CN113719928A - 一种新型建筑外墙系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑外墙技术领域，公开了一种新型建筑外墙系统，包括：建筑外墙，且建筑外墙的两侧分别为建筑室内侧空间和建筑室外侧空间；半导体制冷外墙板，设置于建筑外墙的建筑室外侧空间，并与建筑外墙之间限定有空腔；可切换供电电流极性的供电装置，且供电装置为半导体制冷外墙板供电；连接于所述空腔与建筑室内侧空间之间的换热组件，且所述换热组件根据半导体制冷外墙板内表面温度调节建筑室内侧空间温度；温度检测器，用于检测建筑室外侧空间温度、半导体制冷外墙板内/外表面温度以及建筑室内侧空间温度；综上，在建筑外墙上设置了半导体制冷外墙板及控制系统，因其具有热‑电效应，有效避免了建筑室内外的温度传递。

Description

一种新型建筑外墙系统

技术领域

本发明属于建筑外墙技术领域，具体涉及一种新型建筑外墙系统。

背景技术

目前，在建筑领域所使用的墙体，其呈现的热传导能力都是双向同性的。具体表现为：现有墙体的向内导热和向外传热导热的能力都是一样的，容易向外散热的墙壁也容易向内进热，不容易向外散热的墙壁也不容易向内进热，因此现有墙体的保温隔热性能无法适应于环境温度而进行动态调节。

另外，为避免夏季室外高温以及冬季室外低温向室内传递，人们将建筑墙体设计为多层复合结构来降低其热传导能力，但是这种方式并不能完全阻断建筑墙体的热传导。

发明内容

鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种新型建筑外墙系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型建筑外墙系统，包括：

建筑外墙，所述建筑外墙的两侧分别为建筑室内侧空间和建筑室外侧空间；

半导体制冷外墙板，设置于所述建筑外墙的建筑室外侧空间，并与所述建筑外墙之间限定有空腔；

可切换供电电流极性的供电装置，且所述供电装置为所述半导体制冷外墙板供电；

连接于所述空腔与建筑室内侧空间之间的换热组件，且所述换热组件根据半导体制冷外墙板内表面温度调节建筑室内侧空间温度；

温度检测器，所述温度检测器用于检测建筑室外侧空间温度、半导体制冷外墙板内/外表面温度以及建筑室内侧空间温度。

优选的，所述换热组件包括：

固定于所述空腔内的第一循环管道；

设置于建筑室内侧空间地面上的第二循环管道；

设置于建筑室内侧空间天花板上的循环风机和第三循环管道，且所述循环风机与第三循环管道换热，并用于实现建筑室内侧空间的空气循环；

连接于所述第二循环管道与第一循环管道之间、以及第三循环管道与第一循环管道之间的循环泵。

优选的，所述第一循环管道包括连接于两个循环泵之间的进管和出管、以及连接于所述进管和出管之间蛇形管。

优选的，所述供电装置包括太阳能供电组件、市电供电组件和电源控制器，所述太阳能供电组件和市电供电组件均与电源控制器电连，所述电源控制器与半导体制冷外墙板电连，并用于调控为半导体制冷外墙板供电的供电组件和供电电流。

优选的，在所述建筑外墙的外表面上通过预埋螺栓固定有连接底板，在所述连接底板上焊接有第一固定件和第二固定件，且所述第一固定件用于固定第一循环管道，所述第二固定件用于固定半导体制冷外墙板。

优选的，所述第一固定件包括半环形结构的固定扣、以及在固定扣两侧水平延伸的固定板，所述固定板被焊接于连接底板表面，以使所述固定扣与连接底板之间形成可容纳第一循环管道的固定腔。

优选的，在所述第二固定件的中间位置处开设有卡槽，且所述卡槽的两侧内壁上对称开设有限位槽；在所述半导体制冷外墙板内侧面上固定有连接柱，且所述连接柱可插入卡槽内，以与第二固定件形成可拆卸的卡合连接。

优选的，在所述连接柱内开设有安装腔，且所述安装腔内对称设有两个可移动的移动板，所述移动板的一侧固定有弹簧和限位销，且所述弹簧与安装腔内壁连接，所述限位销伸出连接柱、并可插入至限位槽内。

优选的，在两个所述移动板之间固定有一导杆，且所述导杆垂直于移动板的移动方向；在所述导杆上设置有固定磁板和活动磁板，所述固定磁板与活动磁板相互排斥，且移动板与活动磁板接触的一侧为斜面；在所述固定磁板与活动磁板之间的距离最大时，两个移动板之间的距离最大，且限位销插入至限位槽内。

优选的，还包括可贴合于所述半导体制冷外墙板外表面上的可拆卸磁块，所述可拆卸磁块与活动磁板相互作用，以使所述活动磁板可向固定磁板移动。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)在本发明中，基于半导体制冷外墙板的设置可灵活调整外墙系统外表面的温度，从而动态适应于不同环境温度下的高效保温隔热。

(2)针对上述半导体制冷外墙板，通过调整电流方向的方式改变其制冷制热方向，具体表现为：阻止室外热量进入室内时，半导体制冷外墙板向室外制热；阻止室外冷量进入室内时，半导体制冷外墙板向室外制冷；基于此，使得外墙系统能根据不同需求进行热传导的完全阻断，从而有效提高整体外墙系统的隔热保温性能。

(3)针对上述半导体制冷外墙板，在其与建筑墙体之间设有空腔，且该空腔与建筑室内之间连通有换热组件，由此使得外墙系统在向室外制热的同时可向室内制冷，而向室外制冷的同时可向室内制热，进而可灵活满足室内温度需求。

(4)针对上述半导体制冷外墙板和空腔内的换热组件，均通过装配式支架固定于建筑墙体上，具有结构简单、拆装维修方便的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中第一循环管道与建筑外墙配合的平面图；

图3为本发明中第一固定件与第一循环管道配合的侧视图；

图4为本发明中第二固定件与连接柱配合的结构示意图；

图5为拆卸本发明中半导体制冷外墙板时的结构原理图；

图中：建筑外墙-1；连接底板-11；第一固定件-12；第二固定件-13；半导体制冷外墙板-2；连接柱-21；移动板-22；弹簧-23；限位销-24；导杆-25；固定磁板-26；活动磁板-27；可拆卸磁块-28；供电装置-3；太阳能供电组件-31；市电供电组件-32；电源控制器-33；温度检测器-4；第一循环管道-5；进管-51；出管-52；蛇形管-53；第二循环管道-6；循环风机-8；第三循环管道-7；循环泵-9。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-图2所示，在本发明中提供了一种新型建筑外墙系统，且该系统主要包括：

建筑外墙1，建筑外墙1的两侧分别为建筑室内侧空间和建筑室外侧空间；

半导体制冷外墙板2，设置于建筑外墙1的建筑室外侧空间，并与建筑外墙1之间限定有空腔；

可切换供电电流极性的供电装置3，且供电装置3为半导体制冷外墙板2供电；

连接于空腔与建筑室内侧空间之间的换热组件，且换热组件根据空腔内的温度向建筑室内侧空间制热或制冷；

温度检测器4，温度检测器4用于检测建筑室外侧空间温度、半导体制冷外墙板2外表面温度、空腔内温度以及建筑室内侧空间温度。

上述在向半导体制冷外墙板2供电不同方向的电流时，且半导体制冷外墙板2的内外两侧可分别形成冷端(热端)、热端(冷端)，由此利用半导体制冷外墙板2的调节实现整体系统的动态保温，且该动态保温具体表现为：

基于温度检测器4的检测，在室外温度高于室内温度且需要保证室内温度低于26℃时(例如夏季室内开启空调以使室内温度低于26℃)，供电装置3为半导体制冷外墙板2进行第一电流方向的供电，此时以半导体制冷外墙板2的外表面(朝向建筑室外侧空间的一侧)作为热端，内表面(朝向空腔的一侧)作为冷端，从而使得半导体制冷外墙板2向室外制热。在向室外制热的过程中，基于温度检测器4的检测以及供电装置3的供电控制，保证半导体制冷外墙板2外表面的温度始终高于建筑室外侧空间环境温度，由此根据热力学第二定律(热量可以自发地从温度高的物体传递到温度低的物体)可知，在上述状态下实现半导体制冷外墙板2外表面向室外的热传导，进而有效避免建筑室外侧空间温度传递至建筑室内侧空间中，并实现了热量在整体系统的建筑室内侧空间与建筑室外侧空间之间的完全阻隔。进一步的，半导体制冷外墙板2内表面作为冷端，以此使得空腔内形成低温状态，由此可通过换热组件的循环换热将空腔内的冷量导送至建筑室内侧空间中，进而辅助空调实现建筑室内侧空间的降温，基于此使得整体系统还能达到降低空调能耗的效果。

基于温度检测器4的检测，在室外温度低于室内温度且需要保证室内温度高于18℃时(例如冬季室内开启空调以使室内温度高于18℃)，供电装置3为半导体制冷外墙板2进行第二电流方向的供电，此时以半导体制冷外墙板2的内表面(朝向空腔的一侧)作为热端，外表面(朝向建筑室外侧空间的一侧)作为冷端，从而使得半导体制冷外墙板2向室外制冷。在向室外制冷的过程中，基于温度检测器4的检测以及供电装置3的供电控制，保证半导体制冷外墙板2内表面的温度始终高于建筑室内侧空间环境温度，由此根据热力学第二定律可知，在上述状态下实现半导体制冷外墙板2内表面向空腔的热传导，进而避免室内温度向室外散发。进一步的，基于换热组件的循环换热，还可将空腔内的热量导送至建筑室内侧空间中，进而辅助空调实现建筑室内侧空间的升温。

对于室外温度低于室内温度且需要向室外散热时，半导体制冷外墙板2断电，以此通过建筑外墙1的热传导实现自然散热。

综上，针对不同情况下的隔热需求，本发明系统能有效实现热量传递的完全阻断，进而有效提高本发明系统的隔热保温性能。

具体的，针对上述供电装置3，采用市政电源与太阳能电源的双电源系统；即：供电装置3包括太阳能供电组件31、市电供电组件32和电源控制器33，太阳能供电组件31和市电供电组件32均与电源控制器33电连，电源控制器33与半导体制冷外墙板2电连，并用于调控为半导体制冷外墙板2供电的供电组件和供电电流。其中，在供电过程中，优先执行太阳能供电组件31的供电。另外，优选的，供电装置3还包括与半导体制冷外墙板2连接的接地线路a，以此提高半导体制冷外墙板2通电使用的安全性。

具体的，针对上述换热组件，包括：

固定于空腔内的第一循环管道5；

设置于建筑室内侧空间地面上的第二循环管道6；

设置于建筑室内侧空间天花板上的循环风机8和第三循环管道7，且循环风机8与第三循环管道7换热，并用于实现建筑室内侧空间的空气循环；

连接于第二循环管道6与第一循环管道5之间、以及第三循环管道7与第一循环管道5之间的循环泵8。

由上可知，换热组件不仅可实现由地面向上的辐射换热，还可实现由上至下的循环风换热。并且，其中第一循环管道5包括连接于两个循环泵8之间的进管51和出管52、以及连接于进管51和出管52之间蛇形管53。

实施例二

请参阅图1-图5所示，在本发明中提供了一种新型建筑外墙系统，且该系统主要包括：与上述实施例一相同的建筑外墙1、半导体制冷外墙板2、供电装置3、换热组件和温度检测器4；具体，在本实施例中，提供关于换热组件与半导体制冷外墙板2的安装结构。

在建筑外墙1的外表面上通过预埋螺栓固定有连接底板11，在连接底板11上焊接有第一固定件12和第二固定件13，且第一固定件12用于固定第一循环管道5，第二固定件13用于固定半导体制冷外墙板2。

具体的，关于上述第一固定件12，结合图3可知：第一固定件12包括半环形结构的固定扣、以及在固定扣两侧水平延伸的固定板，固定板被焊接于连接底板11表面，以使固定扣与连接底板11之间形成可容纳第一循环管道5的固定腔。

具体的，关于上述第二固定件13，结合图4-图5可知：在第二固定件13的中间位置处开设有卡槽，且卡槽的两侧内壁上对称开设有限位槽；在半导体制冷外墙板2内侧面上固定有连接柱21，且连接柱21可插入卡槽内，以与第二固定件13形成可拆卸的卡合连接。

进一步的，在连接柱21内开设有安装腔，且安装腔内对称设有两个可移动的移动板22，移动板22的一侧固定有弹簧23和限位销24，且弹簧23与安装腔内壁连接，限位销24伸出连接柱21、并可插入至限位槽内。

更进一步的，在两个移动板22之间固定有一导杆25，且导杆25垂直于移动板22的移动方向；在导杆25上设置有固定磁板26和活动磁板27，固定磁板26与活动磁板27相互排斥，且移动板22与活动磁板27接触的一侧为斜面；在固定磁板26与活动磁板27之间的距离最大时，两个移动板22之间的距离最大，且限位销24插入至限位槽内。另外，基于上述导杆25，有效限定了活动磁板27的移动方向，以此避免活动磁板27偏移而推动移动板22。

另外，本实施例还包括可贴合于半导体制冷外墙板2外表面上的可拆卸磁块28，可拆卸磁块28与活动磁板27相互作用，以使活动磁板27可向固定磁板26移动。

综上可知，在本实施例中可将半导体制冷外墙板2设置为模块式结构，且实现半导体制冷外墙板2的拆装原理为：

将可拆卸磁块28贴合于半导体制冷外墙板2的外表面上，以此驱使活动磁板27向固定磁板26移动，在此移动过程中，活动磁板27与移动板22斜面之间的间隙增大，由此在弹簧23的限定下使得两个移动板22相互靠近，从而形成图5所示的状态，在该状态下，限位销24随移动板22移动而收缩至连接柱21的内部，由此可保证连接柱21能顺利插入限位槽或者从限位槽内取出。在完全插入或者完全取出后，将可拆卸磁块28从半导体制冷外墙板2的外表面上移除，此时基于固定磁板26与活动磁板27之间的相互排斥，则使得活动磁板27沿导杆25向远离固定磁板26的方向移动，进而通过与移动板22斜面的配合推动两个移动板22相互远离，并以此将限位销24从连接柱21内推出，完成半导体制冷外墙板2的拆装。

综上，使得整体半导体制冷外墙板2拆装简单、便于更换，进而方便实现整体外墙系统的构建。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种新型建筑外墙系统，其特征在于，包括：

建筑外墙(1)，所述建筑外墙(1)的两侧分别为建筑室内侧空间和建筑室外侧空间；

半导体制冷外墙板(2)，设置于所述建筑外墙(1)的建筑室外侧空间，并与所述建筑外墙(1)之间限定有空腔；

可切换供电电流极性的供电装置(3)，且所述供电装置(3)为所述半导体制冷外墙板(2)供电；

连接于所述空腔与建筑室内侧空间之间的换热组件，且所述换热组件根据半导体制冷外墙板(2)内表面温度调节建筑室内侧空间温度；

温度检测器(4)，所述温度检测器(4)用于检测建筑室外侧空间温度、半导体制冷外墙板(2)内/外表面温度以及建筑室内侧空间温度。

2.根据权利要求1所述的一种新型建筑外墙系统，其特征在于，所述换热组件包括：

固定于所述空腔内的第一循环管道(5)；

设置于建筑室内侧空间地面上的第二循环管道(6)；

设置于建筑室内侧空间天花板上的循环风机(8)和第三循环管道(7)，且所述循环风机(8)与第三循环管道(7)换热，并用于实现建筑室内侧空间的空气循环；

连接于所述第二循环管道(6)与第一循环管道(5)之间、以及第三循环管道(7)与第一循环管道(5)之间的循环泵(9)。

3.根据权利要求2所述的一种新型建筑外墙系统，其特征在于：所述第一循环管道(5)包括连接于两个循环泵(9)之间的进管(51)和出管(52)、以及连接于所述进管(51)和出管(52)之间蛇形管(53)。

4.根据权利要求1所述的一种新型建筑外墙系统，其特征在于：所述供电装置(3)包括太阳能供电组件(31)、市电供电组件(32)和电源控制器(33)，所述太阳能供电组件(31)和市电供电组件(32)均与电源控制器(33)电连，所述电源控制器(33)与半导体制冷外墙板(2)电连，并用于为半导体制冷外墙板(2)联合供电。

5.根据权利要求2所述的一种新型建筑外墙系统，其特征在于：在所述建筑外墙(1)的外表面上通过预埋螺栓固定有连接底板(11)，在所述连接底板(11)上焊接有第一固定件(12)和第二固定件(13)，且所述第一固定件(12)用于固定第一循环管道(5)，所述第二固定件(13)用于固定半导体制冷外墙板(2)。

6.根据权利要求5所述的一种新型建筑外墙系统，其特征在于：所述第一固定件(12)包括半环形结构的固定扣、以及在固定扣两侧沿连接底板(11)延伸的固定板，所述固定板被焊接于连接底板(11)表面，以使所述固定扣与连接底板(11)之间形成可容纳第一循环管道(5)的固定腔。

7.根据权利要求5所述的一种新型建筑外墙系统，其特征在于：

在所述第二固定件(13)的中间位置处开设有卡槽，且所述卡槽的两侧内壁上对称开设有限位槽；

在所述半导体制冷外墙板(2)内侧面上固定有连接柱(21)，且所述连接柱(21)可插入卡槽内，以与第二固定件(13)形成可拆卸的卡合连接。

8.根据权利要求7所述的一种新型建筑外墙系统，其特征在于：在所述连接柱(21)内开设有安装腔，且所述安装腔内对称设有两个可移动的移动板(22)，所述移动板(22)的一侧固定有弹簧(23)和限位销(24)，且所述弹簧(23)与安装腔内壁连接，所述限位销(24)伸出连接柱(21)、并可插入至限位槽内。

9.根据权利要求8所述的一种新型建筑外墙系统，其特征在于：

在两个所述移动板(22)之间固定有一导杆(25)，且所述导杆(25)垂直于移动板(22)的移动方向；

在所述导杆(25)上设置有固定磁板(26)和活动磁板(27)，所述固定磁板(26)与活动磁板(27)相互排斥，且移动板(22)与活动磁板(27)接触的一侧为斜面；在所述固定磁板(26)与活动磁板(27)之间的距离最大时，两个移动板(22)之间的距离最大，且限位销(24)插入至限位槽内。

10.根据权利要求9所述的一种新型建筑外墙系统，其特征在于：还包括可贴合于所述半导体制冷外墙板(2)外表面上的可拆卸磁块(28)，所述可拆卸磁块(28)与活动磁板(27)相互作用，以使所述活动磁板(27)可向固定磁板(26)移动。

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