一种主被动相变蓄热集热墙系统技术方案

本发明专利技术涉及建筑技术领域，特别涉及一种主被动相变蓄热集热墙系统，包括相变蓄热集热墙系统及主被动相变蓄热系统，墙体内侧贴附蓄冷板，外侧贴附绝热板及吸热板；吸热板设置换热器，相变蓄热水箱连接换热器、太阳能集热器及空气源热泵，空气源热泵的冷风出口通过风管连接到墙体的侧送风口。主被动相变蓄热集热墙系统满足阴雨天气和夜间室内环境通风降温需求，减少空调能耗和病态建筑综合征发病率；充分利用夜间谷价电在冷凝器端蓄热用于驱动白天或夜间集热墙系统运行的同时，在蒸发器端提供冷量给室内环境降温，进一步减少建筑环境运行能耗。耗。耗。

【技术实现步骤摘要】
一种主被动相变蓄热集热墙系统


[0001]本专利技术涉及建筑
，特别涉及一种主被动相变蓄热集热墙系统。

技术介绍

[0002]建筑夏季多采用主动式机械制冷的方式调控室内热环境，建筑空调能耗大，且人体对气候的适应性被抑制，容易形成对空调恒温环境的依赖性。为了更多的利用建筑自然通风降温，减少空调运行时长，被动式建筑节能技术得到快速发展。被动式建筑节能技术主要利用太阳能、自然风等气候资源，通过建筑物自身的设计，以非机械设备手段实现建筑环境的通风、加热或降温，从而降低建筑能耗，营造舒适、可持续的室内环境。集热墙作为一种典型的被动式建筑节能技术，通常由玻璃盖板、空气间层、吸热板与重质墙构成，充分利用吸收的太阳能热量诱导室内空气流动来实现室内环境通风、加热或降温的目的。
[0003]我国集热墙系统的研究与应用主要集中于北方寒冷和严寒地区，用于室内的加热。集热墙通常由玻璃盖板、吸热板、空气通道与普通墙体构成，在玻璃盖板、吸热板和普通墙体的上下部分均开设有通风口。冬季，室外侧上下通风口关闭，室内侧上下通风口打开，吸热板通过吸收太阳辐射热升温加热空气通道内的空气形成烟囱效应，诱导室内冷空气进入空气通道内加热并循环，升高室内温度。夏季，室外侧下通风口和室内侧上通风口关闭，室外侧上通风口和室内侧下通风口打开，吸热板通过吸收太阳辐射热升温加热空气通道内的空气形成烟囱效应，诱导室内空气进入空气通道内加热并排出室外，同时在室内形成负压诱导室外空气经门窗流出室内，从而建筑室内实现通风降温的目的。但夏季使用时由于室外环境温度高，集热墙系统利用温差制造烟囱效应驱动室内空气流动通风的能力非常有限，且有可能导致多余的热量经室内侧下通风口和普通墙体进入室内，不利于室内的通风降温；夏季阴雨天室外温度低时，由于集热墙系统无法利用太阳辐射热且通风口面积小，结构整体热阻大，不利于室内热量向室外传递降温及室内通风。
[0004]因此，亟需一种通风能力强、结构整体热阻小，利于室内热量向室外传递降温及室内通风的集热墙系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：针对上述集热墙系统利用温差制造烟囱效应驱动室内空气流动通风的能力非常有限，且有可能导致多余的热量经室内侧下通风口和普通墙体进入室内，不利于室内的通风降温；夏季阴雨天室外温度低时，由于集热墙系统无法利用太阳辐射热且通风口面积小，结构整体热阻大，不利于室内热量向室外传递降温及室内的通风的问题，提供一种充分利用夜间低温空气自然冷源和空气源热泵冷风蓄冷及夜间谷价电蓄热，主动适应夏季气候及阴雨天气，充分发挥集热墙系统诱导通风的能力，提升建筑被动通风降温潜力的主被动相变蓄热集热墙系统。
[0006]本专利技术的技术解决方案是：构造一种主被动相变蓄热集热墙系统，包括配合墙体安装的相变蓄热集热墙系统及安装在墙体外围的主被动相变蓄热系统，所述相变蓄热集热
墙系统的玻璃盖板与墙体之间形成有空气通道，墙体上下两端分别形成第一通风口及第二通风口，第一通风口设置第一风量调节阀，第二通风口设置第二风量调节阀；墙体内侧贴附蓄冷板，外侧依次贴附绝热板及吸热板；所述吸热板设置铜管换热器，所述换热器的两端分别形成为供水口及回水口；所述玻璃盖板的上下两端形成有与所述第一通风口及所述第二通风口分别对应的第三通风口及第四通风口，所述第三通风口设置第三风量调节阀，所述第四通风口设置第四风量调节阀；
[0007]所述主被动相变蓄热系统包括太阳能集热器、空气源热泵、相变蓄热水箱、第一循环泵及第二循环泵，所述相变蓄热水箱出水口管道连接所述第一循环泵，所述第一循环泵管道连接所述供水口，所述回水口管道连接所述相变蓄热水箱的进水口；所述相变蓄热水箱出水口还管道连接所述第二循环泵，所述第二循环泵管道连接所述太阳能集热器及所述空气源热泵的进水端，所述太阳能集热器及所述空气源热泵的回水端管道连接所述相变蓄热水箱的进水口；所述空气源热泵的进出水端分别安装进水阀门及出水阀门，所述空气源热泵的冷风出口通过风管连接到墙体的侧送风口。
[0008]优选地，所述吸热板的外表面涂有黑色涂料，其内部填充相变材料，相变材料包裹所述换热器。
[0009]优选地，所述蓄冷板的内部填充相变材料。
[0010]优选地，所述玻璃盖板为low
‑
e双层中空玻璃。
[0011]优选地，所述玻璃盖板外部设置遮阳板。
[0012]与现有技术相比，本专利技术采用太阳能和空气源热泵主动相变蓄热作为集热墙系统的热诱导通风辅助驱动热源，满足阴雨天气和夜间室内环境通风降温需求，减少空调能耗和病态建筑综合征发病率。另外，本专利技术采用的空气源热泵相变蓄热系统可以充分利用夜间谷价电在冷凝器端蓄热用于驱动白天或夜间集热墙系统运行的同时，在蒸发器端提供冷量给室内环境降温，进一步减少建筑环境运行能耗。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的主被动相变蓄热集热墙系统的正面示视图；
[0014]图2是本专利技术的主被动相变蓄热集热墙系统的A
‑
A剖面示视图。
[0015]主要组件符号说明：1、墙体，2、第三通风口，3、第三风量调节阀，4、玻璃盖板，5、空气通道，6、吸热板，7、绝热板，8、第四通风口，9、第四风量调节阀，10、第一通风口，11、第一风量调节阀，12、换热器，13、自动遮阳器，14、蓄冷板，15、第二通风口，16、第二风量调节阀，17、侧送风口，18、相变蓄热水箱，19、空气源热泵，20、太阳能集热器，21、回水口，22、供水口，23、第一循环泵，24、第二循环泵，25、风管，26、进水阀门，27、出水阀门。
具体实施方式
[0016]本专利技术下面将结合附图作进一步详述：
[0017]下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。本专利技术所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本专利技术，而非用以限制本专利技术。
[0018]请参阅图1及图2所示，本专利技术的主被动相变蓄热集热墙系统，包括配合墙体安装的相变蓄热集热墙系统及安装在墙体1外围的主被动相变蓄热系统，相变蓄热集热墙系统的玻璃盖板4与墙体1之间形成有空气通道5，玻璃盖板5为low
‑
e双层中空玻璃。玻璃盖板4外部设置自动遮阳器13。墙体1上下两端分别形成第一通风口10及第二通风口15，第一通风口10设置第一风量调节阀11，第二通风口15设置第二风量调节阀16。墙体1内侧贴附蓄冷板14，蓄冷板14的内部填充相变材料；墙体1外侧依次贴附绝热板7及吸热板6；吸热板6的外表面涂有黑色涂料，其内部填充相变材料，相变材料包裹换热器12。换热器12的两端分别形成为供水口22及回水口21，换热器12采用铜管制造，在平面上呈来回多弯曲直线排列形式以增大热交换的接触面积，利用铜的良好导热性能以获得较好的热交换效果；玻璃盖板4的上下两端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主被动相变蓄热集热墙系统，其特征在于，包括配合墙体安装的相变蓄热集热墙系统及安装在墙体外围的主被动相变蓄热系统，所述相变蓄热集热墙系统的玻璃盖板与墙体之间形成有空气通道，墙体上下两端分别形成第一通风口及第二通风口，第一通风口设置第一风量调节阀，第二通风口设置第二风量调节阀；墙体内侧贴附蓄冷板，外侧依次贴附绝热板及吸热板；所述吸热板设置铜管换热器，所述换热器的两端分别形成为供水口及回水口；所述玻璃盖板的上下两端形成有与所述第一通风口及所述第二通风口分别对应的第三通风口及第四通风口，所述第三通风口设置第三风量调节阀，所述第四通风口设置第四风量调节阀；所述主被动相变蓄热系统包括太阳能集热器、空气源热泵、相变蓄热水箱、第一循环泵及第二循环泵，所述相变蓄热水箱出水口管道连接所述第一循环泵，所述第一循环泵管道连接所述供水口，所述回水口管道连接所述相变蓄热水箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，杨勋，彭可文，曹权华，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：