[发明专利]基于上游水源的城市水空调系统及其空气温度调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种城市市政工程技术，特别涉及一种利用水体作为媒介，基于上游水源的城市水空调系统及其室内空气温度调节方法，该系统和室内空气温度调节方法可应用于住宅小区、学校、医院等公共基础设施的城市市政工程中冷暖系统工程方面。

背景技术

当今社会，由于工业等的高速发展，环境污染日益严重，电力一直比较紧张，其环保的、可持续化的发展一直是势在必行的趋势。而传统空调的臭氧层破坏、高能耗一直与环保节能的理念相悖，但却由于一直没有更好的温度控制措施一直无法被取缔。南北纬45度之内许多城市都达到了年平均气温15℃的情况，使得季节温差越发明显，伴随着极端天气的日趋频繁，生活的环境受到了严峻的挑战。以我国四川成都平原为例：成都平原的气候类型为亚热带季风气候；其土壤以紫色土为主，主要生产水稻。成都地区在都江堰以下的岷江等河流的灌溉下，这片平原水患、旱灾较少。自古就是中国经济发达，物产最为富饶的地区之一，也是整个中国西部唯一一片一直保持较高发展水平的地区，被誉为“天府之国”。2011年成都市年平均温度在18℃左右；年平均降水量在1000毫米以上，年雨天平均约270天，成都地区的多雾是中国阴雨天气最多的地区之一。但因平原邻近川西高原山地，深受山地下沉的冷空气的影响，加之平原河水大多来自西部高原山地的冰雪融水，同时，平原上地势低洼的古河道地区，地下水位高，土壤冷湿，故成都平原无论气温、水温和土温均较低，热量条件较之四川盆地其他地区稍为逊色。

成都地区由于地表海拔高度差异显著，直接造成水、热等气候要素在空间上分布不均。2011年成都市年平均温度在18℃左右，比同纬度长江中下游地区高2—3℃。以成都平原夏季为例，在夏天，成都市平均气温在最近几年表现为持续增长的趋势，使得成都平原夏季气温持续走高，再加上室外风速小，成都广大平原、丘陵地区风速约为1—1.5米/秒，因此使得成都地区夏季室内温度也居高不下。2012年最高温度接近40℃，比如，2012年8月10日市区温度最高达到了39.3℃，在六、七、八月份的平均温度也高于30℃。因此在炎热的夏天室内降温成了许多家庭面对的一大必须解决的问题，现在用于降温的方式普遍使用的是传统空调进行夏季的制冷，但是现在几乎所有传统空调均为含氟空调，排放含有氟氯烃(大多数即为氟利昂)。氟利昂的大量生产和使用，并且进入大气，由于惰性，不被雨水冲刷，寿命极长，它们可完好无损地扩散到10-50km高的平流层中，导致臭氧层的破坏。因为含有氯成份的制冷剂在释放到大气时会升到大气层的上层，在同温层被紫外线照射会分解形成氯原子自由基，成为使臭氧分解的催化剂。氯原子自由基是破坏臭氧层的主要物质，它们对臭氧的破坏是以催化的方式进行的。据估算，一个氯原子自由基可以破坏104—105个臭氧分子，氯原子自由基和溴原子自由基之间还存在协同作用，即二者同时存在时，破坏臭氧的能力要大于二者简单的加和，这样对臭氧层的破坏违背了《保护臭氧层维也纳公约》（该公约通常简称“维也纳公约”，1985年3月22日订于维也纳，并于1988年9月22日生效；中国于1989年9月11日加入该公约，同年12月10日，该公约对中国生效）；以及不符合经修正的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔协议书》（原议定书于1987年9月16日订于蒙特利尔。经过了两次修正。本经修正的议定书于1992年8月20日生效。中华人民共和国政府于1991年6月13日交存加入书。本修正的议定书于1992年8月20日对我国生效）。另外众所周知，传统空调制冷制热的高功率不仅耗电耗能，而且一直为人诟病，2011年6月29日成都市用电量达到了582.7万千瓦，当年最高超过了700万千瓦，2012年8月10日用电量达到724.51万千瓦，超过8月9日的677.32万千瓦，也超过了成都市安全运行承载能力680万千瓦，在整个夏季，成都市空调用电负荷占整个用电负荷的1/3，因此，对成都地区环境的可持续发展、节能减排方针政策的开展以及资源的充分利用造成不良影响。

2010年成都市行政辖区面积达到1.21万平方公里，包含9区4市6县。2010年末，成都市户籍总人口为1149.07万人，仅次于北京，上海以及重庆，其中市区人口为535.15万人，县（市）人口为613.92万人。全市共430.68万户，其中市区199.88万户，县（市）为230.88万户，平均每户2.67人，市区每户2.68人。全市人口密度为每平方公里944人，其中市区人口稠密，每平方公里2514人。稠密的人口、充足的人口数量以及城市的规模易于市政工程中冷暖系统工程的推广，进行大范围管道铺设合理可行并且经济，这也正是本发明的任务所在。

发明内容