本發(fā)明涉及一種綠色環(huán)保的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，尤其涉及一種仿生樹木蒸騰作用的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

能源是國家發(fā)展的重要支柱之一，各行各業(yè)的發(fā)展都離不開能源消耗，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，能源消耗日益增長。目前世界上的能源主要以化石能源為主，其會排放二氧化碳等污染物導(dǎo)致環(huán)境污染，而且化石能源具有不可再生性，會隨著使用日益枯竭。在環(huán)境溫度較高的夏季，房屋的主要溫度調(diào)節(jié)方式是采用空調(diào)降溫。隨著空調(diào)的普及，空調(diào)耗電成為了居民用電中的主要組成部分。如何減少空調(diào)能耗，對于能源節(jié)約具有重要意義。目前關(guān)于降低空調(diào)能耗的研究主要集中于制冷劑性能、換熱器效率、壓縮機效率和變頻調(diào)節(jié)等方面。

在夏季時，森林中的溫度低于城市中的溫度，基本處于人類舒適溫度范圍，這主要是由于樹木的蒸騰作用，大量的水在樹葉蒸發(fā)，水由于具有較大的相變潛熱，蒸騰作用吸收大量的熱量，使得森林中的溫度得到顯著降低。蒸騰作用完全不需要借助任何外力，大自然中的樹木通過根系從土壤吸收水分，依靠成千上萬的葉片所提供的毛細力以及根部的根壓將土壤中的水通過木質(zhì)部運輸?shù)綐淠卷敹说臉淙~。其中，樹干中的木質(zhì)部是多孔結(jié)構(gòu)，內(nèi)部充滿了輸水的導(dǎo)管細胞，這種多孔結(jié)構(gòu)的木質(zhì)部有利于減小水的重力，同時可以減少斷流的危險。分形結(jié)構(gòu)的樹枝有利于將水分均勻輸運到各個樹葉。樹木的蒸騰作用主要發(fā)生在樹葉，通過觀察樹葉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，葉片內(nèi)部的葉肉細胞聚集形成多孔介質(zhì)，葉肉細胞之間的微細通道有利于提供強大的毛細作用力。目前世界上最高的樹木高達100米以上，水分輸運的動力主要由蒸騰作用和根壓提供，其中蒸騰作用為主要因素。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種仿生樹木蒸騰作用的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，仿生大自然中樹木的蒸騰作用，實現(xiàn)無污染無能耗的室溫調(diào)節(jié)功能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種仿生樹木蒸騰作用的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：主要由多孔介質(zhì)材料層和防水層構(gòu)成的屋頂，用于儲存仿生蒸騰作用水源的儲水箱，和呈仿生樹枝的分形結(jié)構(gòu)且內(nèi)部采用多孔結(jié)構(gòu)的輸水管；其中，所述多孔介質(zhì)材料層具有仿生樹葉的微孔隙，所述輸水管一端與所述儲水箱相連接，所述輸水管另一端的發(fā)散末梢與所述多孔介質(zhì)材料層相連接。

所述多孔介質(zhì)材料層由多片仿生樹葉的多孔介質(zhì)材料板拼接而成，各所述多孔介質(zhì)材料板分別與所述輸水管的所述發(fā)散末梢相連接。

所述多孔介質(zhì)材料板采用細小的微細玻璃球顆粒高溫?zé)Y(jié)而成，玻璃球之間存在大量的微米量級的微細通道。

所述屋頂采用傾斜的外形，并在所述屋頂?shù)南虏吭O(shè)置匯水槽，所述匯水槽通過雨水收集管與所述儲水箱相連接。

所述儲水箱埋入地下。

所述輸水管上還設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥，用于打開或關(guān)閉所述輸水管；所述儲水箱與外接的補水管相連接，并設(shè)置有第二調(diào)節(jié)閥；當打開所述第二調(diào)節(jié)閥時，能通過所述補水管向所述儲水箱中補充自來水、處理后的輕度生活污染廢水或地下水。

所述輸水管內(nèi)部填充玻璃纖維材料，在所述輸水管內(nèi)形成具有微細通道的多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)。

所述輸水管緊貼房屋墻壁布置。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明的一種仿生樹木蒸騰作用的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，借鑒樹木蒸騰作用的降溫原理，利用仿生樹木結(jié)構(gòu)抽吸水分到屋頂進行蒸騰作用散熱冷卻對房屋進行降溫，整個降溫過程無需消耗任何能源，有效減少室溫調(diào)節(jié)能耗。2、本發(fā)明的一種仿生樹木蒸騰作用的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用收集的自然界雨水或輕度污染的生活廢水作為冷卻流體，減少了水的浪費。3、本發(fā)明的一種仿生樹木蒸騰作用的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用燒結(jié)玻璃球多孔材料作為仿生樹葉，制造成本較低，具備一定的結(jié)構(gòu)強度，同時可以提供較大的毛細力將液態(tài)水抽吸到屋頂進行仿生蒸騰作用，無需消耗額外的能源。4、本發(fā)明的一種仿生樹木蒸騰作用的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用仿生樹枝分形結(jié)構(gòu)的輸水管，有效減小輸水阻力，將儲水箱中的水均勻輸運到屋頂每一部分。5、本發(fā)明的一種仿生樹木蒸騰作用的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，輸水管內(nèi)部填充纖維材料，提供毛細力的同時減小輸水管中的流體重力。6、本發(fā)明的一種仿生樹木蒸騰作用的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，當外界環(huán)境溫度較低時，蒸騰作用較弱，當外界環(huán)境溫度較高時，蒸騰作用較強，具有自適應(yīng)特性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種仿生樹木蒸騰作用的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括屋頂1、儲水箱2和輸水管3。其中，屋頂1包括上部的多孔介質(zhì)材料層11和底部的不可滲透的防水層12，多孔介質(zhì)材料層11具有仿生樹葉的微孔隙，為仿生蒸騰作用提供毛細抽吸力，防水層12防止雨水等滲漏進房屋內(nèi)；儲水箱2用于儲存仿生蒸騰作用的水源；輸水管3內(nèi)部采用多孔結(jié)構(gòu)，一端與儲水箱2相連接，另一端與屋頂1的多孔介質(zhì)材料層11相連接；輸水管3上還設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥4，用于打開或者關(guān)閉輸水管3。當?shù)谝徽{(diào)節(jié)閥4打開時，通過將儲水箱2內(nèi)的水分輸送到屋頂1進行蒸騰作用，達到降溫的目的。

上述實施例中，屋頂1的多孔介質(zhì)材料層11由多片仿生樹葉的多孔介質(zhì)材料板13拼接而成，輸水管3采用仿生樹枝的分形結(jié)構(gòu)，流動阻力小，各多孔介質(zhì)材料板13分別與輸水管3的末梢相連接，使得水分均勻輸送；而且相比于光伏太陽能電池板，多孔介質(zhì)材料板13制造成本低。

上述實施例中，多孔介質(zhì)材料板13采用細小的微細玻璃球顆粒高溫?zé)Y(jié)而成，玻璃球之間存在大量的微米量級的微細通道，由于玻璃具有親水特性，可提供較大的毛細抽吸力，而且制作過程無污染，成本較低。

上述實施例中，屋頂1采用傾斜的外形，并在屋頂1的下部設(shè)置匯水槽5，匯水槽5通過雨水收集管6與儲水箱2相連接。通過傾斜的屋頂1收集雨水，雨水順著屋頂1流入?yún)R水槽5，通過雨水收集管6進入到儲水箱2中作為仿生蒸騰作用的水源。

上述實施例中，儲水箱2埋入地下，雨水不僅可以通過屋頂1匯集，也可以通過房屋附近的地面匯集，以增加儲水箱2中的儲水量。

上述實施例中，儲水箱2還與一外接的補水管7相連接，并設(shè)置有第二調(diào)節(jié)閥8；當持續(xù)高溫且無降雨時，可以打開第二調(diào)節(jié)閥8，通過補水管7向儲水箱2中補充自來水，或經(jīng)過處理后的輕度生活污染廢水，或補充地下水。

上述實施例中，輸水管3內(nèi)部填充玻璃纖維材料，從而在輸水管3內(nèi)形成具有微細通道的多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)仿生樹木的木質(zhì)部，可產(chǎn)生毛細力，有利于減少一定高度時水的重力，并且可防止產(chǎn)生氣泡而引起斷流，還具備過濾的作用。

上述實施例中，輸水管3緊貼房屋墻壁布置，不影響室內(nèi)空間，降溫效果更好。

樹木蒸騰作用對于房屋的溫度調(diào)節(jié)具有重要的借鑒意義。本發(fā)明的一種仿生樹木蒸騰作用的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用仿生樹葉的具有微孔隙的親水多孔材料制作屋頂，為仿生蒸騰作用提供毛細抽吸力；利用內(nèi)部填充有纖維的分形結(jié)構(gòu)輸水管為屋頂?shù)亩嗫撞牧瞎┧?；利用雨水收集系統(tǒng)將雨水收集到儲水箱中作為水源，也可利用生活輕度污染水初步處理后作為水源；仿生大自然中樹木蒸騰作用，實現(xiàn)無污染無能耗的室溫調(diào)節(jié)功能。

上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護范圍之外。