一种季节型蓄热的功能性供热墙体制造技术

本发明专利技术公开了一种季节型蓄热的功能性供热墙体，包括上定位槽、下定位槽、保温层、蓄能层、毛细管网栅层、隔热层、金属泡沫层、保温水箱和微型计算机等；保温层包括保温片、保温层卷轴、保温层电动装置；蓄能层包括相变蓄热块、带孔砖体；毛细管网栅层包括分水干管、集水干管、毛细管、定位孔架和定位条，分水干管、集水干管与毛细管采用插嵌式连接；分水干管连接进水管与保温水箱相通；集水干管与出水管连接；保温水箱内设温度传感器、电加热器；隔热层包括隔热片、隔热层卷轴、隔热层电动装置；本发明专利技术通过保温层‑蓄能层‑毛细管网栅层‑隔热层‑金属泡沫层结构实现夏季蓄热，冬季释热供暖，实现不同工况的自动控制，兼备供暖稳定性、舒适性。

A Functional Heating Wall with Seasonal Heat Storage

【技术实现步骤摘要】
一种季节型蓄热的功能性供热墙体
本专利技术属于蓄热节能领域，特别涉及一种季节型蓄热的功能性供热墙体。
技术介绍
我国大多数城市四季分明，夏季天气炎热，光照充足，自然热资源丰富，而冬季天气严寒，室内有大量采暖需求。建筑空调耗能尤其是冬季采暖方面是建筑物能耗中的重要组成部分，如何有效降低建筑空调能耗，一种蓄热节能型建筑材料是学者们和工程师们重要的研究课题。按照蓄热方式，蓄热材料主要可分为显热蓄热材料，相变蓄热材料。显热蓄热材料是利用物质本身温度的变化过程来进行热量的储存，相变蓄热材料是利用物质在相变(如凝固/熔化、凝结/汽化、固化/升华等)过程发生的相变热来进行热量的储存和利用，被广泛应用在建筑材料中，但因其在相变过程中存在容积的巨大变化，使其在工程实际应用中会存在很大困难，而且相变材料直接应用于墙体时，其蓄能/释能过程难以控制，不能使热量向所需区域精准传递，难以实现高效节能的目的。毛细管网末端系统常安装于房间顶棚、墙面或地面，可对整个房间进行温度的调节，毛细管辐射式空调系统没有室内运动部件，不会产生任何室内噪音，是最为安静的空调系统。由于其换热表面积大，散热温差小，舒适性高，静音，节能等特性，辐射热量均匀而温和，因此特别适合办公与家居环境调控。具有孔隙结构的金属泡沫由于有较大的比表面积和低密度，传热性能远高于传统散热片，广泛适用于各种散热设备中。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提供了一种季节型蓄热的功能性供热墙体，该墙体结合相变蓄能材料、金属泡沫、低导热系数的陶瓷纤维纸和毛细管网，组成了墙体的保温层-蓄能层-毛细管网栅层-隔热层-金属泡沫层五层结构，应用于建筑外墙中，考虑实现夏季存蓄室外热量，冬季释热向室内供暖，达到高效利用自然界热量，减少供暖能耗的目标，在使用过程中还结合保温层和隔热层的低导热系数特性来使热量精准单向传递，减少热量损失，并考虑结合毛细管网及金属泡沫提高供暖舒适性。本专利技术采用如下技术方案来实现的：一种季节型蓄热的功能性供热墙体，包括分别设置在墙体顶端和底端的上定位槽和下定位槽，在上定位槽和下定位槽之间的墙体从室外侧至室内侧依次设置的保温层、蓄能层、毛细管网栅层、隔热层和金属泡沫层，以及在墙体室内侧附设的一个保温水箱和一个微型计算机；其中，保温层包括保温片、保温层卷轴和保温层电动装置，保温片卷于保温层卷轴上，保温层卷轴和保温层电动装置插嵌固定于上定位槽内，通过保温层电动装置驱动保温层卷轴转动；毛细管网栅层包括分水干管、集水干管和若干毛细管，分水干管和集水干管分别插嵌固定于上定位槽和下定位槽内，若干毛细管在竖直方向上均匀设置，两端分别与分水干管和集水干管连通，分水干管通过进水管以及设置在进水管上的给水泵与保温水箱连接相通，集水干管通过出水管与保温水箱连接相通；隔热层包括隔热片、隔热层卷轴和隔热层电动装置，隔热片卷于隔热层卷轴上，隔热层卷轴和隔热层电动装置插嵌固定于上定位槽内，通过隔热层电动装置驱动隔热层卷轴)转动；保温水箱内设置有温度传感器和电加热器；微型计算机通过连接电缆分别与温度传感器、电加热器、保温层电动装置和隔热层电动装置连接，进行信号传输。本专利技术进一步的改进在于，蓄能层包括若干相变蓄热块和若干带孔砖体，若干相变蓄热块封于对应的钢制胶囊中，钢制胶囊均匀镶嵌于由若干带孔砖体构成的多孔砖墙中。本专利技术进一步的改进在于，毛细管网栅层还包括定位孔架和定位条，毛细管网栅层的若干毛细管插于定位孔架来间隔固定，定位条设置于毛细管网栅层二分之一处，用于对毛细管网栅层进行加固。本专利技术进一步的改进在于，保温片和隔热片均采用导热系数λ<0.20W/(m·K)，且折叠性、延展性良好的陶瓷纤维纸。本专利技术进一步的改进在于，毛细管采用三型聚丙烯管或耐热聚乙烯管，外径为4.0mm，壁厚为0.9mm；若干毛细管并联组成毛细管网栅层，相邻两个毛细管之间间隔为10mm-30mm，以热水为热媒输送能量。本专利技术进一步的改进在于，相变蓄热块由相变蓄热材料制成，封于钢制胶囊体，相变蓄热材料包括六水氯化钙、三水醋酸钠和有机醇。本专利技术进一步的改进在于，金属泡沫层使用任意金属加工成型。本专利技术进一步的改进在于，保温片在保温层电动装置的控制下以保温层卷轴为中心转动，保温片上下滑动实现保温层的启闭。本专利技术进一步的改进在于，隔热片在隔热层电动装置的控制下以隔热层卷轴为中心转动，隔热片上下滑动实现隔热层的启闭。本专利技术进一步的改进在于，微型计算机通过蓄热/释热模式的转换设置，实现对保温层电动装置和隔热层电动装置的控制，即对保温层、隔热层的启闭控制，微型计算机通过接收分析保温水箱内的温度传感器的实时温度信号及预先设定供暖水温信号，实现对电加热器的启停控制。本专利技术具有如下有益的技术效果：本专利技术提供的一种季节型蓄热的功能性供热墙体，将相变蓄能材料、有较大的比表面积传热性能突出的金属泡沫材料、低导热系数的保温片、隔热片和换热均匀的毛细管网结合，组成了墙体从室外侧至室内侧的保温层-蓄能层-毛细管网栅层-隔热层-金属泡沫层五层结构，应用于建筑外墙中，基于夏季天气炎热，自然热资源丰富，冬季天气严寒的气候特点，蓄能层相变蓄能材料通过相变过程实现夏季存蓄室外热量，冬季释热向室内供暖，达到高效利用自然界热量，减少供暖能耗的节能目标；保温层和隔热层具有低导热系数，通过保温层及隔热层卷闸式结构控制启闭来实现控制在蓄热/释热过程中热量的单向传递，夏季可阻隔室外大部分热量向室内的传递，减少夏季建筑空调能耗；金属泡沫具有优良的传热性能，加快供暖时热量向室内侧的单向传递速率，减少向室外侧的热量损失；毛细管网均温辐射的采暖方式能满足舒适性的要求。进一步，微型计算机通过蓄热/释热模式的转换设置，实现对保温层电动装置、隔热层电动装置的控制，即保温层、隔热层的启闭控制，微型计算机通过接收分析保温水箱内的温度传感器的实时温度信号及预先设定供暖水温信号，实现对电加热器的启停控制，实现了墙体不同工况的自动控制，保障了室内的供暖需求。综上所述，本专利技术提供的一种季节型蓄热的功能性供热墙体通过保温层-蓄能层-毛细管网栅层-隔热层-金属泡沫层的结构实现夏季存蓄室外热量，冬季释热向室内供暖，达到高效利用自然界热量，减少供暖能耗及热量损失的目标，相比于传统功能性墙体达到节能目标外，还实现不同工况的自动控制，增设电加热器和毛细管网均温辐射式供暖使该墙体兼备供暖稳定性、舒适性。附图说明图1为本专利技术一种季节型蓄热的功能性供热墙体的结构示意图图2为一种季节型蓄热的功能性供热墙体蓄热模式下的左视图。图3为一种季节型蓄热的功能性供热墙体的蓄能层结构示意图。图4为一种季节型蓄热的功能性供热墙体的毛细管网栅层结构示意图。附图标记说明：1-上定位槽；2-下定位槽；3-保温层；31-保温片；32-保温层卷轴；33-保温层电动装置；4-蓄能层；41-相变蓄热块；42-带孔砖体；5-毛细管网栅层；51-分水干管；52-集水干管；53-毛细管；54-定位孔架；55-定位条；6-隔热层；61-隔热片；62-隔热层卷轴；63-隔热层电动装置；7-金属泡沫层；8-保温水箱；81-温度传感器；82-电加热器；9-微型计算机；10-连接电缆；11-进水管；12-给水泵；13-出水管。具体实施方式下面结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种季节型蓄热的功能性供热墙体，其特征在于，包括分别设置在墙体顶端和底端的上定位槽(1)和下定位槽(2)，在上定位槽(1)和下定位槽(2)之间的墙体从室外侧至室内侧依次设置的保温层(3)、蓄能层(4)、毛细管网栅层(5)、隔热层(6)和金属泡沫层(7)，以及在墙体室内侧附设的一个保温水箱(8)和一个微型计算机(9)；其中，保温层(3)包括保温片(31)、保温层卷轴(32)和保温层电动装置(33)，保温片(31)卷于保温层卷轴(32)上，保温层卷轴(32)和保温层电动装置(33)插嵌固定于上定位槽(1)内，通过保温层电动装置(33)驱动保温层卷轴(32)转动；毛细管网栅层(5)包括分水干管(51)、集水干管(52)和若干毛细管(53)，分水干管(51)和集水干管(52)分别插嵌固定于上定位槽(1)和下定位槽(2)内，若干毛细管(53)在竖直方向上均匀设置，两端分别与分水干管(51)和集水干管(52)连通，分水干管(51)通过进水管(11)以及设置在进水管(11)上的给水泵(12)与保温水箱(8)连接相通，集水干管(52)通过出水管(13)与保温水箱(8)连接相通；隔热层(6)包括隔热片(61)、隔热层卷轴(62)和隔热层电动装置(63)，隔热片(61)卷于隔热层卷轴(62)上，隔热层卷轴(62)和隔热层电动装置(63)插嵌固定于上定位槽(1)内，通过隔热层电动装置(63)驱动隔热层卷轴(62)转动；保温水箱(8)内设置有温度传感器(81)和电加热器(82)；微型计算机(9)通过连接电缆(10)分别与温度传感器(81)、电加热器(82)、保温层电动装置(33)和隔热层电动装置(63)连接，进行信号传输。...

【技术特征摘要】
1.一种季节型蓄热的功能性供热墙体，其特征在于，包括分别设置在墙体顶端和底端的上定位槽(1)和下定位槽(2)，在上定位槽(1)和下定位槽(2)之间的墙体从室外侧至室内侧依次设置的保温层(3)、蓄能层(4)、毛细管网栅层(5)、隔热层(6)和金属泡沫层(7)，以及在墙体室内侧附设的一个保温水箱(8)和一个微型计算机(9)；其中，保温层(3)包括保温片(31)、保温层卷轴(32)和保温层电动装置(33)，保温片(31)卷于保温层卷轴(32)上，保温层卷轴(32)和保温层电动装置(33)插嵌固定于上定位槽(1)内，通过保温层电动装置(33)驱动保温层卷轴(32)转动；毛细管网栅层(5)包括分水干管(51)、集水干管(52)和若干毛细管(53)，分水干管(51)和集水干管(52)分别插嵌固定于上定位槽(1)和下定位槽(2)内，若干毛细管(53)在竖直方向上均匀设置，两端分别与分水干管(51)和集水干管(52)连通，分水干管(51)通过进水管(11)以及设置在进水管(11)上的给水泵(12)与保温水箱(8)连接相通，集水干管(52)通过出水管(13)与保温水箱(8)连接相通；隔热层(6)包括隔热片(61)、隔热层卷轴(62)和隔热层电动装置(63)，隔热片(61)卷于隔热层卷轴(62)上，隔热层卷轴(62)和隔热层电动装置(63)插嵌固定于上定位槽(1)内，通过隔热层电动装置(63)驱动隔热层卷轴(62)转动；保温水箱(8)内设置有温度传感器(81)和电加热器(82)；微型计算机(9)通过连接电缆(10)分别与温度传感器(81)、电加热器(82)、保温层电动装置(33)和隔热层电动装置(63)连接，进行信号传输。2.根据权利要求1所述的一种季节型蓄热的功能性供热墙体，其特征在于，蓄能层(4)包括若干相变蓄热块(41)和若干带孔砖体(42)，若干相变蓄热块(41)封于对应的钢制胶囊中，钢制胶囊均匀镶嵌于由若干带孔砖体(42)构成的多孔砖墙中。3.根据权利要求1所述的一种季节型蓄热的功...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨肖虎，郭俊菲，白青松，李杨，金立文，孟祥兆，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61