[发明专利]一种适用极端环境下自发电低能耗智能化橇装房屋体系

说明书

本发明属于建筑领域，具体涉及一种适用极端环境下自发电低能耗智能化橇装房屋体系，包括围护结构：围护结构内到外依次设置内部复合层、结构层和外部复合层、自发电模块、蓄电模块、仪表模块和通风保温模块。本发明针对实现可定期维护运行的无人值守监控站点，具有高效节能等优点。

技术领域

本发明属于建筑领域，具体涉及一种适用极端环境下自发电低能耗智能化橇装房屋体系。

背景技术

目前基于经济成本、能源产地、安全防护等因素的考虑，石油天然气管道、发电站、野外科研站、气象观测站等应用的无人化监控站点大多设于南北极荒漠戈壁、无人海岛等偏远地区。使无人化监控站点陷于极热极寒、风沙、缺水缺电、无风无光等极端环境之下，易造成设备故障或失效，地理位置的偏远给设备的检修带来不便，留下安全隐患。

现有监控站点主要问题表现在以下方面：(1)多采取传统方式建造，成本高、工期长。(2)外电接入难，成本高。(3)现阶段站场电池主要埋在地下，保温效果差，遇到极寒，需要人工去现场更换电池，成本高，实施难度大(4)多设于偏远地区，建造难度大。

综上原因，建造保温降温性好，自发电系统稳定，安装简便，运输便捷，成本可控的新型监控站点尤为重要。

基于此，做出本申请。

发明内容

本发明针对实现可定期维护运行的无人值守监控站点，提供一种适用极端环境下自发电低能耗智能化橇装房屋体系。

为实现上述目的，本发明具体提供的技术方案为：一种适用极端环境下自发电低能耗智能化橇装房屋体系，

包括围护结构：围护结构内到外依次设置内部复合层、结构层和外部复合层；

自发电模块：包括集装箱及安装于集装箱的太阳能板支撑架；所述太阳能板支撑架活动安装于集装箱，太阳能板支撑架端面实现任意角度设置；

蓄电模块：设置在室内，根据不同工况可选择铅酸电池、胶体电池、镍氢电池、镍镉电池、钠硫电池、镍锌电池、锌氧电池、锂电池等。

仪表模块：仪表模块是本系统的工作核心元件，根据不同用途设置排布。仪表模块属于耗能单元，同时工作过程中又会散发热量，利用高性能围护体系，这些散发热量可以储存起来，节省整个体系能耗。

通风保温模块：监测系统：a、取得外部监测温度T1和内部监测温度T2；b、将外部监测温度T1和内部监测温度T2通过公式T3＝(T2-T1)*R得到供气温度T3；c、如果T3>T2，启动通风系统；如果T3≤T2，返回步骤a继续监测；

人工智能：人工智能通过对昼夜温差ΔT、设备能耗Q和围护保温系数k分析得出最佳通风时间t。

保温性是实现整体系统低能耗的关键，本方案可解决寒冷地区冬季-60℃以下低温无外电依托的问题。根据当地气候特点，我们可选用不同的保温材料，达到设备正常工作环境温度。复合保温系统材料可通过如下方式计算选择：

所述围护结构传热系数K值计算：K＝1/R0＝1/(Ri+R+Re)＝1/(Ri+d/λ+Re)

Ri，内表面换热阻；Re，外表面换热阻；d，本系统采用GBS保温一体板厚度；λ，本系统采用GBS保温一体板导热系数；

所述围护结构基本耗热量，按下式计算：

Q＝aFK(tn-tw)

Q—围护结构的基本耗热量(W)；a—围护结构温差修正系数；F—围护结构的面积(m2)；K—围护结构的传热系数[W/(m2·℃)]；tn—冬季室内计算温度℃；tw—供暖室外计算温度℃。

进一步，所述结构层包括保温防火材料、防静电材料和结构材料。