一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统及其运行方法技术方案

一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统及其运行方法及其运行方法，属于被动式建筑节能技术领域，其特征在于是一种带相变蓄热的双空气通道，以及通道上下侧设置有可控风阀,且通过控制风阀完成通风墙与空气保温墙之间的灵活转换，从而实现建筑通风和保温功能的系统及其运行方法。包括玻璃盖板，两个通道，置于两通道间的吸热材料层和相变蓄热材料层和若干可控风阀。开启通道上下两侧可控风阀，形成自然通风墙；关闭通道上下侧可控风阀，形成空气保温墙。根据室内外温湿度参数和太阳辐射的变化，控制可控风阀，实现空气保温墙和自然通风墙之间的转换，实现蓄热型可控双通道通风保温墙系统及其运行方法、建筑结构与室外气候的协调运行。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统及其运行方法
本专利技术一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统及其运行方法,属于被动式建筑节能
，具体涉及一种带相变蓄热的双通道，以及通道上下侧设置有可控风阀，且通过控制风阀完成自然通风墙与空气保温墙之间的灵活转换，从而实现建筑通风和保温功能的系统。技术背景随着社会的发展和人们对生活质量要求的提高，建筑能耗越来越多，其中暖通空调的能耗占到建筑总能耗的50％，在世界能源短缺和化石能源污染严重的背景下，对建筑节能减排的要求越来越强烈。因此必须重视建筑领域的节能技术，提倡建筑节能理念，利用清洁的可再生能源来实现绿色低碳建筑发展。建筑中最早的一种利用可再生能源——太阳能的被动式通风保温墙可以追溯到20世纪60年代，是由法国教授FelixTrombe首次提出的trombe墙，利用吸热材料吸收太阳能热量来加热通道中空气，通过热压作用实现气流运动，从而实现排除室内余热余湿和加热作用。专利201410063784.2公布了一种太阳能集热和辐射制冷综合应用的Trombe墙，在传统Trombe墙基础上增加了一个百叶窗帘，一侧涂有选择性吸收涂层，另一侧涂有选择性辐射涂层，利用两个涂层在不同波段发射率和吸收率的不同实现制冷或供热。专利201410558931.3公布了一种太阳能多功能墙，在传统的Trombe墙系统基础上增加了履带式硅胶结构，通过履带的轮转带动内侧吸收了室内有害气体的硅胶轮转到太阳辐射侧，吸热降解后重新轮转到内侧吸收有害气体。太阳能辐射热量受季节和昼夜影响，传统的功能单一的被动式Trombe墙系统对于季节和昼夜变化的适应性和可调性低，同时其不具有蓄热能力，对于太阳能利用的时间延长作用收到制约，因此需要一种新的通风保温墙系统来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统及其运行方法，为了克服以上现有技术上的不足，提出一种带相变蓄热的双通道，以及通道上下侧设置有可控风阀,且通过控制可控风阀完成自然通风墙与空气保温墙之间的灵活转换，从而实现建筑通风和保温功能的蓄热型可控双通道通风保温墙系统及其运行方法，该系统能根据室外气候的不同，调节控制不同的工况，增强系统的适应性以达到提高太阳能利用率的效果。本专利技术一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统，其特征在于是一种带相变蓄热的双空气通道，以及空气通道上下侧设置有可控风阀,且通过控制可控风阀完成自然通风墙与空气保温墙之间的灵活转换，实现建筑通风和保温功能的蓄热型可控双通道通风保温墙系统。该系统包括外侧透明玻璃盖板，中间固定的吸热材料层和相变蓄热集热材料层，内侧南外墙,在吸热材料层与玻璃盖板之间设有外侧空气通道(Ⅰ)，在相变蓄热集热材料层与南外墙之间设有内侧空气通道(Ⅱ)，在玻璃盖板上下侧、南外墙上下侧和双通道进出口设有可控风阀，南外墙外侧贴有保温层，所述的吸热材料层和相变蓄热集热材料层能够吸收储存太阳入射辐射能，实现储存能量的功能，吸热材料层与玻璃盖板之间设有的外侧空气通道(Ⅰ)和相变蓄热集热材料层与南外墙之间设有的内侧空气通道(Ⅱ)与通道上下两侧可控风阀实现不同工况控制。在可控风阀关闭时，通道转化为空气保温墙，在可控风阀打开时，转化为自然通风墙，控制玻璃盖板上下侧和南外墙上下侧可控风阀，实现系统适应室外气候的不同运行方式。具体的结构为：透明玻璃盖板9安装于南外墙13的外侧，第一可控风阀1安装在透明玻璃盖板9的上侧,第二可控风阀2安装在透明玻璃盖板9的下侧；第三可控风阀3安装在透明玻璃盖板9与吸热材料层10层形成的外侧空气通道(Ⅰ)的上侧，第四控风阀4安装在透明玻璃盖板9与吸热材料层10形成的外侧空气通道(Ⅰ)的下侧，第五可控风阀5安装于相变蓄热集热材料层11与南外墙形成的内侧空气通道(Ⅱ)的上侧，第六可控风阀6安装于相变蓄热集热材料层与南外墙形成的内侧空气通道(Ⅱ)的下侧；第七可控风阀7安装于南外墙13的上侧，第八可控风阀8安装于南外墙13的下侧；保温材料层12安装于南外墙13的外表面，连接其它方向的围护结构14和防雨百叶15。上述的一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统，其特征在于所述的外侧空气通道(Ⅰ)和内侧空气通道(Ⅱ)的中间设置吸热材料层10与相变蓄热集热材料层11，通过灵活转换，使这种蓄热型可控双通道通风保温墙系统与建筑围护结构与室外气候协调运行，达到充分有效利用太阳能，节约建筑能耗。上述的一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统，其特征在于所述的外侧空气通道(Ⅰ)的上侧设置第三可控风阀3，下侧设置第四可控风阀4，内侧空气通道(Ⅱ)的上侧设置第五可控风阀5，下侧设置第六可控风阀6，通过控制可控风阀的启闭，实现自然通风墙与空气保温墙之间的转换。上述的一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统，其特征在于所述的蓄热型可控双通道通风保温墙系统根据室内外热湿环境不同，通过控制第一可控风阀1、第二可控风阀2、第七可控风阀7和第八可控风阀8的开度，能够自由控制进风量、回风量和排风量，可控风阀开度范围为0°到90°。上述的一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统，其特征在于所述南外墙外侧设置了绝热保温层12，有效减少建筑室内负荷。上述一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统的运行方法，其特征在于：对于夏季气候，白天开启第八可控风阀8和第一可控风阀1，开启吸热材料层与玻璃盖板之间设有的外侧空气通道(Ⅰ)上侧的第三可控风阀3和下侧的第四可控风阀4，使吸热材料层与玻璃盖板以及之间设有的外侧空气通道(Ⅰ)转变为自然通风墙，在热浮力作用下促使空气由室内经吸热材料层与玻璃盖板之间设有的外侧空气通道(Ⅰ)排至室外，实现排除室内余热和余湿；同时，关闭相变蓄热集热材料层与南外墙之间设有的内侧空气通道(Ⅱ)上侧的第五可控风阀5和下侧的第六可控风阀6，使相变蓄热集热材料层与南外墙之间设有的内侧空气通道(Ⅱ)转变为空气保温墙，这样即减少了相变蓄热材料层的热损失使夜间放热时间加长，又有效阻挡了太阳辐射热量传入室内，从而达到减少室内负荷的效果。晚上控制第八可控风阀8和第一可控风阀1为适当开度，关闭第二可控风阀2和第七可控风阀7；打开外侧空气通道(Ⅰ)上侧的第三可控风阀3和下侧的第四可控风阀4，内侧空气通道(Ⅱ)上侧的第五可控风阀5和下侧的第六可控风阀6；室内空气从南外墙下侧的第八可控风阀8进入外侧空气通道(Ⅰ)和内侧空气通道(Ⅱ)，被加热后从玻璃盖板上侧的第二可控风阀2处排出室外；外侧空气通道(Ⅰ)和内侧空气通道(Ⅱ)同时打开，增大了空气与吸热材料层和相变蓄热集热材料层的换热面积，强化了换热从而增大了通风量；上述一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统的运行方法，其特征在于：对于过度季气候，通过自然通风满足室内热湿要求，控制第八可控风阀8和第一可控风阀1开度为最大，实现最大自然通风工况，而此时对于系统的要求主要是强化自然通风，因此可打开外侧空气通道(Ⅰ)上侧的第三可控风阀3和下侧的第四可控风阀4，内侧空气通道(Ⅱ)上侧的第五可控风阀5和下侧的第六可控风阀6；强化吸热材料层和相变蓄热集热材料层与空气的对流换热，增大空气通道中的热压驱动力，从而达到增加通风量的效果；上述一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统的运行方法，其特征在于：对于冬季，白天控制玻璃盖板下侧的第二可控风阀2的开度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统，其特征在于是一种带相变蓄热的双空气通道，以及通道上下侧设置有可控风阀,且通过控制风阀完成自然通风墙与空气保温墙之间的灵活转换，实现建筑通风和保温功能的蓄热型可控双通道通风保温墙系统，该系统包括外侧透明玻璃盖板，中间固定的吸热材料层和相变蓄热材料层，内侧南外墙,在吸热材料层与玻璃盖板之间设有外侧通道(Ⅰ)，在相变蓄热材料层与南外墙之间设有内侧通道(Ⅱ)，在玻璃盖板上下侧、南外墙上下侧和双通道进出口设有可控风阀，吸热材料层为吸热材料，南墙外侧贴有保温层，所述的吸热材料层和相变蓄热材料层的能够吸收储存太阳入射辐射能，实现储存能量的功能，吸热材料层与玻璃盖板之间设有的外侧通道(Ⅰ)和相变蓄热材料层与南外墙之间设有的内侧通道(Ⅱ)与空气通道上下两侧可控风阀实现不同工况控制，在可控风阀关闭时，通道转化为空气保温墙，在可控风阀打开时，转化为自然通风墙，控制玻璃盖板上下侧和南墙上下侧可控风阀，实现系统适应室外气候的不同运行方式，该系统的具体结构为：透明玻璃盖板(9)安装于南墙外侧，第一可控风阀(1)安装在透明玻璃盖板(9)的上侧,第二可控风阀(2)安装在透明玻璃盖板(9)的下侧；第三可控风阀(3)安装在透明玻璃盖板(9)与吸热材料层(10)形成的外侧空气通道Ⅰ的上侧，第四控风阀(4))安装在透明玻璃盖板(9)与吸热材料层(10)形成的外侧通道(Ⅰ)的下侧，第五可控风阀(5)安装于相变蓄热材料层(11)与南外墙形成的内侧通道(Ⅱ)的上侧，第六可控风阀(6)安装于相变蓄热材料层(11)与南外墙形成的内侧通道(Ⅱ)的下侧；第七可控风阀(7)安装于南外墙(13)上侧，第八可控风阀(8)安装于南外墙(13)下侧；保温材料层(12)安装于南外墙(13)的外表面，连接其它方向的围护结构(14)和防雨百叶(15)。...

【技术特征摘要】
1.一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统，其特征在于是一种带相变蓄热的双空气通道，以及通道上下侧设置有可控风阀,且通过控制风阀完成自然通风墙与空气保温墙之间的灵活转换，实现建筑通风和保温功能的蓄热型可控双通道通风保温墙系统，该系统包括外侧透明玻璃盖板，中间固定的吸热材料层和相变蓄热集热材料层，内侧南外墙,在吸热材料层与玻璃盖板之间设有外侧空气通道(Ⅰ)，在相变蓄热集热材料层与南外墙之间设有内侧空气通道(Ⅱ)，在玻璃盖板上下侧、南外墙上下侧和双通道进出口设有可控风阀，吸热材料层为吸热材料，南外墙外侧贴有保温层，所述的吸热材料层和相变蓄热集热材料层的能够吸收储存太阳入射辐射能，实现储存能量的功能，吸热材料层与玻璃盖板之间设有的外侧空气通道(Ⅰ)和相变蓄热集热材料层与南外墙之间设有的内侧空气通道(Ⅱ)与空气通道上下两侧可控风阀实现不同工况控制，在可控风阀关闭时，通道转化为空气保温墙，在可控风阀打开时，转化为自然通风墙，控制玻璃盖板上下侧和南外墙上下侧可控风阀，实现系统适应室外气候的不同运行方式，该系统的具体结构为：透明玻璃盖板(9)安装于南外墙外侧，第一可控风阀(1)安装在透明玻璃盖板(9)的上侧,第二可控风阀(2)安装在透明玻璃盖板(9)的下侧；第三可控风阀(3)安装在透明玻璃盖板(9)与吸热材料层(10)形成的外侧空气通道(Ⅰ)的上侧，第四可控风阀(4)安装在透明玻璃盖板(9)与吸热材料层(10)形成的外侧空气通道(Ⅰ)的下侧，第五可控风阀(5)安装于相变蓄热集热材料层（11）与南外墙形成的内侧空气通道（Ⅱ）的上侧，第六可控风阀(6)安装于相变蓄热集热材料层(11)与南外墙形成的内侧空气通道（Ⅱ）的下侧；第七可控风阀(7)安装于南外墙(13)上侧，第八可控风阀(8)安装于南外墙(13)的下侧；保温材料层(12)安装于南外墙(13)的外表面，连接其它方向的围护结构(14)和防雨百叶(15)。2.如权利要求1所述的一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统，其特征在于所述的外侧空气通道（Ⅰ）和内侧空气通道（Ⅱ）的中间设置吸热材料层(10)与相变蓄热集热材料层(11)，通过灵活转换自然通风墙与空气保温墙，使蓄热型可控双通道通风保温墙系统与建筑围护结构与室外气候协调运行，充分有效利用太阳能，节约建筑能耗。3.如权利要求1所述的一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统，其特征在于所述的外侧空气通道（Ⅰ）上侧设置第三可控风阀(3)，下侧设置第四可控风阀(4)，内侧空气通道（Ⅱ）上侧设置第五可控风阀(5)，下侧设置第六可控风阀(6)，当第三可控风阀(3)、第四可控风阀(4)、第五可控风阀(5)和第六可控风阀(6)全部关闭时可实现保温墙的作用，全部打开时可实现自然通风墙的作用。4.如权利要求1所述的一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统，其特征在于所述的蓄热型可控双通道通风保温墙系统根据室内外热湿环境不同，通过控制第一可控风阀(1)、第二可控风阀(2)、第七可控风阀(7)和可第八控风阀(8)的开度，自由控制进风量、回风量和排风量，可控风阀开度范围为0°到90°。5.如权利要求1所述的一种蓄热型可控双通道通风保温墙系统，其特征在于在南外墙外侧设置了绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷勇刚，穆林，程远达，王飞，顾元，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14