CN205875887U - 基于相变储能技术的自调温帐篷 - Google Patents

Abstract

基于相变储能技术的自调温帐篷，包括双层顶棚、帐篷钢架及相变储能篷布；其中，双层顶棚固定于帐篷钢架顶端，利用顶部空气间层的对流以减少太阳辐射热，相变储能篷布包裹在帐篷钢架外围四周，并通过锁紧件固定于帐篷钢架上；相变储能篷布包括从外至内的浅色PVC防水层、复合相变材料层、深色PVC防水层，复合相变材料层包括蜂窝形支撑结构，蜂窝形支撑结构内封装有保温毛毡和蓄能剂，且在复合相变材料层的上表面和下表面分别设置有密封层；自适应调整帐篷内的温度，促使棚内温度变化更加稳定、平和，有效改善了大型帐篷的居住环境，更节省大量的电力、煤油等帐篷用能源，具有广泛的应用价值。

Description

基于相变储能技术的自调温帐篷

技术领域

本实用新型涉及智能调温技术领域，尤其涉及一种基于相变储能技术的自调温帐篷。

背景技术

相变材料(PCM-Phase Change Material)是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质，转变物理性质的过程为相变过程，相变材料将吸收或释放大量的潜热，将这部分能量应用于人类生活，将为节能环保提供最佳绿色环保载体。

帐篷是一种可移动的建筑，便于搭建、拆除和运输，藏、蒙古等游牧民族，将帐篷作为自己的固定居所，一年大部分时间都居住在帐篷内，因此对于帐篷的研究具有十分重要的理论和实际意义。

目前国内大型帐篷面料通常采用三防布，山墙、围墙面料为加厚棉帆布，中间使用针刺棉，内衬白布，帐篷里料通常采用透气性良好的棉布式尼龙绸、棉布；然而帐篷在隔热性方面效果进展缓慢，实地调研表明夏季帐篷内热应力高达45-50，且蓬内居住条件恶劣，其内环境舒适性能亟待提高。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种基于相变储能技术的自调温帐篷，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

基于相变储能技术的自调温帐篷，包括双层顶棚、帐篷钢架及相变储能篷布；其中，双层顶棚固定于帐篷钢架顶端，相变储能篷布包裹在帐篷钢架外围四周，并通过锁紧件固定于帐篷钢架上；相变储能篷布包括从外至内的浅色PVC防水层、复合相变材料层、深色PVC防水层，复合相变材料层包括蜂窝形支撑结构，蜂窝形支撑结构内封装有保温毛毡和蓄能剂，且在复合相变材料层的上表面和下表面分别设置有密封层，用以密封复合相变材料层内封装的保温毛毡和蓄能剂。

在本实用新型中，双层顶棚包括上层顶棚与下层顶棚，且上层顶棚与下层顶棚连接形成空气间层，用以减少棚顶向棚内的传热量。

在本实用新型中，双层顶棚的屋顶坡度为30°，以利于排水排雪并方便居民活动。

在本实用新型中，相变储能篷布上设置有两个纱窗，同时在两个纱窗之间设置有门。

在本实用新型中，锁紧件包括细绳或卡扣。

在本实用新型中，蓄能剂为石蜡。

在本实用新型中，帐篷钢架由多根截面80mm×80mm、厚度为2mm的薄壁方钢管组成，方钢管之间通过连接件连接，结构稳定刚度强，以减少装配时间。

在本实用新型中，帐篷钢架呈矩形框架结构，抗风抗雨整体性强，安全稳定性好。

在本实用新型中，相变储能篷布最外侧为浅色PVC防水层、最里侧为深色PVC防水层，白天温度高的时候，可吸收多余太阳能；夜间低温时释放，从而解决了帐篷内温度波动较大的问题；夏季正常安装，浅色涂层可反射部分太阳辐射降低室内温度；冬季反装，将深色表面装在外侧，吸收太阳辐射，起到提升室温的作用，从而适应季节的变化而辅助调温。

在本实用新型中，浅色PVC防水层厚度为0.3mm，复合相变材料层厚度为10mm，深色PVC防水层厚度为0.3mm。

在本实用新型中，浅色PVC防水层与深色PVC防水层的基布为玻纤布、玻棉布、化纤布中的任一种，其具有防水、阻燃、防霉、防寒、防腐蚀、耐老化、防紫外线、易清洗、耐高温、保温性好的特点。

有益效果：本实用新型设置双层顶棚，利用顶部空气间层的对流以减少太阳辐射热，同时采用具有高热阻、热惰性及良好储能效果的新型篷布，并将保温毛毡和蓄能剂嵌入篷布的蜂窝形支撑结构中，自适应调整帐篷内的温度，促使棚内温度变化更加稳定、平和，有效改善了大型帐篷的居住环境，更节省大量的电力、煤油等帐篷用能源，具有广泛的应用价值。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的结构示意图。

图2为本实用新型的较佳实施例中的相变储能篷布剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1～图2的基于相变储能技术的自调温帐篷，包括上层顶棚1、下层顶棚2、帐篷钢架3、相变储能篷布4、浅色PVC防水层5、复合相变材料层6、深色PVC防水层7、密封层8、纱窗9及门10；其中，上层顶棚1与下层顶棚2连接形成空气间层，用以减少棚顶向棚内的传热量，下层顶棚2与帐篷钢架3连接，相变储能篷布4包裹在帐篷钢架3外围四周，并通过锁紧件固定于帐篷钢架3上；且在相变储能篷布4上设置有两个纱窗9，同时在两个纱窗9之间设置有门10；此外，相变储能篷布4包括从外至内的浅色PVC防水层5、复合相变材料层6、深色PVC防水层7，复合相变材料层6包括蜂窝形支撑结构，蜂窝形支撑结构内封装有保温毛毡和蓄能剂，在复合相变材料层6的上表面和下表面分别设置有密封层8，用以密封复合相变材料层6内封装的保温毛毡和蓄能剂。

在本实施例中，上层顶棚1与下层顶棚2的屋顶坡度为30°，以利于排水排雪并方便居民活动。

在本实施例中，锁紧件包括细绳或卡扣。

在本实施例中，对复合相变材料层6中的相变材料经济性能分析如下表1：

表1相变材料性能比对表

综合考量相变材料的导热系数和价格等因素，石蜡C18具有蓄热量高、良好化学稳定性、传热率低等优点，所以采取石蜡C18作为蓄能剂；根据相变微胶囊的研究现状与制作工艺，采用制作成型的石蜡相变微胶囊结构，即用聚乙烯囊壁将相变材料包裹成胶囊形式，微胶囊有效解决了石蜡在固液相变时与其他材料发生作用并且低温时出现表面结霜的问题；同时封装材料在物理性质方面需要满足强度、柔韧度、热稳定性、安全性和环境舒适性、传热性等特点，在相容性质方面需满足无腐蚀、无渗透、无化学反应等特性。

在本实施例中，帐篷钢架3由多根截面80mm×80mm、厚度为2mm的薄壁方钢管组成，方钢管之间通过连接件连接，结构稳定刚度强，以减少装配时间。

在本实施例中，帐篷钢架3呈矩形框架结构，抗风抗雨整体性强，安全稳定性好。

在本实施例中，相变储能篷布4上设置的纱窗9呈南北向，东向设置门10，利用自然通风改善帐篷内热湿环境。

在本实施例中，相变储能篷布4最外侧为浅色PVC防水层5、最里侧为深色PVC防水层7，白天温度高的时候，可吸收多余太阳能；夜间低温时释放，从而解决了帐篷内温度波动较大的问题；夏季正常安装，浅色涂层可反射部分太阳辐射降低室内温度；冬季反装，将深色表面装在外侧，吸收太阳辐射，起到提升室温的作用，从而适应季节的变化而辅助调温。

在本实施例中，浅色PVC防水层5厚度为0.3mm，复合相变材料层6厚度为10mm，深色PVC防水层厚度为0.3mm。

在本实施例中，浅色PVC防水层5与深色PVC防水层7分别以玻纤布、玻棉布、化纤布为基布，具有防水、阻燃、防霉、防寒、防腐蚀、耐老化、防紫外线、易清洗、耐高温、保温性好的特点。

在本实施例中，根据室外夏季气象数据与人体热舒适的要求，应用于帐篷的相变材料其相变点在29℃左右为宜；为了选出最优相变温度，我们模拟了相变温度分别为28℃、29℃、30℃、31℃下的相变储能篷布4性能，如下表2所示为相变温度对工作效果的影响：

表2不同相变温度工作效果对比表

从上表可知，在相变温度为29℃时，不仅帐篷内壁温度更低、温度变化更相对稳定；在外部温度低于相变温度时其凝固释能的作用也很明显；因此，在拟定的外部条件下选择相变温度为29℃的PCM最能发挥其调温作用；而相变帐篷温度模拟如下表3所示：

表3相变帐篷温度模拟表

实验结果表明：自调温帐篷可以有效调温，由表3中曲线可知：自调温帐篷使得室内温度在白天高温时段的最大温度衰减达到了8.4℃，在夜晚低温时段的最大温度提升为9.4℃，一昼夜平均温度缓和5℃。自调温帐篷使得篷内温度稳定在27℃上下，满足人对热舒适性的要求。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.基于相变储能技术的自调温帐篷，包括双层顶棚、帐篷钢架及相变储能篷布；其特征在于，双层顶棚固定于帐篷钢架顶端，相变储能篷布包裹在帐篷钢架外围四周，并通过锁紧件固定于帐篷钢架上；相变储能篷布包括从外至内的浅色PVC防水层、复合相变材料层、深色PVC防水层，复合相变材料层包括蜂窝形支撑结构，蜂窝形支撑结构内封装有保温毛毡和蓄能剂，且在复合相变材料层的上表面和下表面分别设置有密封层。

2.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的自调温帐篷，其特征在于，双层顶棚包括上层顶棚与下层顶棚，且上层顶棚与下层顶棚连接形成空气间层。

3.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的自调温帐篷，其特征在于，双层顶棚的屋顶坡度为30°。

4.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的自调温帐篷，其特征在于，相变储能篷布上设置有两个纱窗，同时在两个纱窗之间设置有门。

5.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的自调温帐篷，其特征在于，锁紧件包括细绳或卡扣。

6.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的自调温帐篷，其特征在于，蓄能剂为石蜡。

7.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的自调温帐篷，其特征在于，帐篷钢架由多根截面80mm×80mm、厚度为2mm的薄壁方钢管组成，方钢管之间通过连接件连接。

8.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的自调温帐篷，其特征在于，帐篷钢架呈矩形框架结构。

9.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的自调温帐篷，其特征在于，浅色PVC防水层厚度为0.3mm，复合相变材料层厚度为10mm，深色PVC防水层厚度为0.3mm。

10.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的自调温帐篷，其特征在于，浅色PVC防水层与深色PVC防水层的基布为玻纤布、玻棉布、化纤布中的任一种。