[实用新型]一种太阳能与相变蓄能材料集成应用的能源自维持建筑

权利要求书

1.一种太阳能与相变蓄能材料集成应用的能源自维持建筑，包括相变房屋和太阳能系统，其特征在于，所述相变房屋(1)的北墙设置有外门(23)，南墙设置有外窗(24)；水泥地板(29)内埋设相变套管(2)，每根相变套管(2)内均设置有相变材料，多根相变套管(2)水平设置构成相变材料层；在水泥地板(29)与地面(28)之间设置有通风层(4)，通风层(4)为一个空间，其内部通过两处交错设置的砌体结构(34)将其分隔成近似风道状，砌体结构(34)同时作为承重结构支撑水泥地板(29)；南墙下部临近通风层(4)处设置有南墙通风口(25)，北墙下部临近通风层(4)处设置有北墙通风口(26)；相变房屋(1)临近东墙或西墙的水泥地板(29)上设置有孔洞(27)，孔洞(27)与通风层(4)相连通；

相变房屋(1)的屋顶上设置有太阳能系统，太阳能系统包括太阳能集热器(3)，太阳能集热器(3)通过热水供水管路(6)和热水回水管路(7)与相变套管(2)形成一个完整的太阳能热水系统循环回路；所述太阳能集热器(3)由集热单元A(17)和集热单元B(33)组成，分别设置在坡度为45度的角钢支架上，按上下顺序排列；集热单元A(17)和集热单元B(33)的顶部设有集热器水箱A(16)和集热器水箱B(32)；集热器水箱A(16)与集热单元A(17)相连通，集热器水箱B(32)与集热单元B(33)相连通，集热器水箱A(16)与集热器水箱B(32)通过管道串联在一起；热水回水管路(7)上设置有水泵(5)、补水箱(11)、电磁阀(12)和集水器(9)；热水供水管路(6)上设置有热量表(10)、分水器(8)，还设置有底部自动排气阀(15)、中部自动排气阀(14)和顶部自动排气阀(13)；

所述相变套管(2)由内外两层钢管组成，外管(18)纵向的同心位置设置有内管(19)，内管(19)与外管(18)的管壁之间设置有强化传热的圆形肋片(20)；内管(19)为水管路，其两端分别设置有接口A(30)和接口B(31)，分别作为进水口和出水口；外管(18)的两端为封闭状，且留有接口A和接口B；内管(19)与外管(18)之间由肋片(20)分割为相变材料填充腔(22)，相变材料填充腔(22)内设置有相变材料；外管(18)的一端侧面设置有接口(21)，作为相变材料填充孔及自动排气阀的接口；内管(19)通过集水器(9)与热水回水管路(7)相连接，并通过分水器(8)与热水供水管路(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能与相变蓄能材料集成应用的能源自维持建筑，其特征在于，所述相变房屋(1)长3m～10m，宽2m～5m，高3～4.5m，墙体采用240mm～370mm厚的实心砖墙、空心砖墙或混凝土墙，外部加装20mm～60mm厚保温材料；屋顶为现浇混凝土屋顶或预制板屋顶，厚度为150mm～300mm，外部加装20mm～60mm厚保温材料；墙体传热系数小于0.55W/m².K，屋顶传热系数小于0.6W/m².K。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能与相变蓄能材料集成应用的能源自维持建筑，其特征在于，所述北墙设置的外门(23)高1.8m～2.2m，宽0.8m～1.2m；南墙设置的外窗(24)高1.2m～1.8m，宽1.2m～1.5m；门窗外框材料为塑钢或断桥铝合金。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能与相变蓄能材料集成应用的能源自维持建筑，其 特征在于，所述南墙通风口(25)和北墙通风口(26)均可开启和关闭，孔洞(27)设置有盖板，以控制建筑内气流流动。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能与相变蓄能材料集成应用的能源自维持建筑，其特征在于，所述相变材料填充腔(22)内填充的相变材料，其相变温度与室内温度相接近，在16-28℃之间，可以是无机相变材料、有机相变材料或有机相变材料的低共熔混合物。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能与相变蓄能材料集成应用的能源自维持建筑，其特征在于，相变套管(2)的进水口与分水器(8)、出水口与集水器(9)相连接；太阳能集热器(3)产生的热水通过管路流入分水器(8)，再经分水器(8)流入各个相变套管进行换热，然后汇入集水器(9)，最后经管路流回太阳能集热器(3)，完成循环。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能与相变蓄能材料集成应用的能源自维持建筑，其特征在于，太阳能热水循环系统为同程式热水采暖系统。