專利名稱：一種蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及自然能源利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]能源是人類賴以生存的基礎(chǔ)，隨著世界一次能源消費(fèi)量的不斷增加，降低能耗、利用自然能源已成為科學(xué)研究的重要方向。[0003]而在建筑節(jié)能領(lǐng)域，新興的太陽(yáng)能通風(fēng)技術(shù)與相變蓄能技術(shù)，具有利用自然冷源/ 熱源、降低建筑供冷/供熱負(fù)荷、增加室內(nèi)舒適性的優(yōu)勢(shì)，前景廣闊。[0004]采用太陽(yáng)能通風(fēng)技術(shù)的建筑，能夠利用太陽(yáng)能源進(jìn)行免費(fèi)通風(fēng)，同時(shí)避免了因日射負(fù)荷導(dǎo)致的室內(nèi)溫度過(guò)高，這一技術(shù)在具體應(yīng)用時(shí)卻出現(xiàn)了一些技術(shù)瓶頸。被動(dòng)式太陽(yáng)能通風(fēng)技術(shù)嚴(yán)重依賴于具有一定隨機(jī)性的太陽(yáng)能，在日間日照強(qiáng)度太大，太陽(yáng)能能量過(guò)余時(shí)，室內(nèi)通風(fēng)量比設(shè)計(jì)要求要高，造成夏季室內(nèi)熱負(fù)荷增大，太陽(yáng)能能能源的浪費(fèi)。在日照強(qiáng)度不高的時(shí)間以及太陽(yáng)能能源匱乏的夜間，太陽(yáng)能通風(fēng)系統(tǒng)則會(huì)出現(xiàn)無(wú)法達(dá)到室內(nèi)必要所需的通風(fēng)量的問(wèn)題，甚至無(wú)法正常工作。同時(shí)現(xiàn)階段成型的太陽(yáng)能通風(fēng)技術(shù)無(wú)法適應(yīng)建筑在不同季節(jié)的通風(fēng)/降溫/采暖需求。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，利用蓄能風(fēng)道系統(tǒng)和模塊封裝盒的蓄熱墻相結(jié)合，使室內(nèi)溫度變化平緩、穩(wěn)定，不易受室外溫度影響，可以適應(yīng)冬季、夏季以及過(guò)渡季節(jié)對(duì)于溫度、通風(fēng)的需求，具有經(jīng)濟(jì)節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，宏觀上具有電網(wǎng)的削峰填谷錯(cuò)峰功能。[0006]本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)[0007]—種蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，包括內(nèi)室、蓄能風(fēng)道系統(tǒng)， 所述內(nèi)室包括前蓄熱墻、后蓄熱墻、左蓄熱墻和右蓄熱墻圍成，所述前蓄熱墻與蓄能風(fēng)道系統(tǒng)通過(guò)風(fēng)門連通；所述蓄能風(fēng)道系統(tǒng)包括前面墻體、后面墻體、左面墻體、右面墻體圍成，前面墻體由透明玻璃板構(gòu)成，后面墻體、左面墻體、右面墻體由絕熱板構(gòu)成。[0008]所述蓄能風(fēng)道系統(tǒng)的后面墻體內(nèi)側(cè)還增設(shè)有集熱層和蓄熱層。[0009]所述蓄熱墻包括框架、模塊封裝盒，所述框架由多個(gè)縱橫排列的方格構(gòu)成，所述模塊封裝盒活動(dòng)設(shè)置于該方格內(nèi)，模塊封裝盒內(nèi)充裝有相變材料。[0010]所述內(nèi)室的前蓄熱墻、后蓄熱墻、左蓄熱墻和右蓄熱的上端和下端分別開(kāi)有至少一個(gè)風(fēng)門；所述蓄能風(fēng)道系統(tǒng)的前面墻體、后面墻體、左面墻體、右面墻體的上端和下端分別開(kāi)有至少一個(gè)風(fēng)門。[0011]所述框架由鋁合金或者木材或其他材料制成，所述模塊封裝盒由合金材料制成； 所述絕熱板為玻璃纖維板。[0012]所述集熱層為銅板，銅板的表面增設(shè)黑色涂層。[0013]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及效果在于，結(jié)合了兩種被動(dòng)式建筑節(jié)能技術(shù)，即蓄能風(fēng)道系統(tǒng)和蓄熱墻兩者通過(guò)風(fēng)口的結(jié)合，蓄熱墻包括框架、模塊封裝盒，框架由多個(gè)縱橫排列的方格構(gòu)成，模塊封裝盒活動(dòng)設(shè)置于該方格內(nèi)，模塊封裝盒內(nèi)充裝有相變材料，模塊封裝盒可以根據(jù)不同的季節(jié)，更換不同的相變材料。設(shè)計(jì)靈活，可適用于不同季節(jié)； 安裝簡(jiǎn)易，適合于工廠大批量生產(chǎn)以及舊樓改造；在安裝上注重與建筑一體化，保持建筑立面美觀，同時(shí)安裝簡(jiǎn)易，其模塊封裝盒實(shí)現(xiàn)模塊化分體式相變墻對(duì)于相變材料在建筑節(jié)能的應(yīng)用有著應(yīng)用推廣的現(xiàn)實(shí)意義，可以廣泛推廣應(yīng)用于寫字樓、醫(yī)院、住宅等建筑，對(duì)于舊樓改造項(xiàng)目也有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。


[0014]圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖2為本實(shí)用新型一個(gè)側(cè)剖面結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖3為本實(shí)用新型蓄熱墻結(jié)構(gòu)示意圖，僅示意了部分模塊封裝盒。[0017]圖4為本實(shí)用新型夏季通風(fēng)運(yùn)行模式圖。[0018]圖5為本實(shí)用新型冬季采暖內(nèi)循環(huán)運(yùn)行模式圖。[0019]圖6為本實(shí)用新型冬季采暖新風(fēng)運(yùn)行模式圖。[0020]圖7為本實(shí)用新型過(guò)渡季節(jié)通風(fēng)運(yùn)行模式圖。
具體實(shí)施方式
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。[0022]實(shí)施例[0023]如圖I 3所示。本實(shí)用新型蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，包括內(nèi)室I、蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2,所述內(nèi)室I包括前蓄熱墻1-1、后蓄熱墻1-4、左蓄熱墻1-2和右蓄熱墻1-3圍成，所述前蓄熱墻1-1與蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2通過(guò)風(fēng)門3連通；所述蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2包括前面墻體2-1、后面墻體2-4、左面墻體2-2、右面墻體2-3圍成，前面墻體2_1由透明玻璃板構(gòu)成，后面墻體2-4、左面墻體2-2、右面墻體2-3由絕熱板構(gòu)成，絕熱板米用普通玻璃纖維板。[0024]所述蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2的后面墻體2-4內(nèi)側(cè)還增設(shè)有集熱層2-5和蓄熱層2_6。[0025]所述內(nèi)室I的蓄熱墻(即前蓄熱墻1-1、后蓄熱墻1-4、左蓄熱墻1-2和右蓄熱墻 1-3)每一塊都包括框架1-5、模塊封裝盒1-6,所述框架1-5由多個(gè)縱橫排列的方格構(gòu)成,所述模塊封裝盒1-6活動(dòng)設(shè)置于該方格內(nèi)，模塊封裝盒1-6內(nèi)充裝有相變材料。[0026]所述內(nèi)室的前蓄熱墻、后蓄熱墻、左蓄熱墻和右蓄熱的上端和下端分別開(kāi)有至少一個(gè)風(fēng)門3 (部分風(fēng)門在附圖中未示出)。[0027]所述蓄能風(fēng)道系統(tǒng)的前面墻體2-1、后面墻體2-4、左面墻體2-2、右面墻體2_3的上端和下端分別開(kāi)有至少一個(gè)風(fēng)門(部分風(fēng)門在圖I中未示出)。[0028]所述框架1-5由招合金、木材或其他材料制成,所述模塊封裝盒1-6由合金材料制成。[0029]所述集熱層2-5采用銅板，銅板的表面增設(shè)黑色涂層，便于吸熱。[0030]圖2、圖4至圖6中標(biāo)號(hào)4為墻頂，標(biāo)號(hào)5為墻底(也稱地基)4[0031]圖4為夏季的通風(fēng)工作方式，并且假設(shè)白天室外溫度達(dá)到全天供冷高峰溫度 340C，夜晚室外溫度最低降26 °C。風(fēng)門3的A風(fēng)門、C風(fēng)門、D風(fēng)門、E風(fēng)門、F風(fēng)門開(kāi)啟，風(fēng)門B關(guān)閉。在白天，蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2內(nèi)集熱層2-5接收到太陽(yáng)照射的能量，溫度逐漸上升產(chǎn)生高溫，熱量一部分存儲(chǔ)于封裝在蓄熱層2-6內(nèi)，另一部分加前面墻體2-1 (透明玻璃板)和集熱層2-6之間間隙中空氣，空氣受熱膨脹，密度減少上升。造成蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2下側(cè)形成負(fù)壓，內(nèi)室I的空氣被迫通過(guò)風(fēng)門3的D風(fēng)門從內(nèi)室I壓向蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2。蓄能風(fēng)道系統(tǒng) 2內(nèi)部空氣受熱膨脹上升，蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2上側(cè)造成正壓，被迫通過(guò)風(fēng)門3的A風(fēng)門吹向室外。內(nèi)室I內(nèi)的空氣流向蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2內(nèi)后造成內(nèi)室產(chǎn)生負(fù)壓，室外新風(fēng)在負(fù)壓條件下自動(dòng)壓入內(nèi)室I。[0032]內(nèi)室I的模塊封裝盒1-6內(nèi)充裝有相變材料，其相變點(diǎn)在28°C左右。相變材料受熱融化，吸收熱量，從而達(dá)到降低、延緩了內(nèi)室溫度的上升，達(dá)到降低日間高峰的空調(diào)負(fù)荷等目的。[0033]在夜間，蓄熱層2-5內(nèi)的相變蓄熱材料溫度高于前面墻體2-1和空氣隙的溫度。此時(shí)蓄熱層2-5釋放出熱量，加熱蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2內(nèi)部空氣，發(fā)生“煙 ”效應(yīng)，維持內(nèi)室I氣流循環(huán)。使蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2在夜間或者缺乏太陽(yáng)的時(shí)間內(nèi)仍然能正常運(yùn)行。[0034]在冬季可采用圖5、圖6的風(fēng)門開(kāi)啟形式，以實(shí)現(xiàn)更佳的節(jié)能效果，原理和夏季工況大致相同。[0035]如圖5、圖6所示為冬季通風(fēng)/采暖工作方式可分為內(nèi)循環(huán)模式如圖5 (風(fēng)門3 的A風(fēng)門、B風(fēng)門、E風(fēng)門、F風(fēng)門開(kāi)啟，C風(fēng)門、D風(fēng)門關(guān)閉)。新風(fēng)模式如圖6 (B風(fēng)門、C風(fēng)門、F風(fēng)門開(kāi)啟，A風(fēng)門、D風(fēng)門、E風(fēng)門關(guān)閉)。內(nèi)循環(huán)模式的日間，集熱層2-5吸收太陽(yáng)輻射逐漸升溫，高溫時(shí)蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2內(nèi)產(chǎn)生“煙囪”效應(yīng)，受熱空氣膨脹上升并在蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2下側(cè)產(chǎn)生負(fù)壓。經(jīng)太陽(yáng)加熱后的空氣流回內(nèi)室I時(shí)房間空氣變暖。新風(fēng)模式的日間， 集熱層2-5吸收太陽(yáng)輻射逐漸升溫，高溫時(shí)蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2內(nèi)產(chǎn)生“煙囪”效應(yīng)，受熱空氣膨脹上升并在蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2下側(cè)產(chǎn)生負(fù)壓。另一部分存儲(chǔ)于蓄熱層2-6內(nèi)。室外溫度較低的新鮮空氣經(jīng)過(guò)蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2加熱流入內(nèi)室I。內(nèi)室渾濁空氣在蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2所產(chǎn)生的正壓通過(guò)F風(fēng)門壓至室外，達(dá)到采暖通風(fēng)的目的。內(nèi)室I空氣由F風(fēng)門排出室外。內(nèi)室I的蓄熱墻(即前蓄熱墻1-1、后蓄熱墻1-4、左蓄熱墻1-2和右蓄熱墻1-3)，可以根據(jù)冬季溫度特點(diǎn)，更換裝有相變溫度較低(18°C左右)的相變材料的模塊密封盒1-6。盒內(nèi)相變材料受熱熔化，積蓄熱量。在夜晚，蓄熱層2-6內(nèi)的相變材料受冷凝固，同時(shí)釋放出熱量，加熱蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2內(nèi)部空氣，發(fā)生熱虹吸效應(yīng)，維持氣流循環(huán)。同時(shí)，內(nèi)室I放入蓄熱墻受冷凝固，放出熱量，加熱內(nèi)室空氣，從而達(dá)到免費(fèi)采暖的目的。[0036]如圖7所示，春季/過(guò)渡季節(jié)通風(fēng)工作方式，并且假設(shè)白天室外溫度達(dá)到22°C，夜晚室外溫度最低降至15°C。A風(fēng)門、D風(fēng)門、E風(fēng)門開(kāi)啟，B風(fēng)門、C風(fēng)門、F風(fēng)門關(guān)閉。過(guò)渡季節(jié)由于室外溫度一般低于內(nèi)室I溫度，故同時(shí)開(kāi)啟了進(jìn)A風(fēng)門、D風(fēng)門、E風(fēng)門，以同時(shí)達(dá)到引入室外較低溫度的冷風(fēng)冷卻內(nèi)室I的空氣熱負(fù)荷和同時(shí)起到強(qiáng)化通風(fēng)的目的。[0037]本專利倡導(dǎo)一種與自然結(jié)合的設(shè)計(jì)理念，合理利用太陽(yáng)能源與自然熱源/冷源， 利用蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2 (太陽(yáng)能技術(shù))和內(nèi)室I的蓄熱墻(相變蓄熱技術(shù))以綜合實(shí)現(xiàn)降低建筑供冷/供暖能耗、強(qiáng)化通風(fēng)、增加室內(nèi)舒適性的目的。[0038]蓄能風(fēng)道系統(tǒng)2就是一種熱壓作用下的自然通風(fēng)措施，在少耗能甚至不耗能的情況下保證內(nèi)室I必要的新風(fēng)通風(fēng)量。內(nèi)室I的蓄熱墻在發(fā)生相變的過(guò)程中伴有大量能量吸收或釋放，將其應(yīng)用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱能力，降低室內(nèi)溫度波動(dòng)幅度，降低建筑物供冷/供暖負(fù)荷、減少空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，達(dá)到節(jié)能和提高舒適度的目的。同時(shí)，在建筑物采用相變蓄能維護(hù)結(jié)構(gòu)，可以減少外墻厚度，從而達(dá)到減輕建筑物自重、 節(jié)約建筑材料的目的。[0039]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。[0040]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，包括內(nèi)室、蓄能風(fēng)道系統(tǒng)，所述內(nèi)室包括前蓄熱墻、后蓄熱墻、左蓄熱墻和右蓄熱墻圍成，所述前蓄熱墻與蓄能風(fēng)道系統(tǒng)通過(guò)風(fēng)門連通；所述蓄能風(fēng)道系統(tǒng)包括前面墻體、后面墻體、左面墻體、右面墻體圍成，前面墻體由透明玻璃板構(gòu)成，后面墻體、左面墻體、右面墻體由絕熱板構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄能風(fēng)道系統(tǒng)的后面墻體內(nèi)側(cè)還增設(shè)有集熱層和蓄熱層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄熱墻包括框架、模塊封裝盒，所述框架由多個(gè)縱橫排列的方格構(gòu)成，所述模塊封裝盒活動(dòng)設(shè)置于該方格內(nèi)，模塊封裝盒內(nèi)充裝有相變材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)室的前蓄熱墻、后蓄熱墻、左蓄熱墻和右蓄熱的上端和下端分別開(kāi)有至少一個(gè)風(fēng)門。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄能風(fēng)道系統(tǒng)的前面墻體、后面墻體、左面墻體、右面墻體的上端和下端分別開(kāi)有至少一個(gè)風(fēng)門。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述框架由鋁合金或者木材制成，所述模塊封裝盒由合金材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述絕熱板為玻璃纖維板。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，所述集熱層為銅板，銅板的表面增設(shè)黑色涂層。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種蓄能太陽(yáng)能結(jié)合模塊化分體式相變房屋節(jié)能系統(tǒng)，包括內(nèi)室、蓄能風(fēng)道系統(tǒng)，內(nèi)室包括前蓄熱墻、后蓄熱墻、左蓄熱墻和右蓄熱墻圍成，前蓄熱墻與蓄能風(fēng)道系統(tǒng)通過(guò)風(fēng)門連通；蓄能風(fēng)道系統(tǒng)包括前面墻體、后面墻體、左面墻體、右面墻體圍成，前面墻體由透明玻璃板構(gòu)成，后面墻體、左面墻體、右面墻體由絕熱板構(gòu)成；結(jié)合了兩種被動(dòng)式建筑節(jié)能技術(shù)，安裝簡(jiǎn)易，適合于工廠大批量生產(chǎn)以及舊樓改造；在安裝上注重與建筑一體化，保持建筑立面美觀，其模塊封裝盒實(shí)現(xiàn)模塊化分體式相變墻對(duì)于相變材料在建筑節(jié)能的應(yīng)用有著應(yīng)用推廣的現(xiàn)實(shí)意義，可以廣泛推廣應(yīng)用于寫字樓、醫(yī)院、住宅等建筑，對(duì)于舊樓改造項(xiàng)目也有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
文檔編號(hào)F24F5/00GK202730988SQ20122037961
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者王凱, 劉超鵬, 王源霞, 巫江虹 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)