本發(fā)明涉及一種毛細(xì)管相變保溫件、包括其的建筑物墻體以及建筑物,屬于建筑領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著相變材料的發(fā)展,將相變材料填充到圍護(hù)結(jié)構(gòu)中作為建筑墻體保溫層的技術(shù)已經(jīng)成熟,并且市場(chǎng)上已有產(chǎn)品進(jìn)行推廣,市面上的產(chǎn)品包括空心磚填充技術(shù)、相變外貼式墻壁、PCM微膠囊技術(shù)。相變材料因其獨(dú)特的熱學(xué)屬性(相變吸熱),能夠平緩房屋溫度變化,吸收外界熱量,甚至進(jìn)行儲(chǔ)能,該技術(shù)可用于降低建筑能耗,同時(shí)PCM屬于環(huán)保材料,可進(jìn)一步優(yōu)化環(huán)境。
但是,作為保溫蓄熱的相變材料,只在一定的溫度條件下才會(huì)發(fā)生相變,必須外界的溫度的變化能讓相變材料在固態(tài)和液體之間交替變化,才能發(fā)揮其吸熱或放熱的作用,這樣就造成在冬天白天和夜晚溫度都很低和在夏天白天和夜晚溫度都較高的時(shí)候,相變材料反而不能很好的發(fā)揮其保溫蓄能的作用,怎樣讓保溫材料能在不同溫度條件下很好的發(fā)揮其吸熱或放熱作用,起到保溫的效果,是目前需要解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而提出的,目的在于提供一種能更好發(fā)揮保溫作用的毛細(xì)管相變保溫件、包括其的建筑物墻體以及建筑物。
本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種毛細(xì)管相變保溫件,用于建筑物墻體的保溫,其特征在于,包括:相變材料;封裝相變材料的相變封裝體;以及設(shè)置在相變材料中的換熱部,其中,換熱部和相變材料接觸換熱調(diào)節(jié)建筑物墻體的溫度,換熱部包括至少一個(gè)設(shè)置在相變材料中的第一毛細(xì)管。
本發(fā)明提供的毛細(xì)管相變保溫件,還可以具有這樣的特征:其中,相變封裝體呈柱體形,其橫截面呈圓形、矩形、正梯形以及正三角形中的任意一項(xiàng)。
本發(fā)明提供的毛細(xì)管相變保溫件,還可以具有這樣的特征:其中,第一毛細(xì)管具有環(huán)繞其外壁豎直設(shè)置的多個(gè)傳熱翅片。
本發(fā)明還提供一種建筑物墻體,至少具有保護(hù)層以及設(shè)置在保護(hù)層的外壁的保溫層,其特征在于:保溫層,包括:至少一個(gè)豎直設(shè)置的毛細(xì)管相變保溫件;第一進(jìn)水管,與每一個(gè)毛細(xì)管相變保溫件中的第一毛細(xì)管的進(jìn)口相連通,用于將供水引入每一個(gè)第一毛細(xì)管供水;第一回水管,與每一個(gè)第一毛細(xì)管的出口相連通,用于將每一個(gè)第一毛細(xì)管引入的供水引出第一毛細(xì)管,其中,毛細(xì)管相變保溫件為上述的毛細(xì)管相變保溫件。
本發(fā)明還提供一種建筑物墻體,還具有這樣的特征:其中,毛細(xì)管相變保溫件的相變封裝體的橫截面呈正梯形,其橫截面的短邊與保護(hù)層的外壁接觸。
本發(fā)明還提供一種建筑物墻體,還具有這樣的特征:其中,保溫層還包括換熱組件、第二進(jìn)水管以及第二回水管,
本發(fā)明還提供一種建筑物墻體,還具有這樣的特征:其中,換熱組件通過(guò)換熱用于制冷或制熱,包括多個(gè)第二毛細(xì)管,第二毛細(xì)管豎直設(shè)置在相鄰兩個(gè)毛細(xì)管相變保溫件之間的間隔中,間隔中至少設(shè)置有一個(gè)第二毛細(xì)管;第二進(jìn)水管,與每一個(gè)第二毛細(xì)管的進(jìn)口相連通,用于將供水引入每一個(gè)第二毛細(xì)管供水;第二回水管,與每一個(gè)第二毛細(xì)管相的出口連通,用于將每一個(gè)第二毛細(xì)管引入的供水引出第二毛細(xì)管。
本發(fā)明還提供一種建筑物墻體,還具有這樣的特征:其中,相鄰兩個(gè)相變封裝體的處于相對(duì)位置的外壁上涂覆有反射隔熱涂料。
本發(fā)明還提供一種建筑物墻體,還具有這樣的特征:其中,間隔的寬度為10-40mm。
本發(fā)明還提供一種建筑物,其特征在于,包括:建筑物墻體;由建筑物墻體的保護(hù)層圍護(hù)而成的室內(nèi),其中,建筑物墻體為上述的建筑物墻體。
發(fā)明作用與效果
根據(jù)本發(fā)明的毛細(xì)管相變保溫件、包括其的建筑物墻體以及建筑物,由于毛細(xì)管相變保溫件具有豎直設(shè)置在相變材料中的第一毛細(xì)管,所以通過(guò)給第一毛細(xì)管供冷水或熱水,就能與相變材料發(fā)生換熱,而且第一毛細(xì)管的換熱性強(qiáng),所以該換熱較快,使得相變材料能快速的進(jìn)行蓄冷或蓄熱,然后在從基礎(chǔ)墻體進(jìn)入的高溫空氣或低溫空氣作用下,吸收進(jìn)入建筑墻體內(nèi)的高溫空氣的熱量或釋放大量的熱量使得進(jìn)入建筑墻體內(nèi)的低溫空氣升溫,從而使得進(jìn)入室內(nèi)的空氣溫度不至于過(guò)低或過(guò)高,從而發(fā)揮了其在相變過(guò)程中進(jìn)行保溫的作用,因而使得相變材料能在持續(xù)低溫或持續(xù)高溫條件下也能發(fā)揮其蓄能保溫的作用
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的建筑物墻體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中相變材料的材料密度隨溫度變化的趨勢(shì)示意圖;
圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中相變材料的定壓熱容隨溫度變化的趨勢(shì)示意圖;
圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中的建筑物墻體的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明的實(shí)施例中的第一毛細(xì)管和第二毛細(xì)管的水路連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例
以下結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的具體實(shí)施方式。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的建筑物墻體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示,建筑物1具有建筑物墻體100和室內(nèi)200,該建筑物墻體100從建筑物室內(nèi)到室外依次包括:保護(hù)層10、保溫層20以及基礎(chǔ)墻體30。
保護(hù)層10圍護(hù)形成室內(nèi)200。
如圖1所示,保溫層20設(shè)置在保護(hù)層10和基礎(chǔ)墻體30之間,包括:多個(gè)毛細(xì)管相變保溫件11、第一進(jìn)水管、第一回水管、換熱組件14、第二進(jìn)水管以及第二回水管。
多個(gè)毛細(xì)管相變保溫件11并排設(shè)置在保護(hù)層10和基礎(chǔ)墻體30之間,相鄰的毛細(xì)管相變保溫件11之間留有間隔111,間隔111的寬度大小為10-40mm。
毛細(xì)管相變保溫件11包括相變材料11a、相變封裝體11b以及換熱部11c。
圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中相變材料的材料密度隨溫度變化的趨勢(shì)示意圖;
圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中相變材料的定壓熱容隨溫度變化的趨勢(shì)示意圖。
相變材料11a為十八烷,圖2中的密度隨溫度變化趨勢(shì)表明相變材料的密度收到溫度增加而減少,所以在供熱時(shí)需考慮體積的影響,封裝時(shí)采用60攝氏度的體積為基準(zhǔn),圖3中定壓熱容代表材料蓄熱能力,該數(shù)值表明相變材料的蓄熱能力,從圖3中可以看出,該相變材料的相變溫度為301.2K,潛熱為242.44Kj/kg,也即在溫度約27℃時(shí)就會(huì)融化吸熱,
圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中的建筑物墻體的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1和圖4所示,相變封裝體11b用于封裝相變材料,呈柱體形,其橫截面呈正梯形,該橫截面具有短邊11b-1和長(zhǎng)邊11b-2,,短邊11b-1與保護(hù)層10的外壁接觸。相鄰的兩個(gè)相變封裝體11b相對(duì)的外壁上涂覆有反射隔熱涂料,用于防止熱量傳遞。
如圖1和圖4所示,換熱部11c包括一個(gè)第一毛細(xì)管11c-1,第一毛細(xì)管11c-1豎直設(shè)置在相變材料11a中。根據(jù)建筑物所在地的溫度變化情況,每個(gè)換熱部11c中的第一毛細(xì)管11c-1至少一根,本實(shí)施例中為一根。環(huán)繞第一毛細(xì)管11c-1的外壁,上豎直固定有多個(gè)傳熱翅片11c-2。
圖5為本發(fā)明的實(shí)施例中的第一毛細(xì)管和第二毛細(xì)管的水路連接結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖5所示,第一進(jìn)水管12的一端與所有第一毛細(xì)管11c-1的進(jìn)口分別相連通,其另一端設(shè)置有第一進(jìn)水閥門(mén)12a并且與供水源300相連通,用于將供水源300的水引入到第一毛細(xì)管11c-1中。供水源300中的水夏天為冷水,冬天為熱水,可用家用余熱或太陽(yáng)能加熱水后引入到供水源300中得到熱水。
第一回水管13的一端與所有第一毛細(xì)管11c-1的出口分別相連通,其另一端設(shè)置有第一回水閥門(mén)13a并且與供水源300相連通,用于將進(jìn)入第一毛細(xì)管11c-1中的水引回供水源300。
如圖1和圖4所示,換熱組件14包括多個(gè)第二毛細(xì)管14a以及用于固定第二毛細(xì)管14a的PVC固定墊片14b。PVC固定墊片14b設(shè)置在相鄰兩個(gè)毛細(xì)管相變保溫件之間的間隔中,第二毛細(xì)管14a豎直穿過(guò)PVC固定墊片中間的通孔14b-1固定,每個(gè)間隔中至少固定一個(gè)第二毛細(xì)管14a,本實(shí)施例中為一個(gè)。PVC固定墊片14b上設(shè)置有多個(gè)均勻的小孔14b-2,用于將第二毛細(xì)管14a換熱過(guò)程中產(chǎn)生的水向下滲漏。
如圖5所示,第二進(jìn)水管15的一端與所有第二毛細(xì)管15a的進(jìn)口分別相連通,其另一端設(shè)置有第二進(jìn)水閥門(mén)15b并且與供水源300相連通,用于將供水源300的水引入到第二毛細(xì)管15a中。
第二回水管16的一端與所有第二毛細(xì)管15a的出口分別相連通,其另一端設(shè)置有第二回水閥門(mén)16a并且與供水源300相連通,用于將進(jìn)入第二毛細(xì)管15a中的水引回供水源300。
基礎(chǔ)墻體30的內(nèi)壁和相變封裝體11b橫截面的長(zhǎng)邊11b-2相接觸。從基礎(chǔ)墻體30進(jìn)入的空氣與相變材料11a通過(guò)相變封裝體11b與基礎(chǔ)墻體的內(nèi)壁之間的接觸進(jìn)行換熱。
以下具體說(shuō)明本實(shí)施例的毛細(xì)管相變保溫件是如何發(fā)揮相變材料的保溫作用的:
在冬天時(shí),在白天和夜晚溫度都很低的地區(qū),相變材料始終呈固態(tài),當(dāng)需要其放熱對(duì)建筑墻體100進(jìn)行加熱而能對(duì)室內(nèi)200起保溫作用時(shí),可以加熱供水源300里的水,并通過(guò)打開(kāi)第一進(jìn)水閥門(mén)12a給第一毛細(xì)管11b-1供熱水,當(dāng)?shù)谝幻?xì)管11b-1中充滿水后,將通過(guò)傳熱翅片11c-2加快與相變材料11a之間的熱交換,使得相變材料11a吸熱融化,快速由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),也就是蓄熱的過(guò)程,此后,當(dāng)從基礎(chǔ)墻體300進(jìn)入低溫空氣時(shí),液態(tài)的相變材料11a就在該低溫空氣下向固態(tài)變化,這個(gè)過(guò)程中,就產(chǎn)生大量的熱量供給建筑墻體100,從而起到了調(diào)溫的作用。
在夏天時(shí),在白天和夜晚溫度都很高的地區(qū),相變材料則始終呈液態(tài),當(dāng)需要其吸熱對(duì)建筑墻體100進(jìn)行降溫而能對(duì)室內(nèi)200起保溫作用時(shí),可以讓供水源300里的水為冷水,并通過(guò)打開(kāi)第一進(jìn)水閥門(mén)12a給第一毛細(xì)管11b-1供冷水,當(dāng)?shù)诙?xì)管15a中充滿水后,將通過(guò)傳熱翅片11c-2加快與相變材料11a之間的熱交換,使得相變材料11a的熱量被帶走而固化,快速由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),也就是蓄冷的過(guò)程,此后,當(dāng)從基礎(chǔ)墻體300進(jìn)入高溫空氣時(shí),固態(tài)的相變材料11a就在該高溫空氣下向液態(tài)變化,這個(gè)過(guò)程中,就將建筑墻體100中的大量熱量吸收掉,從而起到了調(diào)溫的作用。
在上述過(guò)程中,換熱組件14可通過(guò)高效的換熱起到制熱或制冷的作用,從而輔助調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。
實(shí)施例的作用與效果
根據(jù)本實(shí)施例的毛細(xì)管相變保溫件、包括其的建筑物墻體以及建筑物,由于毛細(xì)管相變保溫件具有豎直設(shè)置在相變材料中的第一毛細(xì)管,所以通過(guò)給第一毛細(xì)管供冷水或熱水,就能與相變材料發(fā)生換熱,而且第一毛細(xì)管的換熱性強(qiáng),所以該換熱較快,使得相變材料能快速的進(jìn)行蓄冷或蓄熱,然后在從基礎(chǔ)墻體進(jìn)入的高溫空氣或低溫空氣作用下,吸收進(jìn)入建筑墻體內(nèi)的高溫空氣的熱量或釋放大量的熱量使得進(jìn)入建筑墻體內(nèi)的低溫空氣升溫,從而使得進(jìn)入室內(nèi)的空氣溫度不至于過(guò)低或過(guò)高,從而發(fā)揮了其在相變過(guò)程中進(jìn)行保溫的作用,因而使得相變材料能在持續(xù)低溫或持續(xù)高溫條件下也能發(fā)揮其蓄能保溫的作用;
又由于第一毛細(xì)管的外壁環(huán)繞設(shè)置有傳熱翅片,這樣更加快了第一毛細(xì)管與相變材料之間的熱交換,進(jìn)一步提高了相變材料的蓄熱或蓄冷速度;
又由于建筑墻體的保溫層還具有包括多個(gè)第二毛細(xì)管的換熱組件,而第二毛細(xì)管設(shè)置在相鄰毛細(xì)管相變保溫件之間的間隔內(nèi),所以第二毛細(xì)管能獨(dú)立的進(jìn)行制冷或制熱,從而對(duì)室內(nèi)進(jìn)行調(diào)溫,這樣配合毛細(xì)管相變保溫件的對(duì)建筑墻體的保溫作用,由于從基礎(chǔ)墻體進(jìn)來(lái)的低溫或高溫空氣在建筑墻體得到了升溫或降溫,低溫或高溫空氣不能進(jìn)入室內(nèi),所以第二毛細(xì)管能夠稍微進(jìn)行換熱就能達(dá)到對(duì)室內(nèi)的調(diào)溫作用,因此相比只有毛細(xì)管進(jìn)行制冷或制熱的建筑墻體,本實(shí)施例的建筑墻體更節(jié)約能源;
另外,本發(fā)明的建筑墻體以及建筑物,由于保溫層設(shè)置有換熱組件,所以毛細(xì)管相變保溫件多個(gè)間隔排布以便于設(shè)置換熱組件,作為本發(fā)明的建筑墻體以及建筑物,保溫層不設(shè)置換熱組件時(shí),還可以讓多個(gè)毛細(xì)管相變保溫件相并排布,或者此時(shí)設(shè)置一個(gè)能覆蓋保護(hù)層的毛細(xì)管相變保溫件。
另外,本實(shí)施例的毛細(xì)管相變保溫件的橫截面呈正梯形,作為本發(fā)明的毛細(xì)管相變保溫件,橫截面還可以呈圓形、矩形、正三角形,優(yōu)選為呈正梯形或正三角形,這樣在保證相變材料與基礎(chǔ)墻體接觸從而通過(guò)對(duì)從基礎(chǔ)墻體進(jìn)來(lái)的低溫或高溫空氣進(jìn)行升溫或降溫的同時(shí),又能盡量減少與保護(hù)層的接觸以減少與保護(hù)層的換熱而不影響室內(nèi)的空氣溫度。
另外,本實(shí)施例中的建筑墻體以及建筑物的第一進(jìn)水管和第二進(jìn)水管均與同一個(gè)供水源相連通,作為本發(fā)明的建筑墻體以及建筑物的第一進(jìn)水管和第二進(jìn)水管還可以分別與不同的供水源相連通。
盡管上面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書(shū)的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述,以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明,但應(yīng)該清楚,本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式的范圍,對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講,只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),這些變化是顯而易見(jiàn)的,一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。