CN208072700U - 一种强化通风型相变墙体 - Google Patents

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任志刚
刘道儒
宋哲
刘闯
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Abstract

本实用新型提供一种强化通风型相变墙体，包括内保护层、中部相变材料层和外部活动绝热层，其特征在于：所述相变材料层外部为由导热材料制成的壳体，壳体内部利用绝热材料将壳体内腔分隔为从上到下三个腔体，三个腔体从上而下分别为上部相变材料层、中部相变材料层和底部相变材料层，从上至下三个腔体内填充不同相变温度的相变材料，相变温度从高到低，壳体内部纵向并排设有若干贯穿相变材料层上下的风道。本实用新型解决了传统自然通风中热压不足、通风效率差以及太阳能利用效率低的问题，兼顾太阳能高效、即时利用与长效跨季储存，实现了太阳能全年的高效利用，达到建筑节能降耗的目的。

Description

一种强化通风型相变墙体
技术领域
本实用新型属于建筑节能与太阳能利用领域，具体涉及一种强化通风型相变墙体。
背景技术
如图1-5所示为现有技术中的通风散热墙体特朗博墙的结构图和工作原理图，冬季白天，有太阳时，在集热墙2与双层玻璃1之间出现温室效应，薄片间层的空气被加热，通过集热墙2顶部与底部的通风孔可以向室内对流供暖。夜间依靠墙体本身的储热则可向室内辐射供暖。在晚上，特朗伯墙上下两处的通风孔风阀B5和风阀C6要关闭，双层玻璃1和集热墙2之间设置可动绝热层3，以防止墙体向室内辐射传热的同时也向室外辐射散热。墙体向室内辐射的热量加热靠近墙面的空气，被加热的气流同室内气流通过对流得以向室内供暖。
在夏季的白天，在集热墙2和双层玻璃1之间设置绝热窗帘或百叶等可动绝热层3，绝热层外表面用浅色或铝箔以尽可能地反射太阳辐射。双层玻璃1的顶部和底部的通风孔风阀C6和风阀D7均开启，玻璃与绝热层之间的空气受太阳辐射加热上升，由顶部通风孔流出，冷空气则由底部通风孔进来，在此空气间层保持空气流动，避免温室效应造成的热空气在间层处聚积。夜间，玻璃上的上下两个通风孔依然保持开启，但此时，将墙体外挂的活动绝热窗帘等绝热层移开，使特朗博墙的墙体向室外辐射散热，得到冷却。墙体冷却以后可继续从室内吸收热量。同时打开集热墙2的上下两个开口风阀A4和风阀B5，室外的冷空气从下口进入室内，室内热空气从上口排出，室夜间室外的冷空气同室内交换。
但是由于玻璃不可避免的反射作用使得特朗博墙的太阳能实际利用率偏低，夏季工况下绝热层的使用不利于建筑的通风，使得建筑散热状况恶化。同时，特朗博墙不能实现能量的跨季储存和利用，不能实现全年周期内太阳能的高效利用。因此，有必要设计一种能强化通风换热的墙体，能高效利用太阳能的同时，强化建筑物的自然通风，提高居住环境的舒适性，达到建筑节能的目的。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：
一种强化通风型相变墙体，包括内保护层、中部相变材料层和外部活动绝热层，其特征在于：所述相变材料层外部为由导热材料制成的壳体，壳体内部利用绝热材料将壳体内腔分隔为从上到下三个腔体，三个腔体从上而下分别为上部相变材料层、中部相变材料层和底部相变材料层，所述上部相变材料层、中部相变材料层、底部相变材料层中分别填充三种不同的相变材料，上部相变材料层内相变材料相变温度大于中部相变材料层内相变材料相变温度，大于底部相变材料层内相变材料相变温度，所述壳体内部纵向并排设有若干贯穿相变材料层上下的风道。
所述内保护层为粘贴于相变材料层腔体内侧的塑料保护层，塑料保护层导热系数较大，不影响传热的同时，为墙体提供缓冲保护。
所述上部相变材料层内填充相变温度在35-40℃之间的脂酸类相变材料。
所述中部相变材料层中填充相变温度在25-35℃之间的石蜡类相变材料。
所述底部相变材料层中填充相变温度在18-25℃之间的多元醇类相变材料。
所述活动绝热层与相变材料层壳体之间通过上下边缘滑槽活动连接，方便拆卸和安装。
所述相变墙体安装在建筑物中作为建筑墙体使用时，风道底部与室内空间连通，风道顶部与外部空间通过风阀E控制连通与否。
本实用新型具有如下优点：
本实用新型解决了传统自然通风中热压不足、通风效率差以及太阳能利用效率低的问题，兼顾太阳能高效、即时利用与长效跨季储存，实现了太阳能全年的高效利用，达到建筑节能降耗的目的。
附图说明
图1为现有技术中特朗博墙结构示意图；
图2为现有技术中特朗博墙冬季白天工况；
图3为现有技术中特朗博墙冬季夜间工况；
图4为现有技术中特朗博墙夏季白天工况；
图5为现有技术中特朗博墙夏季夜间工况；
图6为本实用新型相变墙体内部结构示意图；
图7为本实用新型相变墙体在建筑通风中的应用状态图；
其中：1-双层玻璃、2-集热墙、3-可动绝热层、4-风阀A、5-风阀B、6-风阀C、7-风阀D、8-高效绝热围护结构、9-内保护层、10-上部相变材料层、11-中部相变材料层、12-底部相变材料层、13-活动绝热层、14-风道、15-通风层气流入口A、16-风阀E、17-相变通风层、19-通风层气流入口B、20-围护结构、21-建筑气流入口。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明，如图6-7所示，一种强化通风型相变墙体，包括内保护层9、中部相变材料层和外部活动绝热层13，其特征在于：所述相变材料层外部为由导热材料制成的壳体，壳体内部利用绝热材料将壳体内腔分隔为从上到下三个腔体，三个腔体从上而下分别为上部相变材料层10、中部相变材料层11和底部相变材料层12，所述上部相变材料层10内填充相变温度在35-40℃之间的脂酸类相变材料，所述中部相变材料层11中填充相变温度在25-35℃之间的石蜡类相变材料，所述底部相变材料层12中填充相变温度在18-25℃之间的多元醇类相变材料，所述壳体内部纵向并排设有若干贯穿相变材料层上下的风道14。
内保护层9为粘贴于相变材料层腔体内侧的塑料保护层，塑料保护层导热系数较大，不影响传热的同时，为墙体提供缓冲保护。
活动绝热层13与相变材料层壳体之间通过上下边缘滑槽活动连接，方便拆卸和安装。
相变墙体安装在建筑物中作为建筑墙体使用时，风道14底部与室内空间连通，风道顶部与外部空间通过风阀E16控制连通与否。
将图6中的相变墙体(大于等于两种相变材料)作为自然通风建筑的墙体使用时，当空气温度较高时，开启风阀E16，摘下活动绝热层13，使得相变材料与高温空气发生换热，相变材料发生相变而将附近温度控制自身相变温度，墙体上部相变材料(脂酸类，相变温度35～40℃)保证其自身部分(包括其间风道)温度为35～40℃，中部相变材料(石蜡类，相变温度25～35℃)保持其自身部分温度为25～35℃，底部相变材料(多元醇，相变温度18～25℃)保持其自身部分温度为18～25℃，利用各相变材料层间的温差强化建筑自然通风。同时，相变材料也可发挥其储能的作用，在低温时，关闭风阀E16，安装活动绝热层13，将高温期储存的热能在低温期释放为建筑提供热量
大部分情况下，用户不需要对设备进行操作；当用户需要自然通风时，打开风阀E16，摘下活动绝热层13即可；因结构简单、操作简便，其可使用范围也十分广泛，可用于各种类型的空间：单层居住建筑可将南向墙体设置为本相变墙体，建筑密度较大的高层的居住建筑区可将本相变墙体设置在建筑各立面，配置辅助风管，大型工业厂房可将本相变墙体作为通风设备，根据实际需求，在通风需求量大的部位增大风道半径(需要的相变材料随之增加，墙体随之变厚)，也可应用于塑料蔬菜大棚和仓库等任何有通风需求的使用空间，使用范围很广。
本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。

Claims (7)

1.一种强化通风型相变墙体，包括内保护层、中部相变材料层和外部活动绝热层，其特征在于：所述相变材料层外部为由导热材料制成的壳体，壳体内部利用绝热材料将壳体内腔分隔为从上到下三个腔体，三个腔体从上而下分别为上部相变材料层、中部相变材料层和底部相变材料层，所述上部相变材料层、中部相变材料层、底部相变材料层中分别填充三种不同的相变材料，上部相变材料层内相变材料相变温度大于中部相变材料层内相变材料相变温度，大于底部相变材料层内相变材料相变温度，所述壳体内部纵向并排设有若干贯穿相变材料层上下的风道。
2.如权利要求1所述的一种强化通风型相变墙体，其特征在于：所述内保护层为粘贴于相变材料层腔体内侧的塑料保护层。
3.如权利要求1所述的一种强化通风型相变墙体，其特征在于：所述上部相变材料内填充相变温度在35-40℃之间的脂酸类相变材料。
4.如权利要求1所述的一种强化通风型相变墙体，其特征在于：所述中部相变材料层中填充相变温度在25-35℃之间的石蜡类相变材料。
5.如权利要求1所述的一种强化通风型相变墙体，其特征在于：所述底部相变材料层中填充相变温度在18-25℃之间的多元醇类相变材料。
6.如权利要求1所述的一种强化通风型相变墙体，其特征在于：所述活动绝热层与相变材料层壳体之间通过上下边缘滑槽活动连接，方便拆卸和安装。
7.如权利要求1所述的一种强化通风型相变墙体，其特征在于：所述相变墙体安装在建筑物中作为建筑墙体使用时，风道底部与室内空间连通，风道顶部与外部空间通过风阀E控制连通与否。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114017861A (zh) * 2021-10-25 2022-02-08 武冈市申靓建筑材料有限公司 一种变温竹木纤维板

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