[发明专利]一种全工况运行的相变集热-散热墙系统

说明书

本发明属于建筑节能技术领域的一种全工况运行的相变集热‑散热墙系统，包括设在房间窗体上的玻璃盖板，玻璃盖板内侧设有蓄热墙体，蓄热墙体内侧设有装饰板；玻璃盖板顶端开口与室外相通，蓄热墙体顶端和底部开口形成双腔道，装饰板顶端和底部开口与房间相通，玻璃盖板顶端开口处和装饰板顶端开口处安装有室外排风吸风机和室内送风吸风机；玻璃盖板内侧安装有保温隔热卷帘。蓄热墙体具有将不同相变温度的相变材料、外侧相变材料外侧贴附冲孔铝板，内侧相变材料表面纵向涡发生器，通过开启冬、夏季不同的运行模式，实现冬季采暖与夏季降温。该相变集热‑散热墙系统在太阳能资源富集、昼夜温差大的地区具有广泛的应用前景和推广价值。

技术领域

本发明属于建筑节能技术领域，涉及一种采用不同相变温度的相变材料，并结合保温隔热卷帘和风机调节室内热环境，可在全年工况下使用的相变集热-散热墙系统。

背景技术

我国北方地区较为寒冷，是采暖的主要区域，其中北方城镇供暖能耗为1.84亿tce，占建筑能耗的21％，但由于建筑面积的增长及人对舒适性要求的提高，供暖能耗总量持续增长。因此，减少建筑采暖能耗对于建筑节能具有重大意义。提高建筑围护结构的保温蓄热性能，利用太阳能等可再生资源，可减少建筑采暖能耗。我国北方地区尤其是西北地区太阳能资源丰富，利用建筑蓄热结合太阳能采暖是一种有效的太阳能采暖方式。集热蓄热墙是一种较为成熟且简便的太阳能采暖利用方式，较为普遍的是采用混凝土、砖等蓄热性强的材料进行显热蓄热，但存在蓄热能力不足等问题，很难满足全天的热舒适需求。相变蓄能材料具有蓄能密度大的优势，近年来，随着相变储能技术及材料科学与技术的不断发展，已开始采用相变集热蓄热墙调节室内热环境，但相变蓄热材料存在蓄放热速率低等问题。同时集热蓄热墙设计时对于冬季夜间保温和夏季隔热、降温考虑较少，再加上缺乏科学合理的运行策略，使得相变集热蓄热墙的利用效率较低。

综上，集热蓄热墙主要存在以下一些问题：

(1)传统集热蓄热墙蓄热能力有限，不能满足夜间的热舒适需求；相变集热蓄热墙蓄放热速率低，采暖效率低。

(2)保温性能差，致使冬季热量散失较多，蓄存热量利用率降低。

(3)隔热性能差，致使夏季室内易出现过热，不满足夏季热舒适需求。

基于以上原因，应当从集热蓄热墙的蓄热能力，换热效率，隔热保温性能等方面进行改善。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种全工况运行的相变集热-散热墙系统，以被动式为主、主动式为辅的建筑节能设计技术，一方面增强建筑的保温、隔热及蓄热性能，增强其换热效率，另一方面合理利用太阳能、风能等资源，无论是从节能性还是经济性的角度都有很大的优势。与传统集热蓄热墙相比，本发明大大提高了冬季采暖效率，同时又达到了夏季降温的目的。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

一种全工况运行的相变集热-散热墙系统，包括设在房间北向窗相对窗体上的玻璃盖板，在玻璃盖板内侧设有蓄热墙体，在蓄热墙体内侧设有装饰板；所述玻璃盖板顶端开口与室外相通，蓄热墙体顶端和底部开口形成双腔道，装饰板顶端和底部开口与房间相通，在玻璃盖板顶端开口处和装饰板顶端开口处安装有室外排风吸风机和室内送风吸风机；玻璃盖板内侧安装有保温隔热卷帘，通过开启冬、夏季不同的运行模式，实现冬季采暖与夏季降温。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

进一步，所述蓄热墙体外侧由内至外依次设有保温材料层、外侧相变材料、冲孔铝板和吸热涂层，在蓄热墙体内侧设有内侧相变材料，在内侧相变材料内侧表面以迎流攻角α布置有纵向涡发生器，0°＜α＜90°。

进一步，所述纵向涡发生器为三角翼型、矩形翼型、三角翅型或矩形翅型结构，纵向涡发生器为面积相同的三角形或矩形的两个平面呈α角度分布结构，其中一个平面平贴在内侧相变材料表面，另一个平面与平贴面呈α角设置。