基于相變蓄能的主被動對流與輻射換熱內(nèi)墻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于相變材料蓄熱及通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于相變蓄能的主被動對流與輻射換熱內(nèi)墻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大，相對于目前已有的節(jié)能技術(shù)，相變儲能技術(shù)是一種潛熱儲存技術(shù)。相變材料可以將一定形式的能量在特定的條件下儲存起來，并在特定的條件下釋放出來，這一特點(diǎn)能夠有效地減緩室內(nèi)溫度的波動，使溫度維持在人體舒適區(qū)內(nèi)。目前，相變材料在的建筑節(jié)能領(lǐng)域應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩方面:一方面是被動式節(jié)能，充分利用自然界的冷熱源例如太陽能，邊儲存邊釋放；一方面是主動式節(jié)能，利用人工冷熱源儲能，這種方式可以通過“削峰填谷”的作用達(dá)到建筑的節(jié)能運(yùn)行。
[0003]相變材料與傳統(tǒng)建筑材料摻混制成相變墻體，夏季相變墻體可以降低室外環(huán)境對室內(nèi)的傳熱量，降低室內(nèi)的峰值溫度；冬季相變墻體可以吸收熱量，提高室內(nèi)的谷值溫度，降低室內(nèi)的負(fù)荷。但是相變墻體存在蓄、放熱效率低的問題，且相變墻體的蓄、放熱效率在很大程度上會受到外界環(huán)境的影響?？梢栽谙嘧儾牧现刑砑邮珌砀纳破鋵?dǎo)熱性能，進(jìn)而改善蓄、放熱效率，但這種改善非常有限。
[0004]目前關(guān)于相變材料與內(nèi)墻體耦合的相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)很多，但大都局限于被動式調(diào)節(jié)，即使考慮了主動式系統(tǒng)，但很多研究卻不能與內(nèi)墻系統(tǒng)有效的耦合。采用主動進(jìn)行墻體內(nèi)通風(fēng)的方式替代原先被動的建筑節(jié)能方式，可以減小墻體的厚度，用流動帶溫度的空氣增強(qiáng)主動式管網(wǎng)系統(tǒng)與室內(nèi)空氣的換熱強(qiáng)度，將太陽能、空氣能或地源能等可再生能源提供的冷熱去調(diào)整進(jìn)入室內(nèi)的空氣溫度，從而達(dá)到建筑節(jié)能的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于相變蓄能的主被動對流與輻射換熱內(nèi)墻系統(tǒng)，從而解決【背景技術(shù)】中存在的問題。
[0006]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
基于相變蓄能的主被動對流與輻射換熱內(nèi)墻系統(tǒng)，包括內(nèi)墻體、主被動通風(fēng)系統(tǒng)、主動式毛細(xì)管網(wǎng)蓄能系統(tǒng)、保溫隔熱層、外墻體，所述內(nèi)墻體包括內(nèi)墻表面裝飾材料層和內(nèi)墻相變蓄能板；所述內(nèi)墻表面裝飾材料層包括內(nèi)墻表面裝飾材料層I和內(nèi)墻表面裝飾材料層II，所述內(nèi)墻相變蓄能板通過相變蓄能板總支架、裝定孔與內(nèi)墻表面裝飾材料層緊密貼合；所述主被動通風(fēng)系統(tǒng)包括通風(fēng)腔體、上風(fēng)口、下風(fēng)口、無聲風(fēng)機(jī)和擋風(fēng)翅片，所述通風(fēng)腔體設(shè)置在內(nèi)墻體與外墻體之間，所述擋風(fēng)翅片設(shè)置在通風(fēng)腔體內(nèi)，所述擋風(fēng)翅片表面設(shè)置有擋風(fēng)翅片表面吸熱材料層，所述上風(fēng)口設(shè)置有自動調(diào)節(jié)百葉，通過百葉支架固定，所述下風(fēng)口是由三個帶格柵的進(jìn)風(fēng)口組成，所述無聲風(fēng)機(jī)設(shè)置在內(nèi)墻體的上端；所述內(nèi)墻體與外墻體之間設(shè)置有主動式毛細(xì)管網(wǎng)蓄能系統(tǒng)，所述主動式毛細(xì)管網(wǎng)蓄能系統(tǒng)包括主供水管、主回水管和支管網(wǎng)，所述保溫隔熱層包括保溫隔熱層I和保溫隔熱層II，所述保溫隔熱層貼附在外墻體內(nèi)表面，所述保溫隔熱層I內(nèi)表面貼附有外墻相變蓄能板。
[0007]所述的內(nèi)墻相變蓄能板由相變蓄能模塊組成，所述相變蓄能模塊通過相變蓄能模塊支架、裝訂孔與內(nèi)墻表面裝飾材料層I緊密貼合，通過熱交換為室內(nèi)提供輻射換熱。
[0008]所述相變蓄能模塊是由的鋁合金材料制成的厚度為6_-8_的容器，容器表面設(shè)置有凹槽和卡盤，所述凹槽弧度的直徑與支網(wǎng)管的直徑一致，兩者緊密貼合，所述卡盤通過內(nèi)墻系統(tǒng)布置區(qū)域框架與內(nèi)墻表面裝飾材料層貼合，所述相變蓄能模塊內(nèi)部設(shè)置有翅片，翅片之間的間距為15mm-20mm，翅片厚度為lmm-2mm，高度為3mm-5mm。
[0009]所述相變蓄能模塊表面涂有內(nèi)墻相變蓄能板表面吸熱材料層，所述內(nèi)墻相變蓄能板表面吸熱材料層采用的相變材料為石蠟，所述石蠟中加入5%-10%的石墨烯，將二者攪拌成粘稠狀，增加相變材料的導(dǎo)熱性能。
[0010]所述室內(nèi)墻體與外墻體之間的通風(fēng)腔體的寬度為40mm-60mm，通風(fēng)腔體可根據(jù)實(shí)際送風(fēng)及換熱量需要確定其寬度。
[0011]所述下風(fēng)口為是由三個帶格柵的進(jìn)風(fēng)口組成，其尺寸大小可根據(jù)室內(nèi)空間配置。
[0012]所述上風(fēng)口設(shè)置有自動調(diào)節(jié)百葉，夏季百葉自動轉(zhuǎn)換角度使冷空氣以斜向上的角度進(jìn)入到室內(nèi)，冬季通過百葉角度轉(zhuǎn)換使熱空氣以斜向下的角度進(jìn)入室內(nèi)；室內(nèi)空氣在所述的風(fēng)道內(nèi)進(jìn)行換熱循環(huán)，其動力源是由無聲風(fēng)機(jī)提供。
[0013]所述通風(fēng)腔體內(nèi)設(shè)置有擋風(fēng)翅片，所述擋風(fēng)翅片與內(nèi)墻體垂直面的夾角為60°-80°，其寬度為20mm-40mm，厚度為4mm-8mm，長度根據(jù)墻體的寬度設(shè)置，所述擋風(fēng)翅片的作用是消減風(fēng)速，從而使換熱更充分。
[0014]所述擋風(fēng)翅片表面設(shè)置有的擋風(fēng)翅片表面吸熱材料層，使擋風(fēng)翅片一定程度可作為空氣腔內(nèi)換熱熱源。
[0015]所述主動式毛細(xì)管網(wǎng)蓄能系統(tǒng)的主供水管和主回水管采用管徑為8_-12_的不銹金屬管，所述的支管網(wǎng)為的不銹金屬管，所述的主動式毛細(xì)管網(wǎng)系統(tǒng)采用下供上回式。
[0016]所述保溫隔熱層為10mm-20mm的發(fā)泡聚氨酯板，對外墻體與相變蓄能模塊接觸面進(jìn)行隔熱保溫，所述的外墻體隔熱性能好，其密度和厚度要達(dá)到所使用地區(qū)隔熱的要求，減少了溫度變化對室內(nèi)熱環(huán)境的影響。
[0017]所述上風(fēng)口到下風(fēng)口的高度設(shè)置為1.8m，由于內(nèi)墻體、主被動通風(fēng)系統(tǒng)、主動式毛細(xì)管網(wǎng)蓄能系統(tǒng)、保溫隔熱層、外墻體形成的主被動對流與輻射換熱內(nèi)墻系統(tǒng)，在熱環(huán)境中整體熱感覺和頭部的熱感覺較接近，頭部對冷不敏感，對熱敏感，而在冷環(huán)境中，頭部比其他部位感覺溫暖，被測試者的整體熱感覺接近于最冷部位手和腳的感覺，故室內(nèi)1.8m以上的冷熱負(fù)荷對人體的熱舒適影響不大，且所述1.8m高度的上風(fēng)口可通過自動調(diào)節(jié)百葉調(diào)節(jié)風(fēng)向滿足人體熱舒適要求，也一定程度上降低了系統(tǒng)的制造成本。
[0018]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明將內(nèi)墻體、通風(fēng)腔體和主動式毛細(xì)管網(wǎng)機(jī)構(gòu)有機(jī)結(jié)合，利用內(nèi)墻體，可以充分利用太陽能，可以通過“削峰填谷”的作用達(dá)到建筑的節(jié)能運(yùn)行；利用主動式毛細(xì)管網(wǎng)機(jī)構(gòu)，以強(qiáng)制性的蓄熱方式提高了內(nèi)墻體的蓄、放熱效率，并且通過改變內(nèi)墻體的溫度，實(shí)現(xiàn)與室內(nèi)空氣的輻射換熱，提高室內(nèi)的舒適度；利用通風(fēng)腔體，采取機(jī)械通風(fēng)的方式可以強(qiáng)化空氣對流換熱的強(qiáng)度，充分利用室外自然的冷源或熱源為室內(nèi)調(diào)節(jié)溫度。本發(fā)明更充分合理地利用相變蓄熱墻體的蓄、放熱能力，提升了室內(nèi)環(huán)境的熱舒適度。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的剖面?zhèn)纫晥D；
圖2為圖1的A-A向剖視圖；
圖3為本發(fā)明的正視圖；
圖4為圖1的B-B向剖視圖；
圖5為相變蓄能模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖5的C-C向剖視圖；
圖7為外墻蓄熱板與毛細(xì)管網(wǎng)系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖1-7中所示:1、內(nèi)墻表面裝飾材料層I ;2、外墻體；3、內(nèi)墻相變蓄能板；4、外墻相變蓄能板；5、保溫隔熱層I ;6、主回水管；7、主供水管；8、天花板；9、無聲風(fēng)機(jī)；10、通風(fēng)腔體；11、下風(fēng)口 ；12、相變蓄能板表面吸熱材料層；13、上風(fēng)口 ；14、自動調(diào)節(jié)百葉；15、擋風(fēng)翅片；16、內(nèi)墻表面裝飾材料層II ;17、保溫隔熱層II ;18、擋風(fēng)翅片表面吸熱材料層；19、支管網(wǎng)；20、格柵；21、內(nèi)墻系統(tǒng)布置區(qū)域框架；22、卡盤；23、凹槽；24、翅片；25、相變蓄能模塊；26、相變蓄能板總支架；27、相變蓄能模塊支架；28、裝定孔；29、百葉支架。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0022]—種基于相變蓄能的主被動對流與輻射換熱內(nèi)墻系統(tǒng)，包括內(nèi)墻體、主被動通風(fēng)系統(tǒng)、主動式毛細(xì)管網(wǎng)蓄能系統(tǒng)、保溫隔熱層、外墻體2，所述內(nèi)墻體包括內(nèi)墻表面裝飾材料層和內(nèi)墻相變蓄能板3 ;所述內(nèi)墻表面裝飾材料層包括內(nèi)墻表面裝飾材料層I 1和內(nèi)墻表面裝飾材料層II 16，所述內(nèi)墻相變蓄能板3通過相變蓄能板總支架26、裝定孔28與內(nèi)墻表面裝飾材料層緊密貼合；所述主被動通風(fēng)系統(tǒng)包括通風(fēng)腔體10、上風(fēng)口 13、下風(fēng)口 11、無聲風(fēng)機(jī)9和擋風(fēng)翅片15，所述通風(fēng)腔體10設(shè)置在內(nèi)墻體與外墻體2之間，所述擋風(fēng)翅片15設(shè)置在通風(fēng)腔體10內(nèi)，所述擋風(fēng)翅片15表面設(shè)置有擋風(fēng)翅片表面吸熱材料層18，所述上風(fēng)口 13設(shè)置有自動調(diào)節(jié)百葉14，通過百葉支架29固定，所述下風(fēng)口 11是由三個帶格柵20的進(jìn)風(fēng)口組成，所述無聲風(fēng)機(jī)9設(shè)置在內(nèi)墻體的上端；所述內(nèi)墻體與外墻體2之間設(shè)置有主動式毛細(xì)管網(wǎng)蓄能系統(tǒng)，所述主動式毛細(xì)管網(wǎng)蓄能系統(tǒng)包括主供水管7、主回水管6和支管網(wǎng)19，所述保溫隔熱層包括保溫隔熱層I 5和保溫隔熱層II 17，所述保溫隔熱層貼附在外墻體2內(nèi)表面，所述保溫隔熱層I 5內(nèi)表面貼附有外墻相變蓄能板4。
[0023]所述的內(nèi)墻相變蓄能板3由相變蓄能模塊25組成，所述相變蓄能模塊25通過相變蓄能模塊支架