CN103899132A

CN103899132A - 双层相变储能帐篷

Info

Publication number: CN103899132A
Application number: CN201410153328.7A
Authority: CN
Inventors: 侯超平; 张丽丽; 张凌青
Original assignee: Sichuan Agricultural University
Current assignee: Sichuan Agricultural University
Priority date: 2014-04-17
Filing date: 2014-04-17
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2034-04-17
Also published as: CN103899132B

Abstract

本发明涉及一种双层相变储能帐篷，其包括帐篷骨架和篷布；篷布包括内层、中层和外层篷布；内层和外层篷布均采用PVC纤维涂层布结构的篷布，内层篷布直接铺设于帐篷骨架上；中层篷布悬挂或贴附于内层篷布上，其采用由相变储能材料制成的篷布；外层篷布铺设于中层篷布上；帐篷还设有门和窗户，门和窗户均采用未贴附相变储能材料的篷布；帐篷骨架包括主骨架、支撑梁和连接梁；主骨架为彼此平行布置的至少两组；支撑梁竖直连接于帐篷最外侧一组主骨架的中部；连接梁连接于相邻两组主骨架之间。本发明结构设计简单、合理，即能改善帐篷内热环境，又能缓解帐篷出现白天“温室效应”和夜间“冷室效应”，可最大化利用能源，实现低碳、绿色的节能目标。

Description

双层相变储能帐篷

技术领域

本发明涉及一种帐篷，尤其涉及一种双层相变储能帐篷。

背景技术

环境的破坏势必会带来许多严重的灾害，如地震，龙卷风等。当这些灾害发生后，帐篷将是灾区人民搭建临时住地的首要选择。但由于帐篷的围护结构热惰性低，热容小，储热能力差，往往会导致帐篷内温度波动大，热环境恶劣。据有关数据显示，夏季帐篷内高温可达50多度，人居住在里面感到十分难受，会造成中暑或休克；冬季，帐篷内温度又会很低，严重影响人体热舒适，使人食欲下降、睡眠不足，诱发各种疾病滋生。于是，对帐篷内热环境的研究即如何改变帐篷内的热环境显得十分重要。

鉴于此，在中国专利201220621762.X中提到了一种自动调温式帐篷，其在帐篷围挡上设置一组口袋，口袋内设置有填充相变复合材料的恒温袋，但使用的相变复合材料仅在帐篷的四周的恒温袋中且数量较少，对自动调温作用不明显。

在另一中国专利02274638.2中提到了一种保温隔热帐篷，其所支撑的篷布由三层结构构成，包括外层化纤防水层，中部聚乙烯发泡强力多用保温布的保温层，里层为化纤装饰面料层。虽然能起到一定的保温隔热的作用，但该帐篷不能有效的利用白天的太阳辐射来改善帐篷夜间温度过低的现象。

相变材料是一种随温度变化而改变形态并能提供潜热的物质，它能够吸收和释放适量的热能，提高室内热舒适性，达到对室内温度调控的目的，且不需要特殊的知识和技能来安装使用，能够用标准生产设备生产，在经济效益上具有很大竞争性。

基于上述，将相变储能材料运用在帐篷中，将会给帐篷内热环境带来显著的改善。

发明内容

本发明是为了解决帐篷不能有效利用白天太阳辐射来改善帐篷夜间室内温度过低的问题而提出一种即能改善帐篷内热环境，又能缓解帐篷出现的白天“温室效应”和夜间“冷室效应”，以使能量在不同阶段有效转化和转移，最大化的利用能源，实现低碳、绿色的节能目标的双层相变储能帐篷及其制作方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

上述的双层相变储能帐篷，包括帐篷骨架和装设于所述帐篷骨架上的篷布；所述篷布匹配铺设于所述帐篷骨架上，其包括内层篷布、中层篷布和外层篷布；所述内层篷布是采用PVC纤维涂层布结构的篷布，其直接铺设于所述帐篷骨架上；所述中层篷布悬挂或贴附于所述内层篷布上，其采用由相变储能材料制成的篷布；所述外层篷布铺设于所述中层篷布上，其采用的是PVC纤维涂层布结构的篷布；所述帐篷还匹配设置有门和窗户，所述的门和窗户均采用未贴附相变储能材料的篷布；所述帐篷骨架包括主骨架、支撑梁和连接梁；所述主骨架为彼此平行布置的至少两组；所述支撑梁竖直连接于所述帐篷最外侧的一组所述主骨架的中部；所述连接梁连接于相邻两组所述主骨架之间。

所述双层相变储能帐篷，其中：所述内层篷布采用的是0.3mm厚的白色PVC纤维涂层布结构的篷布。

所述双层相变储能帐篷，其中：所述中层篷布采用的是10mm厚的相变储能材料制成的篷布。

所述双层相变储能帐篷，其中：所述外层篷布采用的是0.3mm厚的蓝色PVC纤维涂层布结构的篷布。

所述双层相变储能帐篷，其中：所述门设置于所述帐篷一侧面；所述窗户设置于所述帐篷位于所述门两侧的一组相对侧面。

所述双层相变储能帐篷，其中：所述帐篷骨架采用钢管组装而成；每组所述主骨架均包括底梁、竖直且对称连接于所述底梁两端的一对纵梁以及对称且分别呈倾斜连接于所述一对纵梁顶端的一对顶梁；所述的一对顶梁彼此也相互连接。

所述双层相变储能帐篷，其中：所述支撑梁竖直连接于位于所述帐篷后侧的一组所述主骨架的底梁与顶梁之间。

所述双层相变储能帐篷，其中：所述支撑梁的顶端连接于所述一对顶梁的连接部，底端连接于所述底梁的中部。

所述双层相变储能帐篷，其中：所述连接梁包括顶连接梁和底连接梁；所述顶连接梁两端分别连接于相邻两组所述主骨架的一对顶梁的连接部；所述底连接梁两端分别连接于相邻两组所述主骨架的纵梁的底端。

有益效果：

本发明双层相变储能帐篷结构设计简单、合理，尤其运用相变材料，由于相变材料具有蓄热特性，在白天，当温度升高时会熔化吸收热量即作到有效的吸收进入室内的太阳辐射，并储存起来；到晚上，当室内温度过低，相变材料会凝结放出热量，以维持室内温度稳定，将会在很大程度上改善帐篷内热环境，缓解帐篷出现的白天“温室效应”和夜间“冷室效应”，以使能量在不同阶段有效转化和转移，最大化的利用能源，实现低碳、绿色的节能目标，使帐篷内的人居环境达到很大程度的改善。同时，相变储能材料相变温度近似恒定，可以用来调节控制周围环境温度，并且可以多次重复使用，将相变材料运用在帐篷中，安装方便，易于维护，简单经济，可规模化生产，节能环保，对推进我国绿化建设具有重要作用。再则，帐篷骨架的结构设计巧妙、合理，可实时根据需要调整帐篷骨架来调整帐篷的大小，组装简单、方便。

附图说明

图1为本发明双层相变储能帐篷的结构示意图；

图2为本发明双层相变储能帐篷的帐篷骨架的结构示意图；

图3为本发明双层相变储能帐篷的篷布的结构示意图；

图4为本发明双层相变储能帐篷与普通帐篷室内空气温度比较图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1至3所示，本发明双层相变储能帐篷，包括帐篷骨架1和篷布2。

帐篷骨架1用于支撑篷布2，其采用钢管组装而成，即包括主骨架11、支撑梁12和连接梁13；其中，主骨架11起到固定和支撑的作用，其具有至少两组，每组主骨架11均包括底梁111、纵梁112和顶梁113，该纵梁112为竖直且对称连接于该底梁111两端的一对，该顶梁113为对称且分别呈倾斜连接于该一对纵梁112顶端的一对，同时该一对顶梁113彼此也相互连接。该支撑梁12起到辅助和承载帐篷的作用，其竖直连接于帐篷最外侧的一组主骨架的底梁111与顶梁113之间，其中，该支撑梁12的顶端连接于该一对顶梁113的连接部，底端连接于该底梁111的中部。该连接梁13连接于相邻两组主骨架11之间，其包括顶连接梁131和底连接梁132，其中，该顶连接梁131两端分别连接于相邻两组主骨架11的一对顶梁113的连接部；该底连接梁132两端分别连接于相邻两组主骨架11的纵梁112底端之间。本实施例中该主骨架11为通过连接梁13组装连接而成的三组，具体主骨架11的组数根据帐篷大小而定。

篷布2匹配铺设于帐篷骨架1上，其包括内层篷布21、中层篷布22和外层篷布23。该内层篷布21是采用PVC纤维涂层布结构的篷布，其直接匹配铺设于骨架1上，其中，该内层篷布21采用的是0.3mm厚的白色PVC纤维涂层布结构的篷布。该中层篷布22悬挂或贴附于该内层篷布21上，其采用的是10mm厚相变储能材料制成的篷布。该外层篷布23铺设于该中层篷布22上，其采用的是PVC纤维涂层布结构的篷布。其中，该外层篷布23采用的是一层0.3mm厚的蓝色PVC纤维涂层布结构的篷布。

其中，在搭建好的帐篷一侧面设有门3，在位于门3两侧的帐篷一组相对侧面上设有窗4。门3和窗4均是为开启需要而设置，没有贴附相变储能材料制成的篷布。

下面结合具体实验对本发明进行更进一步描述：

以2013年4月某天实验实测数据为例说明，如图4所示，可以清晰地看出在没有加相变储能材料的帐篷内温度过高，最高温度出现在白天15点左右，为35.4℃；最低温度为早上8点左右，为10℃左右，两者温差25.4℃，波动幅度较大，给人造成极不舒服的感觉。一旦在双层帐篷间加上相变储能材料后，室内热环境得到有效控制，白天最高气温出现在16点左右，约为29.8℃；最低气温仍然为10℃左右，两者温差在19.8摄氏度左右，比没有加相变材料的帐篷温差降低了5.6摄氏度。并且从两者曲线可以看出，加相变材料的帐篷在白天温度相对稳定，而一般帐篷却出现明显的波动，大温差会给人体热舒适带来很糟糕的感觉。从图1-2中，还可以看出，加相变材料的帐篷与一般没有加相变材料的帐篷温差最大为8.4℃，可以发现，相变材料的吸放热特性对调节室内热环境具有明显的作用。

本发明双层相变储能帐篷的制作流程：

首先，搭建好帐篷骨架，在帐篷骨架上铺上一层内层篷布21；然后，将中层篷布22悬挂或贴附于内层篷布21上；最后，再将一层外层篷布23盖上，如此便可将双层帐篷完成。

本发明双层相变储能帐篷的使用原理：

当白天温度升高时，双层篷布间的相变材料会熔化吸收热量并储存起来；到晚上，当室内温度过低，相变材料将会凝结放出热量，以维持室内温度稳定，调节室内热环境，使人感到舒适，实现低碳节能、绿色环保的目的。

本发明结构设计简单、合理，尤其采用双层篷布并在双层篷布之间铺设相变储能材料，利用相变材料的吸放热特性，调节室内热环境，实现热量在不同时刻迁移，达到热舒适的目的；整个帐篷不仅安装方便，易于维护，而且经济实用，可规模化生产，节能环保。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims

1.一种双层相变储能帐篷，包括帐篷骨架和装设于所述帐篷骨架上的篷布；其特征在于：所述篷布匹配铺设于所述帐篷骨架上，其包括内层篷布、中层篷布和外层篷布；

所述内层篷布采用PVC纤维涂层布结构的篷布，其直接铺设于所述帐篷骨架上；所述中层篷布悬挂或贴附于所述内层篷布上，其采用由相变储能材料制成的篷布；所述外层篷布铺设于所述中层篷布上，其采用PVC纤维涂层布结构的篷布；

所述帐篷还匹配设置有门和窗户，所述的门和窗户均采用未贴附相变储能材料的篷布；

所述帐篷骨架包括主骨架、支撑梁和连接梁；所述主骨架为彼此平行布置的至少两组；所述支撑梁竖直连接于所述帐篷最外侧的一组所述主骨架的中部；所述连接梁连接于相邻两组所述主骨架之间。

2.如权利要求1所述的双层相变储能帐篷，其特征在于：所述内层篷布采用的是0.3mm厚的白色PVC纤维涂层布结构的篷布。

3.如权利要求1所述的双层相变储能帐篷，其特征在于：所述中层篷布采用的是10mm厚的相变储能材料制成的篷布。

4.如权利要求1所述的双层相变储能帐篷，其特征在于：所述外层篷布采用的是0.3mm厚的蓝色PVC纤维涂层布结构的篷布。

5.如权利要求1所述的双层相变储能帐篷，其特征在于：所述门设置于所述帐篷一侧面；所述窗户设置于所述帐篷位于所述门两侧的一组相对侧面。

6.如权利要求1所述的双层相变储能帐篷，其特征在于：所述帐篷骨架采用钢管组装而成；每组所述主骨架均包括底梁、竖直且对称连接于所述底梁两端的一对纵梁以及对称且分别呈倾斜连接于所述一对纵梁顶端的一对顶梁；所述的一对顶梁彼此也相互连接。

7.如权利要求6所述的双层相变储能帐篷，其特征在于：所述支撑梁竖直连接于位于所述帐篷后侧的一组所述主骨架的底梁与顶梁之间。

8.如权利要求7所述的双层相变储能帐篷，其特征在于：所述支撑梁的顶端连接于所述一对顶梁的连接部，底端连接于所述底梁的中部。

9.如权利要求6所述的双层相变储能帐篷，其特征在于：所述连接梁包括顶连接梁和底连接梁；

所述顶连接梁两端分别连接于相邻两组所述主骨架的一对顶梁的连接部；

所述底连接梁两端分别连接于相邻两组所述主骨架的纵梁的底端。