本發(fā)明涉及一種利用可再生能源的活動住宅。

背景技術(shù)：

為了確?？沙掷m(xù)發(fā)展，如今，環(huán)境意識變得越來越重要。對于民用住宅和用于長時(shí)間停留的其它建筑(例如辦公樓、公共建筑等)，這主要反映在可再生能源的利用和廢物回收利用，包括廢熱。在可再生能源領(lǐng)域，最常用的方案之一是利用布置在屋頂上的太陽能電池來保障住宅的至少一部分能源供應(yīng)。利用太陽能進(jìn)行供暖也開始普及。所謂的被動式住宅解決了廢熱回收的問題。一方面，這些住宅具有優(yōu)異的保溫性能；另一方面，通過熱交換器向住宅引入通風(fēng)用新鮮空氣，使得排出的較高溫度的廢氣對引入的新鮮但溫度較低的空氣進(jìn)行加熱，從而大大降低甚至消除了供暖需求。

總體上講，雖然當(dāng)前流行的利用可再生能源的住宅和被動式住宅比常規(guī)建筑更環(huán)保一些，但是即使采用這種替代技術(shù)的住宅也具有明顯的生態(tài)印記。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種利用可再生能源并且基本上沒有生態(tài)印記的住宅。更確切地說，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種活動住宅，這種活動住宅在第一個(gè)地點(diǎn)安裝之后，可以拆除、運(yùn)輸并再次安裝到下一個(gè)地點(diǎn)。另一個(gè)目的是確保在任何安裝場地?zé)o需顯著改變環(huán)境(例如被建造、鋪設(shè)污水管或挖掘污水坑所改變)。

這些目的是通過一種利用可再生能源的活動住宅實(shí)現(xiàn)的，該活動住宅的特征包括：

-殼體結(jié)構(gòu)，包括可安裝并可拆卸的支撐結(jié)構(gòu)、以及使用可拆連接件安裝在該殼體結(jié)構(gòu)上的面板和屋蓋，

-將所述殼體結(jié)構(gòu)固定到地面上的地腳螺釘，和

-利用可再生能源并由所述殼體結(jié)構(gòu)承載的供電系統(tǒng)、飲用水供水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、以及通風(fēng)和供暖系統(tǒng)。

本發(fā)明的活動住宅僅通過地腳螺釘與環(huán)境接觸。供電系統(tǒng)、飲用水供水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、以及通風(fēng)和供暖系統(tǒng)共同使得所述活動住宅相當(dāng)于一座連接至所有基本公用事業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的住宅，但是該工程不需要侵?jǐn)_環(huán)境，尤其是地面(不需要飲用水管網(wǎng)、污水管網(wǎng)、天然氣管道，甚至與電網(wǎng)的連接都是可選的)，從而該住宅沒有生態(tài)印記。

在從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的更多的有益實(shí)施方式。

附圖說明

下面將參照附圖通過示例性實(shí)施方式更詳細(xì)地說明本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明的活動住宅的側(cè)視截面圖，其中示出了地面；

圖2是住宅的供電系統(tǒng)的框圖；

圖3是住宅的飲用水供水和廢水處理系統(tǒng)的示意圖；

圖4是布置在下層設(shè)備空間中的飲用水供水和廢水處理系統(tǒng)的各個(gè)單元的框圖；

圖5是居住層的用水口和排水口的示意性俯視平面圖；

圖6是布置在居住層的通風(fēng)和供暖系統(tǒng)的各個(gè)單元的示意性俯視平面圖；

圖7是布置在下側(cè)設(shè)備層的通風(fēng)和供暖系統(tǒng)的各個(gè)單元的示意性俯視平面圖。

具體實(shí)施方式

圖1是本發(fā)明的活動住宅10的側(cè)視截面圖，其中還示出了地面8?；顒幼≌?0包括由高強(qiáng)度材料(例如金屬、木材、碳纖維等)構(gòu)成的可安裝和可拆卸的支撐結(jié)構(gòu)12，該支撐結(jié)構(gòu)12支持住宅的內(nèi)外墻壁和其它邊界面(例如住宅10的基礎(chǔ)、其室內(nèi)地板、其頂棚等)，這些構(gòu)造是安裝在支撐結(jié)構(gòu)12上的面板14和屋蓋16的形式。支撐結(jié)構(gòu)12和面板14可由市場上可買到的材料(例如木材、纖維素材料等)制成。在支撐結(jié)構(gòu)12上還可形成陽臺18，優(yōu)選在住宅10的南立面墻板14(可包括門或窗)處形成，并且陽臺18優(yōu)選由欄桿18a限定。屋蓋16優(yōu)選部分地探出到陽臺18之外，從而可遮蓋陽臺18的一部分，或遮蓋整個(gè)陽臺18。陽臺18的被遮蓋部分優(yōu)選可通過紗窗19與戶外環(huán)境隔開，該紗窗19優(yōu)選可在軌道中滑動，從而可在陽臺18的被遮蓋部分產(chǎn)生一個(gè)無蚊蟲的空間。屋蓋16也可為屋蓋板的形式，其中的部件是市場上可買到的。

支撐結(jié)構(gòu)12、面板14和屋蓋16共同限定殼體結(jié)構(gòu)20，該殼體結(jié)構(gòu)20通過地腳螺釘22固定到地面8上。地腳螺釘22的規(guī)格和其間隔密度(即，每單位地面空間中的地腳螺釘數(shù)目)取決于活動住宅10的尺寸和規(guī)劃重量、以及每個(gè)地腳螺釘22的承載能力。住宅10可安裝在具有不同承載能力的地腳螺釘22上，地腳螺釘22的布置形式可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)通過已知方式進(jìn)行的靜力分析來確定。優(yōu)選采用承載能力為4噸的地腳螺釘22。

殼體結(jié)構(gòu)20承載利用可再生能源的以下系統(tǒng)：供電系統(tǒng)、飲用水供水系統(tǒng)50、廢水處理系統(tǒng)80、以及通風(fēng)和供暖系統(tǒng)90。

殼體結(jié)構(gòu)20包括設(shè)備空間26和位于其上方的居住空間28。本發(fā)明不僅涉及民用住宅，對于非民用住宅，術(shù)語“居住空間28”應(yīng)理解為涵蓋為了人員的長時(shí)間停留而設(shè)計(jì)的其它場所，例如辦公場所、購物場所、公共場所等。

供電系統(tǒng)、飲用水供水系統(tǒng)50、廢水處理系統(tǒng)80、及通風(fēng)和供暖系統(tǒng)90至少部分地安裝在設(shè)備空間26中。根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，可通過假頂棚29分隔出上層設(shè)備空間26b。優(yōu)選在居住空間中提供用于下到工程空間26中的多個(gè)可打開和可關(guān)閉的出入點(diǎn)，如圖4至8中所示的檢修口24。

供電系統(tǒng)30包括太陽能電池31，該太陽能電池31優(yōu)選布置在屋蓋16的朝南的屋蓋部分16a上。太陽能電池31可為任何類型的已知光電電池，例如單晶或多晶型，而且，正如本領(lǐng)域中所熟知的，該太陽能電池可包括多塊太陽能板(未示出)。承載太陽能電池31的屋蓋部分16a優(yōu)選探出到活動住宅10的朝南的立面墻板14之外，從而在陽光入射角β(即，陽光和豎直方向之間的角度)處于一年中的最小角度時(shí)可防止立面墻板14受到陽光直曬(例如，在匈牙利，陽光入射角β最小時(shí)是6月21日，但是優(yōu)選在整個(gè)夏季(至少在整個(gè)6月和7月)中防止立面墻板14受到陽光直曬)，并且在相對于豎直方向的入射角γ在一年中最大時(shí)陽光可照射在立面墻板14上(例如，在匈牙利，入射角γ最大時(shí)是12月21日，但是優(yōu)選在整個(gè)冬季(至少在整個(gè)12月和1月)中陽光可照射在立面墻板14上)，如圖1所示。探出到朝南的立面墻板14之外的屋蓋16部分的尺寸優(yōu)選使得在上述的后一個(gè)時(shí)段中陽光至少直接照射立面墻板14的一半高度，更優(yōu)選至少直接照射立面墻板14的三分之二高度。朝南的立面墻板14可包括窗戶、陽臺門、延伸到地板的法式落地窗、或其他可透光的方案。

承載太陽能電池31的屋蓋部分16a優(yōu)選具有與全年運(yùn)轉(zhuǎn)的最佳角度對應(yīng)的傾角α，該角度在本領(lǐng)域中是公知的，例如在匈牙利，該角度為43°。

供電系統(tǒng)30還包括連接至布置在屋蓋16上的太陽能電池31的逆變器32，該逆變器32將太陽能電池31的直流電壓輸出轉(zhuǎn)換為交流電壓。本發(fā)明的活動住宅10在供電方面可作為就地的脫網(wǎng)(獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的)電網(wǎng)，但是也可經(jīng)由可逆的公用事業(yè)電量表34連接至公共電網(wǎng)33。該電量表既計(jì)量來自于電網(wǎng)的電能的使用量，又計(jì)量對電網(wǎng)的電能貢獻(xiàn)量，并在用戶和電力公司(例如，在匈牙利是E-ON、等)之間結(jié)算余額，這種結(jié)算方式在匈牙利是由法律規(guī)定的，但是在其他國家中，計(jì)費(fèi)條款可能由相應(yīng)的合同規(guī)定。在脫網(wǎng)供電系統(tǒng)30的情況中，特別有利的方式是提供采用可再生能源的附加發(fā)電技術(shù)，例如通過在屋蓋16上安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)35，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)35也連接至逆變器32。在聯(lián)網(wǎng)供電系統(tǒng)30的情況中，這也是一種選項(xiàng)。

優(yōu)選以由逆變器32產(chǎn)生的交流電壓經(jīng)由電氣開關(guān)板36(以及電纜、連接插座等)向電器37供電。

供電系統(tǒng)30優(yōu)選還包括蓄電池充電電子裝置38和蓄電池39，從而可將產(chǎn)生的電能儲存起來一段時(shí)間，以備天氣或時(shí)段不允許發(fā)電時(shí)使用。蓄電池39還可在應(yīng)急時(shí)使用。相應(yīng)地，應(yīng)急照明、供暖和通風(fēng)、以及安防設(shè)備40優(yōu)選連接至蓄電池39，以確保即使在太陽能電池31(以及可選的風(fēng)力發(fā)電機(jī)35)不發(fā)電和公共電網(wǎng)33不可用時(shí)也能向這些設(shè)備40供電。

在圖3至圖5中示出了飲用水供水系統(tǒng)50和廢水處理系統(tǒng)80。

飲用水供水系統(tǒng)50包括用于從屋蓋16收集雨水的容器51(例如檐溝)。雨水從容器51通過槽道52(在圖3和圖4中以虛線示出)流入布置在設(shè)備空間26中的沉淀池53的入口53a。沉淀池53優(yōu)選具有溢流口53b和可密封的排水口53c、以及用于向系統(tǒng)50的其它部件轉(zhuǎn)輸雨水的出口53d。沉淀池53經(jīng)由導(dǎo)管54連接至清水池55。根據(jù)此實(shí)施方式，清水池55由兩個(gè)池體部分55a、55b組成。一個(gè)或多個(gè)泵56用于從沉淀池53向清水池55輸水。沿導(dǎo)管54在沉淀池53的出口53d的下游布置有粗濾裝置57，該粗濾裝置57濾除從沉淀池53流出的水中的粗碎屑(例如樹枝、樹葉、鳥毛等)，這種碎屑會損害布置在更下游的裝置。例如，一種適當(dāng)?shù)拇譃V裝置57是以“Big Blue”作為商標(biāo)銷售的裝置，該裝置具有帶可拆卸濾網(wǎng)的過濾室。除菌過濾裝置58(例如用于除菌過濾的Homespring牌小型水處理裝置，或者基于反滲透過濾技術(shù)的其它裝置)連接至導(dǎo)管54(優(yōu)選在泵56的下游)，用于從雨水產(chǎn)生無菌水，該裝置58優(yōu)選布置在居住空間28中，以便維護(hù)。在除菌過濾裝置58的上游還可布置預(yù)過濾裝置59(例如Honeywell牌預(yù)濾器)，用于在水進(jìn)入除菌過濾裝置58之前對其進(jìn)行進(jìn)一步粗濾，但是，該預(yù)過濾裝置59優(yōu)選與系統(tǒng)50的其它部件一起布置在設(shè)備空間26中。當(dāng)然，在單個(gè)裝置中可集成一個(gè)或多個(gè)不同的過濾器；而且，可根據(jù)具體情況省略過濾器。

優(yōu)選通過泵56和部分地通過導(dǎo)管54形成第二條輸水回路60，以便用泵56通過除菌過濾裝置58(優(yōu)選還通過預(yù)過濾裝置59)連續(xù)地或不時(shí)地循環(huán)儲存在清水池55(或其池體部分55a、55b)中的水。第二條輸水回路60例如通過四通閥61連接至導(dǎo)管54。

兩個(gè)池體部分55a和55b優(yōu)選例如通過一根或多根可密封和可打開的導(dǎo)管63經(jīng)由閥門62互連，從而可使兩個(gè)池體部分55a、55b保持相同的水位，并且同時(shí)可彼此獨(dú)立隔斷每個(gè)池體部分55a、55b以進(jìn)行維護(hù)，并可通過排放口53c排水。采用兩個(gè)或更多池體部分55a、55b的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，可在金屬支撐結(jié)構(gòu)12的構(gòu)件之間以更節(jié)省空間的方式布置整個(gè)清水池55。

池體部分55a、55b優(yōu)選具有通氣口65，該通氣口65配有除菌過濾器64，從而僅將無菌空氣引入無菌水上方的空間中。池體部分55a、55b優(yōu)選還配有卸荷閥66。

在沉淀池53和清水池55(或其池體部分55a、55b)中優(yōu)選布置液位指示器67，用于指示其中的水位。

清水池55通過管路69連接至活動住宅10的用水口68，在該管路69中布置有第二個(gè)水泵70，用于確保適當(dāng)?shù)乃髁亢蛪毫?。?yōu)選沿管路69在泵70的下游布置活性碳過濾器71，以中和飲用水的任何氣味。電熱水器和容器72也連接至管路69，這確保住宅10的熱水供應(yīng)。

飲用水供水系統(tǒng)50還可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的更多元件(例如閥門、電磁閥、截止閥、配水管等)，這些元件在此不進(jìn)一步詳述。

廢水處理系統(tǒng)80包括布置在設(shè)備空間26中的黑水罐81和灰水罐82。黑水罐81連接至衛(wèi)生間83的排水口，并且，根據(jù)實(shí)際情況，還可連接至布置在居住空間28中的浴盆83'。衛(wèi)生間83和浴盆83'配有內(nèi)置泵，該內(nèi)置泵使用最少的水量或藥劑，用于使用來自于沖洗水箱84的化學(xué)溶液進(jìn)行沖洗。黑水罐81優(yōu)選與便攜式馬桶排放車(例如Toi-Toi牌便攜式馬桶的排放車)相容，從而能夠簡單地使用已知技術(shù)確保黑水的處置。相應(yīng)地，所述的黑水罐81的實(shí)施方式包括黑水排放口81a、濕式粉碎管路81b和進(jìn)氣口81c，在罐81處于空罐狀態(tài)時(shí)，該進(jìn)氣口81c打開。黑水罐81的通風(fēng)通過末端位于屋蓋16層上方并且包括活性碳過濾器85的排氣管81d保證。黑水罐81優(yōu)選也配有液位指示器86。當(dāng)然，也可考慮其它類型的黑水罐81，例如與常規(guī)的糞水車相容的黑水罐。

灰水罐82與其它用水設(shè)備的排水口87連接?；宜?2優(yōu)選配有通氣裝置88，該通氣裝置向灰水中通氣，以幫助分解其中的有機(jī)殘余物。凈化后的灰水例如適合于澆灌并滿足不需要飲用水級水質(zhì)的其它用水需求，因此，灰水罐82優(yōu)選與戶外防凍用水口89連接(參見圖5)。灰水罐82可布置在設(shè)備空間26中(參見圖4)，也可布置在設(shè)備空間26之外(參見圖3)。

圖6和圖7中所示的通風(fēng)和供暖系統(tǒng)包括通入居住空間28的分岔散流進(jìn)氣管路91(以帶箭頭的實(shí)線繪出)和從居住空間28引出的分岔排氣管路92(以帶箭頭的虛線繪出)。通入住宅10中的進(jìn)氣管路91的進(jìn)氣部分91a和從住宅10引出的排氣管路92的排氣部分92a匯集到構(gòu)成系統(tǒng)90的一部分的熱交換器93(例如WOLF CWK-400熱交換器)中，以回收廢熱。在熱交換器93內(nèi)，經(jīng)由排氣管路92進(jìn)入的室溫空氣向通過進(jìn)氣管路91的入口部分91a從戶外吸入的新鮮空氣傳遞廢熱，從而該新鮮空氣被加熱。在較熱天氣期間，熱交換器93以相反的方式工作：通過排氣管92的排氣部分92a排出的較冷空氣冷卻從室外吸入的較熱空氣。

新鮮空氣優(yōu)選在住宅10的立面處吸入，即，進(jìn)氣管路91的入口部分91a連接至布置在住宅的立面之一上的進(jìn)氣口91b。進(jìn)氣口91b優(yōu)選具有防雨百葉窗、防鳥網(wǎng)和防蟲網(wǎng)(未示出)。廢氣優(yōu)選通過屋蓋16排出，即，排氣管路92的排氣部分92a連接至布置在屋蓋16中的排氣口92b，該排氣口92b優(yōu)選具有排風(fēng)機(jī)、防雨百葉窗、防鳥網(wǎng)和防蟲網(wǎng)。

從熱交換器穿出的進(jìn)氣管路91優(yōu)選在布置在設(shè)備空間26中的分氣裝置94中分為分路91c。根據(jù)圖7中所示的實(shí)施方式，分路91c通向內(nèi)至在居住空間28的地板28a中的空調(diào)緩沖空間95，該緩沖空間95通過地板格柵96通入居住空間28。應(yīng)理解，也可考慮用于引入被加熱或冷卻的新鮮空氣的其它布置形式。

端接在熱交換器93中的排氣管路92優(yōu)選連接至布置在假頂棚29上方的第二分氣裝置94'，并在該處分為分路92c。根據(jù)此實(shí)施方式，在圖6中能夠看出，分路92c在上層設(shè)備空間26b中的假頂棚29的上方延伸，廢氣通過形成在假頂棚29中的通氣口97a從居住空間28中抽出。在有供水的房間和客廳-廚房的假頂棚29中優(yōu)選固定有氣閥97b，通過氣閥97b進(jìn)行吸氣。排氣管路92也可具有不同的布置形式。

如圖7中所示的通風(fēng)和供暖系統(tǒng)90優(yōu)選包括空氣過濾器98、循環(huán)風(fēng)扇99、電加熱器100等更多元件。壁爐101可具有獨(dú)立的通風(fēng)，該通風(fēng)裝置優(yōu)選是連接至供電系統(tǒng)30的蓄電池39的應(yīng)急設(shè)備40之一，因此，即使在不能發(fā)電和外接公共電網(wǎng)33故障時(shí)，也能保證住宅10的通風(fēng)和供暖。這對于被動式住宅尤其重要，在這種住宅中，不漏氣的門窗有助于供暖。住宅10可配有也利用可再生能源的有源供熱設(shè)備，例如居住空間28中的電加熱器100或壁爐101。

居住空間28的平面布置圖僅是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要對其進(jìn)行修改。民用住宅也僅是本發(fā)明的活動住宅10的可能用途的一個(gè)例子。

活動住宅10的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在安裝后可以拆除，并運(yùn)輸和重新安裝到新的地點(diǎn)，因此整座住宅10都是可“移動”的，而不僅是布置在其中的陳設(shè)用具。住宅10的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在拆除和運(yùn)走之后，它實(shí)際上不會留下任何生態(tài)印記，因?yàn)樗鼉H通過地腳螺釘22與環(huán)境接觸。住宅10的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于供電、飲用水供水、廢水處理和供暖都依靠可再生能源，因此是自給自足的，這意味著不需要公用服務(wù)設(shè)施，因此可安裝在任何地點(diǎn)。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍的前提下，能夠?qū)ι衔乃_的實(shí)施方式做出各種修改。