一种植入墙体的热管结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种植入墙体的热管结构，包括两个对称设置的平板热管，所述平板热管的管腔内放置有制冷剂工质，两个所述平板热管的顶部和底部对应连接有导通的导管，形成一个封闭循环结构；所述导管上设有控制阀，所述平板热管的内侧设有吸液芯；该热管结构植入墙体内，墙体的外侧和内侧表面上均设有温度传感器，墙体上还设有控制器，所述控制器与所述温度传感器、控制阀电连接。本实用新型专利技术通过植入墙体的热管进行高效传热，能根据不同时期的室内外温度、太阳辐射量等特点改变墙体传热能力，从而达到降低建筑能耗以及进行太阳能热量回收等节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种植入墙体的热管结构
本技术涉及建筑墙体传热
，特别是涉及一种植入墙体的热管结构。
技术介绍
现有的建筑墙体一旦建成后，其传热系数基本不可改变，通过建筑外墙形成的建筑能耗基本为定值，导致了建筑墙体对建筑能耗的调节作用非常少。而在建筑能耗中，通过维护结构所产生的冷、热负荷等能耗却非常大，例如专利CN110241938A公开了建筑相变储能墙体结构，其通过在墙体内置换热器和相变材料进行冷热的换热，虽然使室内环境的温度保持在一个较为稳定的状态，但是需要从外部输入进行制冷制热，而且需要变相材料的配合，其能耗调节能力较弱，成本高。现在亟需一种具体降低建筑能耗以及可进行热量回收等节能效果的结构。
技术实现思路
本技术提供一种植入墙体的热管结构，通过植入墙体的热管进行高效传热，能根据不同时期的室内外温度、太阳辐射量等特点改变墙体传热能力，从而达到降低建筑能耗以及进行太阳能热量回收等节能效果。本技术的技术方案为：一种植入墙体的热管结构，包括两个对称设置的平板热管，所述平板热管的管腔内放置有制冷剂工质，两个所述平板热管的顶部和底部对应连接有导通的导管，形成一个封闭循环结构；所述导管上设有控制阀，所述平板热管的内侧设有吸液芯；该热管结构植入墙体内，墙体的外侧和内侧表面上均设有温度传感器，墙体上还设有控制器，所述控制器与所述温度传感器、控制阀电连接。通过将该热管结构植入建筑墙体，改变墙体的传热性能，根据不同季节的室内外温度调节热管的传热能力。在夏季时，当温度传感器监测到室内空气温度高于室外空气温度时，控制器将控制阀进行打开，传热方向为由室内向室外传热，即对室内进行降温，此时墙内侧的平板热管作为蒸发端，墙外侧的平板热管作为冷凝端，蒸发端的平板热管吸收室内的热量以及墙体内表面的热量，使热管腔内的制冷剂工质受热蒸发，形成制冷剂蒸汽，通过顶部的导管传递到置于墙体外侧的平板热管，即冷凝端，由于室外以及墙体外表面温度较低，此时制冷剂蒸汽到达冷凝端后发生冷凝，向室外放出热量，通过此蒸发及冷凝过程实现室内的散热；其中，制冷剂蒸汽在冷凝端冷凝后重新变回液态，并通过底部的导管回流到蒸发端，此时蒸发端的平板热管中的吸液芯毛细力作用下实现反重力过程，使液态制冷剂工质布满蒸发端的平板热管，在受热后重新进行蒸发过程，至此，完成整个循环过程。当温度传感器监测到室内空气温度低于室外空气温度时，控制阀关闭，停止循环。在冬季时，当温度传感器监测到室内空气温度低于室外空气温度时，控制器将控制阀进行打开，传热方向为由室外向室内传热，即对室内进行升温，此时墙内侧的平板热管作为冷凝端，墙外侧的平板热管作为蒸发端，蒸发端的平板热管吸收室外空气的热量以及墙体外表面的热量，使热管腔内的制冷剂工质受热蒸发，形成制冷剂蒸汽，通过顶部的导管传递到置于墙体内侧的平板热管，即冷凝端，由于室内以及墙体内表面温度较低，此时制冷剂蒸汽到达冷凝端后发生冷凝，向室内放出热量，通过此蒸发及冷凝过程实现室内的采暖；其中，制冷剂蒸汽在冷凝端冷凝后重新变回液态，并通过底部的导管回流到蒸发端，此时蒸发端的平板热管中的吸液芯毛细力作用下实现反重力过程，使液态制冷剂工质布满蒸发端的平板热管，在受热后重新进行蒸发过程，至此，完成整个循环过程。当温度传感器监测到室内空气温度高于室外空气温度时，控制阀关闭，停止循环。通过对不同时期、不同时间段的不同需求对热管的传热进行调整，使建筑墙体的传热能力根据需求所改变，从而达到降低建筑能耗和改变室内热舒适性的效果。进一步，墙体的结构由墙体内侧到外侧依次为：墙体内侧抹灰层、热管内侧植入层、结构墙体、找平层、保温层、热管外侧植入层、防水抗裂层、墙体外侧装饰面层。进一步，一个所述平板热管植入墙体的位置为热管内侧植入层，另一个所述平板热管植入墙体的位置为热管外侧植入层，所述导管穿过墙体的热管内侧植入层、结构墙体、找平层、保温层、热管外侧植入层使两个所述平板热管连接导通。进一步，所述吸液芯为烧结铜粉毛细芯，所述吸液芯的厚度为10mm-20mm。平板热管内的制冷剂工质循环中由下至上的反重力过程依靠吸液芯的毛细力作用实现。进一步，所述导管为绝热管材，直径为20mm-30mm。进一步，所述控制阀采用电动蝶阀。进一步，所述平板热管的宽度为300mm-400mm、高度为900mm-1000mm、厚度为40mm-60mm。进一步，所述控制器采用单片机。单片机通过温度传感器采集室内外的温度不同，从而根据冬夏季两种情况对电动蝶阀的控制逻辑进行切换，实现在夏天散热、冬天吸热的循环过程。进一步，所述制冷剂工质包括R22、R290、R717中的一种。进一步，所述制冷剂工质采用R717。相对于现有技术，本技术具有如下优点：1)相对于蓄热墙体等针对墙体的节能技术，本技术通过将该热管结构植入建筑墙体，根据温度传感器监测不同季节的室内外温度，进而通过控制阀改变两个平板热管的循环方向进行散热和吸热，实现改变墙体两侧的传热效果；2)本技术采用被动式热管技术，依靠吸液芯的毛细力作用实现制冷剂工质的反重力回流，能够实现蒸发和冷凝的封闭循环，热管结构在运行过程中几乎零能耗，节能效果好；3)本技术的热管结构采用两个平板热管的分体式结构，解决了被动式工作状态下蒸发、冷凝端之间必需要有一定的高度差，导致墙体利用面积大幅减少的情况；4)本技术的热管结构实现被动式冬夏季传热方向切换，蒸发端、冷凝端随传热需求切换的功能，从而达到降低建筑能耗和改变室内热舒适性的效果。附图说明图1为热管结构的结构示意图；图2为热管结构与墙体结合的结构示意图；图3为热管结构植入墙体结构的位置示意图；图4为热管结构的夏季传热示意图；图5为热管结构的冬季传热示意图；图中：1-平板热管、2-导管、3-电动蝶阀、4-吸液芯、5-墙体、51-墙体内侧抹灰层、52-热管内侧植入层、53-结构墙体、54-找平层、55-保温层、56-热管外侧植入层、57-防水抗裂层、58-墙体外侧装饰面层、6-温度传感器。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。实施例1：如图1-图3所示，一种植入墙体的热管结构，包括两个对称设置的平板热管1，平板热管1的管腔内放置有制冷剂工质，两个平板热管1的顶部和底部对应连接有导通的导管2，形成一个封闭循环结构；导管2上设有电动蝶阀3，平板热管1的内壁设有吸液芯4；该热管结构植入墙体5内，墙体5的外侧和内侧表面上均设有温度传感器6，墙体5上还设有控制器(图中未示出)，控制器与温度传感器6、电动蝶阀3电连接。其中，在平板导管1的侧边开设安装通孔安装导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植入墙体的热管结构，其特征在于，包括两个对称设置的平板热管，所述平板热管的管腔内放置有制冷剂工质，两个所述平板热管的顶部和底部对应连接有导通的导管，形成一个封闭循环结构；所述导管上设有控制阀，所述平板热管的内侧设有吸液芯；该热管结构植入墙体内，墙体的外侧和内侧表面上均设有温度传感器，墙体上还设有控制器，所述控制器与所述温度传感器、控制阀电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种植入墙体的热管结构，其特征在于，包括两个对称设置的平板热管，所述平板热管的管腔内放置有制冷剂工质，两个所述平板热管的顶部和底部对应连接有导通的导管，形成一个封闭循环结构；所述导管上设有控制阀，所述平板热管的内侧设有吸液芯；该热管结构植入墙体内，墙体的外侧和内侧表面上均设有温度传感器，墙体上还设有控制器，所述控制器与所述温度传感器、控制阀电连接。


2.根据权利要求1所述的一种植入墙体的热管结构，其特征在于，墙体的结构由墙体内侧到外侧依次为：墙体内侧抹灰层、热管内侧植入层、结构墙体、找平层、保温层、热管外侧植入层、防水抗裂层、墙体外侧装饰面层。


3.根据权利要求2所述的一种植入墙体的热管结构，其特征在于，一个所述平板热管植入墙体的位置为热管内侧植入层，另一个所述平板热管植入墙体的位置为热管外侧植入层，所述导管穿过墙体的热管内侧植入层、结构墙体、找平层、保温层、热管外侧植入层使两个所述平板热管连接导通。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑森林，邱梓宁，王璋元，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44