电动阀通过线路连接气压控制器，所述温度监测器、热泵机组通过线路连接温度控制器，所述含氧量监测器和制氧机通过线路连接含氧量控制器，所述气压控制器、温度控制器和含氧量控制器分别通过无线通讯模块与服务器或客户端通讯连接形成所述的用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统。

所述的用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统，所述室内送风软管设置在气膜建筑内壁的顶部。

所述的用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统，所述室内送风软管的外缘面上设有复数个出风口。

所述的用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统，所述出风口的直径由靠近进风口至远离进风口依次增大。

所述的用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统，所述送风机组包括过滤器、送风机和换热器，在所述送风机的进风口设有过滤器，在送风机的出风口设有换热器。

所述的用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统，所述热泵机组为二氧化碳制冷剂热泵。

采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下所述的优越性：

本实用新型将外界空气通过送风机组内部出口处与热泵机组相连的换热器加热处理，流入室外公用送风管，在此处与制氧机生产的氧气混合后经气膜建筑送风口送入气膜内，实现气膜建筑的富氧增压采暖，系统集成度高，便于实现高原气膜建筑的快拆快建和集中运行维护，进一步，采用室内送风软管，针对人员活动区域进行局部集中采暖供氧，相比传统弥散式供氧方法，可有效节约资源，此外，气压监测器、温度监测器、含氧量监测器分别设置在气膜建筑内部，获取内部的气压、温度及含氧量数据并发送至各自对应控制器，依据气压、温度及含氧量的设定值范围，分别控制送风机组、电动阀、热泵机组及制氧机的运行，使内部各参数维持在设定值范围内，同时气压控制器、温度控制器和含氧量控制器通过无线通讯模块与服务器或客户端通讯连接，实时发送气膜建筑内部的参数数据，通过服务器或客户端实现对气膜建筑内部各参数的实时监控和干预，本实用新型具有人工依赖度低、人机交互友好、智能化程度高等优点，适合大范围的推广和应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的电器连接示意图；

图3是本实用新型中室内送风软管的结构示意图；

在图中：1、送风机组；2、热泵机组；3、制氧机；4、室外公用送风管；5、室内送风软管；6、电动阀；7、过滤器；8、送风机；9、换热器；10、室外公用送风管入口；11、室外公用送风管旁通口；12、室外公用送风管出口；13、送风口；14、排风口；15、气压监测器；16、气压控制器；17、温度监测器；18、温度控制器；19、含氧量监测器；20、含氧量控制器；21、无线通讯模块；22、进风口；23、出风口；24、气膜建筑。

具体实施方式

通过下面的实施例可以更详细的解释本实用新型，本实用新型并不局限于下面的实施例；

首先需要说明的是，本实用新型在描述结构时采用的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

结合附图1～3所述的一种用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统，包括送风机组1、热泵机组2、制氧机3、室外公用送风管4、室内送风软管5、气压监测器15、气压控制器16、温度监测器17、温度控制器18、含氧量监测器19、含氧量控制器20、无线通讯模块21和气膜建筑24，在所述气膜建筑24的内壁上分别设有室内送风软管5、送风口13、排风口14、气压监测器15、温度监测器17和含氧量监测器19，实施时，所述室内送风软管5设置在气膜建筑24内壁的顶部，室内送风软管5的外缘面上设有复数个出风口23，所述出风口23的直径由靠近进风口22至远离进风口22依次增大，即室内送风软管5可以缝制于气膜建筑膜材内部，室内送风软管5本体由气膜建筑内膜和软管壁围制而成，一组出风口23均匀分布于室内送风软管5，且室内送风软管5两侧均设置出风口23，一组出风口23的大小不同，离所述气膜建筑送风口13最近处最小，往远处依次增大；所述室内送风软管5的进风口22连接送风口13，所述送风口13连接室外公用送风管4的室外公用送风管出口12，室外公用送风管4的室外公用送风管入口10连接送风机组1的出风口，所述送风机组1上换热器9的进出水口与热泵机组2的进出水口相连，所述热泵机组2为二氧化碳制冷剂热泵，所述送风机组1包括过滤器7、送风机8和换热器9，在所述送风机8的进风口设有过滤器7，在送风机8的出风口设有换热器9，在室外公用送风管4的外缘面上设有室外公用送风管旁通口11，所述室外公用送风管旁通口11连接制氧机3，在所述排风口14上设有电动阀6，所述气压监测器15、送风机组1和电动阀6通过线路连接气压控制器16，所述温度监测器17、热泵机组2通过线路连接温度控制器18，所述含氧量监测器19和制氧机3通过线路连接含氧量控制器20，所述气压控制器16、温度控制器18和含氧量控制器20分别通过无线通讯模块21与服务器或客户端通讯连接形成所述的用于高原气膜建筑的一体式富氧增压采暖系统。

本实用新型在具体实施时，送风机组1内部入口处设有过滤器7，内部出口处设有换热器9，送风机组1出风口与室外公用送风管4的室外公用送风管入口10连通，室外公用送风管4的室外公用送风管出口12与气膜建筑24的送风口13连通，以向气膜建筑24内部送风，室内送风软管入口22与气膜建筑24的送风口13连通，以将送风机组1送入的空气均匀送入气膜建筑24内部人员经常活动区域，电动阀6与排风口14连接并连通，热泵机组2热水进出口与送风机组1内部出口处换热器9进出水口连通，以向换热器9提供热交换用热水，制氧机3出口与室外公用送风管4上的室外公用送风管旁通口11连通，以将氧气通过室外公用送风管4送入气膜建筑24内部，气压监测器15、温度监测器17、含氧量监测器19均设置在气膜建筑24内部，气压监测器15、送风机组1和电动阀6分别与气压控制器16电连接，气压控制器16通过气压监测器15获取的气膜建筑24内部的气压数据，控制送风机组1内部送风机8的转速和电动阀6的开度，温度监测器17和热泵机组2分别与温度控制器18电连接，温度控制器18通过温度监测器17获取的气膜建筑24内部的温度数据，控制热泵机组2的启停，含氧量监测器19和制氧机3分别与含氧量控制器20电连接，含氧量控制器20通过含氧量监测器19获取的气膜建筑24内部的含氧量数据，控制制氧机3的启停，气压控制器16、温度控制器18、含氧量控制器20分别通过无线通讯模块21与服务器或客户端通讯连接。向服务器或客户端实时发送气膜建筑内部的气压、温度及含氧量数据，通过服务器或客户端实现对气膜建筑24内部各参数的实时监控和干预。

在具体实施时，首先分别在气压控制器16、温度控制器18及含氧量控制器20内设置气膜建筑内部的气压、温度、含氧量值范围，并通过在气膜建筑24内部设置气压监测器15、温度监测器17及含氧量监测器19，获取气膜建筑24内部的气压、温度及含氧量数据并发送至各自对应的气压控制器16、温度控制器18、含氧量控制器20。气压控制器16与送风机组1和电动阀6电连接，通过调节送风机组1的转速和电动阀6的开合度，分别控制气膜建筑24内部气体的输入量和输出量，使内部气压值维持在设定值范围内。温度控制器18与热泵机组2电连接，通过调节热泵机组2的启停，控制送风机组1出口处换热器10内部的热水温度，进而控制送入气膜建筑24内的空气温度，使内部温度值维持在设定值范围内。含氧量控制器20与制氧机3电连接，通过调节制氧机3的启停，控制混入室外公用送风管4的氧气量，从而控制送入气膜建筑24内的空气含氧量，使内部含氧量维持在设定值范围内。同时还设置无线通讯模块21，气压控制器16、温度控制器18、含氧量控制器20通过无线通讯模块21与服务器或客户端通讯连接，向服务器或客户端实时发送气膜建筑内部的气压、温度及含氧量数据，通过服务器或客户端实现对气膜建筑内部各参数的实时监控和干预。

实施时，送风机组1包括送风机8、过滤器7及换热器9。室外空气在送风机8作用下，首先流经过滤器7完成过滤，而后经过换热器9实现加热，经过过滤加热后的空气通过室外公用送风管4经送风口13送入气膜建筑24内部。过滤器7可采用合成纤维过滤网、无纺布过滤棉、玻璃纤维过滤网、活性炭过滤网等，用以净化空气中的各种杂质、颗粒物等。换热器9可采用板翅式换热器、板壳式换热器等。

实施时，室外公用送风管4可采用镀锌铁皮材料，外部包裹聚乙烯保温材料。

实施时，室内送风软管5设置于气膜建筑24内人员经常活动区域顶部，缝制于气膜建筑膜材内部，软管本体由气膜建筑内膜24和软管壁25围制而成，一组出风口23均匀分布于室内送风软管5，且室内送风软管5两侧均设置出风口23，一组出风口23的大小不同，离送风口13最近处最小，往远处依次增大。系统启动后风量流入室内送风软管5，风管鼓起，风量可从室内送风软管5两侧的出风口23均匀流出，达到人员活动区域局部集中采暖供氧的目的，有效地节约了资源。软管壁材料可采用气膜建筑同款pvdf膜材。设置于气膜建筑24内人员经常活动区域顶部，缝制于气膜建筑膜材内部，实现一体化结构，可随气膜建筑一同快拆快建。

实施时，热泵机组2可采用二氧化碳制冷剂，相比传统氟利昂制冷剂更适用于高原寒冷室外环境，同时可以达到更高的热水温度，采暖效果更好。

本实用新型可以直接适用于气膜建筑设备的技术领域，系统集成度高，便于实现高原气膜建筑的快拆快建和集中运行维护，可有效解决既有技术各系统分散设置引起的运行维护不便、拆装困难等问题。同时利用室内送风软管，针对人员活动区域进行局部集中采暖供氧，相比传统弥散式供氧方法，可有效节约资源。

本实用新型未详述部分为现有技术。

为了公开本实用新型的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本实用新型旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。