[实用新型]一种换热单元及透光围护结构

说明书

本实用新型公开了一种换热单元及透光围护结构，旨在提供一种具有蓄能功能的换热单元及具有蓄能功能的被动式透光围护结构，以降低系统使用能耗。该透光围护结构，包括外侧透光层、内侧透光层和相变热工系统，内侧透光层与外侧透光层之间形成空气腔；相变热工系统包括由回路热管蒸发装置、回路热管冷凝装置及回路热管连通管组成的封闭循环系统；回路热管冷凝装置置于空气腔内。该围护结构利用冷凝功能为空气腔提供热能，同时，具有蓄能功能，不需要外部动力装置提供动力，在不增加任何附加能耗的条件下对建筑自身收集的低品位可再生能源进行被动式利用，降低了系统使用能耗。

技术领域

本实用新型涉及节能技术领域，尤其是涉及一种换热单元及被动式蓄能透光围护结构系统。

背景技术

围护结构主要分为透光围护结构和非透光围护结构两大类。透光围护结构由于其外表美观，深受建筑设计师和用户的偏爱。透光围护结构由于其自身传热系数相比保温墙体大，且由于自身热容相对较小，使得透光围护结构的热阻和热惰性(蓄热性能)相对较差，导致能耗始终居高不下。

目前，研究人员主要通过应用新型透光材料以及更多层数的中空玻璃来降低透光建筑围护结构的传热系数，虽然传热系数降低、整体热阻增大，但仍无法解决蓄热性能较差及居住热舒适性较差的问题。

申请号为201510201785.3、实用新型创造名称为《一种具有冷却和遮阳功能的双层玻璃围护系统》的专利申请中公开了一种玻璃围护系统，该实用新型技术方案采用通过水泵驱动来自外部冷源的冷却水将遮阳百叶吸收的部分热量直接带走，使其不进入室内成为空调负荷，以降低机械制冷的能耗。该系统虽然能够降低由于围护结构内表面与室内之间的传热温差造成的能耗，但是，该系统从源端(冷源)至末端(遮阳结构)均通过水循环系统连接，实际上属于显热换热系统(即依靠冷却水在流动过程中温度的不断提升吸收热量)，相比潜热换热系统换热效果较差，因此需要较大的换热面积(更粗的管路、或更长的管路)维持相同的换热量。这将导致管路材料成本的大幅增加，同时由于遮挡问题严重不能更加有效利用自然采光，这将导致采光条件下建筑的照明能耗大幅提升。由于冷却水在循环过程中需要不断吸收热量，造成水温逐渐升高，因此吸收热量的能力会逐渐下降，导致使用效果受到限制。此外，为了维持冷却水的持续换热，该系统从源端至末端均使用同一机械泵送系统提供循环驱动力，因此机械泵送系统若处于长期开启状态则会产生较高耗能，降低了系统的能效比。并且该系统在运行期间不可避免的产生管路的震动和噪声问题，降低了建筑居住的舒适度和结构安全性。需要注意的是，外界环境中的温度和太阳辐射量一般随时间会发生瞬时变化，即玻璃围护结构中的热量会随时间发生瞬时波动。而上述系统本身不具有温度调节功能(即冷却能力不能与瞬时得热量保持同步)，这将导致冷却不足或者是过度冷却现象产生，因此系统的稳定性不能得到有效保证。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种具有蓄能功能的换热单元。

本实用新型的另一个目的是提供一种具有蓄能功能的被动式透光围护结构，可以减少透光围护结构内表面与室内之间的传热温差，最终达到降低透光建筑围护结构热损失和提升透光建筑围护结构热工性能的目的，降低系统使用能耗。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种换热单元，包括换热腔，所述换热腔内充注有第一相变工质，所述换热腔外部设置有至少一个相变腔，每个所述相变腔内充注有第二相变工质。

所述换热腔的截面为圆形，所述换热腔的外部设置有圆形截面的固定体，所述相变腔沿所述固定体外部呈放射状设置。