[发明专利]一种基于辐射致冷的墙体降温节能装置及调节方法

权利要求书

1.一种基于辐射致冷的墙体降温节能装置，其特征在于，该装置包括辐射致冷末端(1)、腔体(2)、第一电动阀(3)、蓄冷水箱(4)、第一水泵(5)、第二电动阀(6)、第三电动阀(7)、第四电动阀(8)、第五电动阀(9)、第六电动阀(10)、保温材料层(11)、墙体(12)、第二水泵(13)、第一管道(101)、第二管道(102)、第三管道(201)、第四管道(202)、冷媒输入管道(301)、冷媒输出管道(302)、第五管道(401)和第六管道(402)。

2.按照权利要求1所述的基于辐射致冷的墙体降温节能装置，各环路之间相互连接，其特征在于，第一电动阀(3)位于第一管道(101)中，第一水泵(5)和第二电动阀(6)位于第二管道(102)中。腔体(2)的出水口与第一管道(101)的输入端连接，第一管道(101)的输出端与蓄冷水箱(4)的第一进水口连接，蓄冷水箱(4)的第一出水口与第二管道(102)的输入端连接，第二管道(102)的输出端与腔体(2)的进水口连接，形成一个完整的回路。

第三电动阀(7)和第二水泵(13)位于第五管道(401)中，第四电动阀(8)位于第六管道(402)中。蓄冷水箱(4)的第二出水口与第六管道(402)的输入端连接，第六管道(402)的输出端与冷媒输入管道(301)的输入端连接，冷媒输入管道(301)的输出端与冷媒输出管道(302)的输入端连接，冷媒输出管道(302)的输出端通过第五管道(401)与蓄冷水箱(4)的第二进水口连接，形成一个完整的回路。

第五电动阀(9)位于第四管道(202)中，第六电动阀(10)位于第三管道(201)中。第五电动阀(9)通过第四管道(202)将第二管道(102)与第五管道(401)连接，且第四管道(202)与第二管道(102)的连接处位于第二电动阀(6)与第一水泵(5)之间，第四管道(202)与第五管道(401)的连接处位于冷媒输出管道(302)的输出端与第二水泵(13)之间。第六电动阀(10)通过第三管道(201)将第一管道(101)与第六管道(402)连接，且第三管道(201)与第一管道(101)的连接处位于第一电动阀(3)与腔体(2)的出水口之间，第三管道(201)与第六管道(402)的连接处位于第四电动阀(8)与冷媒输入管道(301)的输入端之间。

3.按照权利要求1所述的基于辐射致冷的墙体降温节能装置，其特征在于，所述辐射致冷末端(1)与腔体(2)紧密贴合，使得辐射致冷末端(1)与外太空辐射换热制取的冷量尽可能多地传递给腔体(2)中的水。

4.按照权利要求1所述的基于辐射致冷的墙体降温节能装置，其特征在于，所述冷媒水管、保温材料层(11)由内而外依次敷设在墙体(12)表面。

5.按照权利要求1所述的基于辐射致冷的墙体降温节能装置，其特征在于，所述辐射致冷末端(1)采用的辐射致冷材料，应在8-13μm波段(“大气窗口”波段)内具有较高的发射率，即发射率应大于0.90；所采用的辐射致冷材料，应同时在太阳热辐射波段应具有较高的反射率，即反射率应大于0.90；所采用的辐射致冷材料，可以是基于超材料的光谱选择性膜，纳米激光性选择发射材料，或者辐射致冷涂层或涂料中的一种。

6.按照权利要求1所述的基于辐射致冷的墙体降温节能装置，其特征在于，所述冷媒水管，可以选用毛细管，PVC管，铜管，镀锌钢管。水管在布置方式上依据Y型构造理论，根据装置大小确认构造理论分布的级数。通过构造理论布置，可以提高换热效率，减少热损失。

7.一种基于辐射效应的墙体降温节能装置的调节方法，包括水箱蓄冷模式，水箱供冷模式和辐射致冷直接供冷模式，其特征在于：

水箱蓄冷模式：在墙体(12)不需要降温时，关闭第三电动阀(7)、第四电动阀(8)、第五电动阀(9)和第六电动阀(10)，打开第一电动阀(3)和第二电动阀(6)，辐射致冷末端(1)通过大气窗口与外太空辐射致冷，制取的冷量传递给腔体(2)中的水，吸收冷量后的冷水通过第一管道(101)蓄入蓄冷水箱(4)中待用，蓄冷水箱(4)通过第二管道(102)对腔体(2)不断供水，以此循环。

水箱供冷模式：在日间，墙体(12)需要降温且辐射致冷末端(1)的致冷效率较低时，打开第三电动阀(7)和第四电动阀(8)，关闭第一电动阀(3)、第二电动阀(6)、第五电动阀(9)和第六电动阀(10)，蓄冷水箱(4)中的冷水通过第六管道(402)进入冷媒输入管道(301)，实现对墙体(12)的降温，升温后的冷媒通过冷媒输出管道(302)回到蓄冷水箱(4)中，以此循环。

辐射致冷直接供冷模式：在夜间，墙体(12)需要降温且辐射致冷末端(1)的致冷效率较高时，打开第五电动阀(9)和第六电动阀(10)，关闭第一电动阀(3)、第二电动阀(6)、第三电动阀(7)和第四电动阀(8)，辐射致冷末端(1)制取的冷量对腔体(2)中的水降温，冷媒通过第三管道(201)进入冷媒输入管道(301)，冷却墙体(12)，升温后的冷媒通过第四管道(202)回到腔体(2)，以此循环。

上述三种模式，可以根据用户的致冷需求，控制电动阀的开启与关闭，实现模式之间的切换或者三种模式的单独或组合使用。比如：在白天，辐射致冷效果较差，且用户致冷需求较大时，可以组合采用水箱供冷模式和辐射致冷直接供冷模式；在夜间，辐射致冷效果较好，且用户有致冷需求时，可以单独使用辐射致冷直接供冷模式；在用户没有致冷需求时，使用水箱蓄冷模式，此时辐射致冷的冷量蓄入蓄冷水箱(4)中备用。