本發(fā)明屬于能源運(yùn)用領(lǐng)域，具體涉及一種基于輻射與對(duì)流的模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

相變墻體是含有相變材料的新型墻體。相變材料受熱融化時(shí)，吸收并儲(chǔ)存能量；受冷凝固時(shí)，釋放出能量。相變墻體具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）降低夏季室內(nèi)最高溫度，提高冬季室內(nèi)最低溫度，減小室內(nèi)溫度的波動(dòng)范圍，提高舒適性，減小空調(diào)負(fù)荷，從而減少空調(diào)裝機(jī)容量；（2）可以利用夜間廉價(jià)電運(yùn)行，削峰填谷，降低空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用；（3）可以結(jié)合可再生能源（太陽(yáng)能、風(fēng)能等），為房間提供免費(fèi)冷量或者熱量，從而提高能源的利用效率和室內(nèi)的熱舒適度。

近年來(lái)，相變材料在墻體內(nèi)的運(yùn)用主要分為兩類：（1）位于墻體表面，將相變材料通過(guò)各種方式混入石膏板、砂漿內(nèi)，然后制成的相變墻板構(gòu)件安裝于墻體表面；（2）位于墻體內(nèi)部，將封裝好的相變材料構(gòu)件放入墻體構(gòu)造層內(nèi)，或者將相變材料與混凝土、磚塊、保溫材料混合后直接用于墻體。但現(xiàn)有相變墻體由于相變材料的低導(dǎo)熱系數(shù)的特性，致使其蓄、放熱效率有限，不能在一定的時(shí)間內(nèi)將其所蓄集的熱量完全放出，相變材料的儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)并不能完全體現(xiàn)，并且現(xiàn)有相變墻體對(duì)已有的墻體改造較困難，施工工藝復(fù)雜，不易實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新型墻體可增強(qiáng)相變材料在墻體中的利用率以及提高墻體對(duì)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)能力。

本發(fā)明提供了一種模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)，該裝飾墻系統(tǒng)由若干模塊化的相變蓄能裝飾墻板拼裝而成，每塊相變蓄能裝飾墻板中均內(nèi)置有相變蓄能材料和從相變蓄能材料中穿過(guò)的空氣通道和水流通道；若干相變蓄能裝飾墻板拼裝后在水流通道的兩端分別連接總進(jìn)水管和總回水管；通過(guò)空氣與水的對(duì)流換熱、相變蓄能材料與室內(nèi)的輻射換熱來(lái)對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述相變蓄能裝飾墻板為有封裝殼體的矩形板，所述空氣通道和水流通道分別沿封裝殼體的橫向和縱向不相交布置，空氣通道和水流通道分別布置于相變蓄能裝飾墻板厚度方向的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，水流通道在外側(cè)可以與室內(nèi)進(jìn)行輻射換熱。

所述封裝殼體上對(duì)應(yīng)所述空氣通道和水流通道的兩端位置處分別設(shè)置相應(yīng)的接口。

所述空氣通道兩端的接口為插接接口，水流通道兩端的接口為螺紋接口，相鄰相變蓄能裝飾墻板的空氣通道接口和水流通道接口之間分別通過(guò)插接方式和螺紋套管方式連為一體。

所述封裝殼體采用鋁合金材料制作，封裝殼體上設(shè)置有便于與建筑主墻固定的安裝孔。

該墻體連接有室外空氣補(bǔ)充管道，室外空氣補(bǔ)充管道包括取風(fēng)口、送風(fēng)總管及若干支管，取風(fēng)口處設(shè)置有風(fēng)閥，送風(fēng)總管上連接有風(fēng)閥和風(fēng)機(jī)；各支管與墻體底部相變蓄能裝飾墻板上空氣通道的接口連通將室外空氣送入墻板內(nèi)，經(jīng)換熱后送入室內(nèi)。

所述風(fēng)機(jī)為無(wú)聲風(fēng)機(jī)。

本發(fā)明將相變材料直接內(nèi)置于模塊化的墻板內(nèi)，同時(shí)將空氣通道和水流通道布置于相變材料中，利用空氣和水對(duì)流換熱、相變材料板和室內(nèi)輻射換熱來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，可大大提高相變材料蓄熱放熱特性的利用率，從而提高墻體對(duì)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)能力。墻體由模塊化的相變蓄能裝飾墻板拼裝而成，模塊化生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)拼裝的方式可節(jié)約人力物力。本發(fā)明還具有一個(gè)優(yōu)勢(shì)：可直接對(duì)現(xiàn)有建筑方便地進(jìn)行節(jié)能改造，提高相變蓄能系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用范圍。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中相變蓄能裝飾墻板的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2中的a-a示意圖。

圖4為圖2中的b-b示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例公開(kāi)的這種模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)，由四塊模塊化的相變蓄能裝飾墻板1拼裝而成。拼裝后墻體的水平方向內(nèi)置有水流通道、豎直方向內(nèi)置有空氣通道，空氣通道的下端連接有室外空氣補(bǔ)充管道2，水流通道的兩端分別連接有總進(jìn)水管3和總回水管4。

如圖2至圖4所示，相變蓄能裝飾墻板1為有封裝殼體11的矩形板，封裝殼體11的縱向和橫向不相交布置有空氣通道12和水流通道13，空氣通道12和水流通道13分別布置于相變蓄能裝飾墻板1厚度方向的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，水流通道13在外側(cè)可以與室內(nèi)進(jìn)行輻射換熱。封裝殼體11宜采用1-2mm厚的鋁合金板制作，其上對(duì)應(yīng)空氣通道12和水流通道13的兩端位置處分別設(shè)置相應(yīng)的接口，空氣通道12兩端的接口為插接接口14，水流通道13兩端的接口為螺紋接口15。封裝殼體11的四角設(shè)置有便于與建筑主墻固定的安裝孔16。封裝殼體中的相變蓄能材料為石蠟，為了增加相變材料的導(dǎo)熱性能，在石蠟中加入5%-10%的石墨烯，填充之前將石墨烯和石蠟攪拌成粘稠狀。

相變蓄能裝飾墻板1的水平長(zhǎng)度宜為800mm-1000mm，高度宜為400mm-500mm，厚度宜為40mm-50mm，以便于模塊化生產(chǎn)、安裝和拆卸。

空氣通道12和水流通道13之間在厚度方向的間距宜為5mm左右，空氣通道的直徑宜為20mm-25mm，相鄰空氣通道之間間距宜為15mm-20mm；水流通道的直徑宜為5mm-10mm，相鄰水流通道之間的間距宜為15mm-20mm。

相鄰相變蓄能裝飾墻板1的空氣通道接口和水流通道接口之間分別通過(guò)插接方式和螺紋套管方式連為一體。

各相變蓄能裝飾墻板1連接好后，在水流通道的兩側(cè)分別連接好總進(jìn)水管3和總回水管4，在空氣通道的下端連接室外空氣補(bǔ)充管道2。

室外空氣補(bǔ)充管道2包括取風(fēng)口21、送風(fēng)總管22及若干支管23，取風(fēng)口處設(shè)置有風(fēng)閥，送風(fēng)總管22上連接有風(fēng)閥24和無(wú)聲風(fēng)機(jī)25。各支管23與墻體底部相變蓄能裝飾墻板1上空氣通道的接口通過(guò)插接方式連為一體將室外空氣送入墻板內(nèi)，經(jīng)換熱后送入室內(nèi)。

本實(shí)施例的工作原理如下：

夏季，可利用太陽(yáng)能空調(diào)或者熱泵制取冷水作為相變蓄能裝飾墻板內(nèi)水流通道的換熱介質(zhì)。如果當(dāng)?shù)氐淖詠?lái)水溫度低于18℃，則可用自來(lái)水作為系統(tǒng)的換熱介質(zhì)。室外空氣經(jīng)墻板內(nèi)的空氣通道與墻板內(nèi)水流通道中的冷水對(duì)流換熱降溫后送入室內(nèi)，使室內(nèi)空氣的溫度降低。同時(shí)，墻板內(nèi)的相變材料可儲(chǔ)存部分冷量，一方面可以減少室內(nèi)溫度的波動(dòng)，另一方面在關(guān)閉冷源系統(tǒng)之后可有效的延長(zhǎng)墻板與室內(nèi)空氣的換熱時(shí)間。

冬季太陽(yáng)能充足的時(shí)候可利用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)對(duì)相變蓄能裝飾墻板進(jìn)行加熱，若太陽(yáng)能不充足則可用燃?xì)忮仩t或者電鍋爐輔助系統(tǒng)制取熱水，室外空氣與熱水對(duì)流換熱后送入室內(nèi)，使室內(nèi)空氣的溫度升高。同時(shí)，墻板內(nèi)的相變材料可儲(chǔ)存部分熱量，一方面減少室內(nèi)溫度的波動(dòng)，提高舒適性；另一方面可有效延長(zhǎng)與室內(nèi)空氣的換熱時(shí)間，從而節(jié)約了能源。

當(dāng)然，如果室內(nèi)對(duì)新風(fēng)沒(méi)有嚴(yán)格要求，則不設(shè)置室外空氣補(bǔ)充管道。

本系統(tǒng)的室外空氣補(bǔ)充管道還可以連接地道通風(fēng)系統(tǒng)，地道通風(fēng)系統(tǒng)夏季對(duì)室外空氣進(jìn)行預(yù)冷后通入室內(nèi)，冬季對(duì)室外空氣進(jìn)行預(yù)熱后通入室內(nèi)，與地道通風(fēng)系統(tǒng)耦合不但可以降低室外負(fù)荷對(duì)室內(nèi)的影響，同時(shí)可以滿足室內(nèi)的新風(fēng)需求，從而實(shí)現(xiàn)最大限度的利用可再生能源。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)，由若干模塊化的相變蓄能裝飾墻板拼裝而成，每塊相變蓄能裝飾墻板中均內(nèi)置有相變蓄能材料和從相變蓄能材料中穿過(guò)的空氣通道和水流通道；若干相變蓄能裝飾墻板拼裝后在水流通道的兩端分別連接總進(jìn)水管和總回水管；相變材料直接內(nèi)置于模塊化的墻板內(nèi)，同時(shí)將空氣通道和水流通道布置于相變材料中，利用室內(nèi)空氣和水對(duì)流換熱、相變材料和室內(nèi)輻射換熱來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，可大大提高相變材料蓄熱放熱特性的利用率，從而提高墻體對(duì)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)能力。墻板的模塊化生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)拼裝的方式可節(jié)約人力物力，還可直接對(duì)現(xiàn)有建筑方便地進(jìn)行節(jié)能改造，增大相變蓄能系統(tǒng)在建筑中的應(yīng)用范圍。

技術(shù)研發(fā)人員：李水生;俞準(zhǔn);劉政軒;秦迪;黃余建;孫鵬程;傅炎朝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)建筑股份有限公司;中國(guó)建筑第五工程局有限公司;中建五局裝飾幕墻有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.23
技術(shù)公布日：2017.07.07