CN213837163U - 一种增强隔热的蓄水模块围护结构 - Google Patents

Abstract

一种增强隔热的蓄水模块围护结构可用于低能耗建筑的外墙和屋顶，包括：构成建筑围护结构的多个蓄水模块以及相连的循环水管路和循环水散热器；所述蓄水模块具有外壳，顶盖，相变材料增强阻流层及固定装置，充水回水孔，充水回水孔分集水接头，排气孔；其特征是具有中空膜或中空板构成的所述相变材料增强阻流层，所述中空膜具有不透水膜材围成的多个连续且紧密排列的封闭膜囊，所述中空板具有不透水薄片材料围成的多个连续且紧密排列的封闭空腔；所述中空膜的封闭膜囊或中空板的封闭空腔中具有固液相变温度为23℃至28℃的固液相变材料；所述增强隔热的蓄水模块围护结构相比现有蓄水围护结构和相变蓄热围护结构的夏季隔热能力显著增强。

Description

一种增强隔热的蓄水模块围护结构

技术领域

本实用新型涉及建筑节能和建筑围护结构技术领域。

背景技术

建筑中应用蓄热围护结构在夏季昼夜温度变化中进行隔热是一种有效的节能技术手段；目前常用的蓄热围护结构可分为利用高比热容材料在温度变化过程中吸热或放热的显热蓄热围护结构，如石墙，重质混凝土墙，蓄水墙等；以及利用物质在固态与液态，或液态与气态相变过程中的潜热吸热或放热的相变蓄热围护结构，如现有的具有相变材料层或相变材料构件的各种相变蓄热墙体，相变蓄热地板和相变蓄热顶棚等相变蓄热围护结构。

现有显热蓄热围护结构，如石墙，重质混凝土墙，蓄水墙等，只有在夏季昼夜温差较大的环境中才能充分发挥隔热能力，如果夏季昼夜温差不大，夜间蓄冷量少，逐日热积累会导致显热蓄热围护结构超出人体热舒适温度区间，产生过热现象，这时室内表面温度长时间高于室内气温，尤其是在夜间室外降温时段，过热的显热蓄热围护结构也会保持相对高温向室内继续散热，影响室内热舒适，使得建筑消耗更多空调制冷能耗；相比于石墙和重质混凝土墙，现有蓄水墙尽管具有更高的体积比热容，但是蓄水墙单位体积蓄热量还是不如相变蓄热围护结构在相变条件下单位体积蓄热量高，从而制约了蓄水墙的蓄热效率和隔热性；夏季条件下建筑通常不足以依靠厚度有限的蓄水墙实现静态蓄水隔热，申请号为2017113026094的《一种用于低能耗集装箱房的复合围护结构》中的复合围护结构的蓄水模块在夏季随着逐日热积累，依然会导致静态蓄水状态下的蓄水模块围护结构内表面过热，进而降低室内热舒适度，增大建筑制冷能耗。

现有相变蓄热围护结构是具有相变材料层或相变材料构件的建筑围护结构，如授权号CN206902978U《一种墙体系统》中具有附在外墙上的相变材料板，授权号CN207003812U《含有相变材料的墙板》中保温板包围的相变材料夹层；也有一些相变蓄热围护结构把夹层通风或管路流体传热与相变材料层结合，增强了相变材料层与室内环境的换热，如授权号CN210624684U《排管相变储能地板》中利用相变材料夹层蓄热和通风采暖，以及授权号CN209623006U《一种内嵌管式辐射供冷相变墙体》中利用相变材料层蓄冷并结合管路供冷；现有建筑围护结构集成的相变材料很大部分为各种石蜡或脂肪酸，具有导热系数低，传热性差的特点，在相变材料层相变阶段传热慢，在相变材料层非相变阶段，特别是固态转化为液态后继续升温过程中，液态石蜡或脂肪酸的显热蓄热性反而不如水好，影响了相变材料层进一步发挥隔热作用，容易导致液态相变材料层升温过热；而添加传热性较好的金属粉或石墨粉则会导致相变材料的相变蓄热焓降低，蓄热性降低也不利于隔热；在夏季夜间室外降温阶段，过热的液态相变材料层被固体材料层包围，仅依靠包围相变材料层的固体材料层热传导散热，散热能力不足，会使相变材料层长时间维持较高温度很难快速降温，导致夜间蓄冷量少，使围护结构第二天隔热能力降低，会产生夏季逐日热积累现象，导致现有相变蓄热围护结构内表面过热问题；而且现有相变蓄热围护结构中相变材料层集成的通风道或流体管路并不能通过流体换热彻底截断室外到室内的传热，而且所用相变材料导热系数低，蓄热放热缓慢，也并不能使现有具有通风道或流体管路的相变材料层夜间高效降温，夜间蓄冷效能不高使得围护结构第二天隔热效果变差，也会产生夏季逐日热积累现象，依然会导致现有具有通风道或流体管路的相变蓄热围护结构内表面过热的问题，进而降低室内热舒适度，增大建筑制冷能耗；且现有相变蓄热围护结构不具有可转换的提升冬季保温性的技术措施，冬季保温性还可继续优化；且现有相变材料单位体积造价远高于水，很难像同样厚度蓄水墙一样取得经济性和隔热功效的平衡，盲目加大厚度也不经济。

发明内容

为解决现有蓄水墙在夏季静态蓄水时随着逐日热积累，依然会导致蓄水墙内表面过热，夏季长期隔热能力有局限性；同时具有相变材料层或相变材料构件的现有相变蓄热围护结构在相变材料固液转化后继续升温过程中，液态石蜡或脂肪酸类相变材料的显热蓄热性反而不如水好，制约液态石蜡或脂肪酸类相变材料层进一步发挥隔热作用，同时现有相变材料层散热能力不足，室外向室内的传热也没有完全截断，在夏季依然会出现逐日热积累导致现有相变蓄热围护结构内表面过热，夏季长期隔热能力也有局限性，且冬季保温性也没有显著季节性提升的问题，本实用新型提出一种增强隔热的蓄水模块围护结构。

一种增强隔热的蓄水模块围护结构可用于低能耗建筑的外墙和屋顶，其技术目的是在夏季炎热气候条件下，相比于现有蓄水围护结构，以及现有集成了相变材料层或相变材料构件的相变蓄热围护结构，具有显著增强的静态隔热能力，可同时发挥蓄水层的显热蓄热特点以及相变材料层的潜热蓄热特点来增强隔热，同时能完全截断室外高温环境向室内的传热，同时在室外气温降低时段，能够使围护结构内部高效散热和蓄冷，增强围护结构第二天的隔热能力，极大地降低围护结构夏季逐日热积累导致内表面过热的几率，进而增强建筑夏季室内热舒适度并减少制冷能耗；同时一种增强隔热的蓄水模块围护结构还可在夏季隔热模式和冬季保温模式之间灵活转换，通过季节性调节优化所述蓄水模块围护结构的冬季保温性，减少传热损失，降低建筑冬季采暖能耗。

为实现以上目标，本实用新型提出一种增强隔热的蓄水模块围护结构，包括：构成建筑围护结构的多个蓄水模块以及相连的循环水管路和循环水散热器；每个蓄水模块都具有外壳，顶盖，相变材料增强阻流层及固定装置，充水回水孔，充水回水孔分集水接头，排气孔；所述相变材料增强阻流层把所述蓄水模块的内部空间分隔为多个蓄水层，所述相变材料增强阻流层与所述蓄水层间隔排列，且都平行于所述蓄水模块的室内侧表面和室外侧表面；所述相变材料增强阻流层的每层都是中空膜或中空板，所述中空膜具有不透水膜材围合成的多个连续且紧密排列的封闭膜囊，所述中空板具有不透水薄片或薄板材料围合成的多个连续且紧密排列的封闭空腔；所述中空膜的封闭膜囊或中空板的封闭空腔内部具有固液相变材料；所述蓄水模块通过所述充水回水孔分集水接头连接所述循环水管路，并通过所述循环水管路连接循环水散热器。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构中的所述蓄水模块可安装在框架上，用于组合成建筑中的墙体围护结构和/或屋面顶板围护结构，具有显著增强的隔热性，可有效减少夏季室内冷负荷，同时可通过季节性调节增强所述蓄水模块围护结构的冬季保温性，减少冬季传热损失，有助于实现全年被动式低能耗建筑。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构中的所述蓄水模块的外壳和顶盖用于组合成具有结构强度的可蓄水的模块化封闭容器型构造，并使所述蓄水模块在蓄水条件下以水体积为主，所述蓄水模块外壳的室内侧表面与室外侧表面平行，且所述顶盖可打开并与所述蓄水模块外壳分离，用于安装所述蓄水模块壳体内部的相变材料增强阻流层。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构中的所述相变材料增强阻流层不同于常规阻流层，是与蓄水模块，循环水管路和循环水散热器组合并采用本实用新型所述运行方法后可实现夏季隔热能力显著增强的阻流层；所述相变材料增强阻流层的多层构造中的每一层都通过该层边缘的固定装置固定于所述蓄水模块中垂直于所述蓄水模块的室内侧表面和室外侧表面的侧面内壁，形成平行于所述蓄水模块的室内侧表面和室外侧表面且与蓄水层间隔排列的多层构造，在夏季不仅用于抑制所述蓄水模块内部蓄水层的水的自然对流，减少内部自然对流换热，而且直接用于增强所述蓄水模块的隔热性；所述相变材料增强阻流层的多层构造中的每一层都是中空膜或中空板，且所述中空膜具有不透水膜材围合成的多个连续且紧密排列的封闭膜囊，所述中空板具有不透水薄片材料或薄板材料围合成的多个连续且紧密排列的封闭空腔，所述中空膜的封闭膜囊或中空板的封闭空腔内部具有固液相变材料，当外界温度升高到所述固液相变材料的相变温度时，所述固液相变材料熔化并以相变蓄热方式吸热并保持温度稳定，在外界升温过程中用于维持所述蓄水模块内部的相变材料增强阻流层的温度稳定，避免夏季室外高温的温度波轻易穿透所述相变材料增强阻流层后使得所述蓄水模块室内侧的蓄水层以及室内侧表面温度升高；夏季夜间所述相变材料增强阻流层不仅可通过热传导向室外散热，更主要的是可通过所述相变材料增强阻流层之间的蓄水层中的水的循环流动，直接把热量通过循环水管路传入所述循环水散热器后对室外进行高效散热，相比于现有相变蓄热围护结构中的相变材料层可以更高效地进行内部散热降温，显著提升所述蓄水模块围护结构的夏季隔热能力；在冬季所述蓄水模块放出水的同时会充满空气，在所述蓄水模块内部形成被所述相变材料增强阻流层分隔的空气间层，所述相变材料增强阻流层还可充分抑制所述空气间层的自然对流而提升整个围护结构的冬季保温性。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构中的所述蓄水模块的每个蓄水层底部都具有充水回水孔，所述充水回水孔通过所述充水回水孔分集水接头连接所述循环水管路中的蓄水模块充水回水支管后接入循环水主管，所述充水回水孔以及所述充水回水孔分集水接头可使所述蓄水模块中各个相互分隔的蓄水层利用所述循环水管路同时充水或放水，以适宜的充水速率维持所述蓄水模块中的各个相互分隔的蓄水层充水时的水压平衡，所充入的水来自建筑中的自来水或杂用水的供水管路，所述蓄水模块上具有两排充水回水孔，其中的一排充水回水孔用于充水时另一排充水回水孔可用于回水，反之亦然。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构中的所述排气孔位于所述蓄水模块的顶盖上，每个蓄水层顶部都具有排气孔连通该蓄水层，每个蓄水层的排气孔的顶部汇集起来连通外界大气或分别连通外界大气，用于所述蓄水模块充水或放水过程中每个蓄水层的排气或吸气，以维持所述蓄水模块内部每个蓄水层与外界大气的气压平衡。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构中的所述循环水管路包括蓄水模块充水回水支管和循环水主管，所述蓄水模块充水回水支管一端通过所述充水回水孔分集水接头连接所述蓄水模块的充水回水孔，所述蓄水模块充水回水支管另一端接入所述循环水主管，所述循环水主管连接所述循环水散热器和循环泵；所述循环水主管分两路，一路为循环水供水主管，另一路为循环水回水主管，多个蓄水模块可通过两路蓄水模块充水回水支管分别连接所述循环水供水主管和所述循环水回水主管，在所述循环水管路上并联，实现多个蓄水模块同时充水和回水的功能。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构的运行方法为：夏季所述蓄水模块围护结构通过所述循环水管路和建筑中的自来水或杂用水的供水管路充入水，所述蓄水模块围护结构中的每个蓄水模块都充满水，依靠所述蓄水模块中的蓄水层的显热蓄热能力以及相变材料增强阻流层中的相变材料的潜热蓄热能力静态隔热；当所述蓄水模块中的蓄水温度接近过热，且外界环境温度降低到低于所述蓄水模块中的蓄水温度时，所述蓄水模块内部的蓄水放出并进入所述循环水管路，在循环泵的作用下这部分水进入所述循环水散热器后对外界环境散热，散热后经过冷却的水重新充入所述蓄水模块中，继续发挥隔热作用，可显著提升所述一种增强隔热的蓄水模块围护结构的夏季隔热能力；冬季条件下为提升所述蓄水模块围护结构的保温能力，所述蓄水模块中的水完全放出，所述蓄水模块内部自然形成被所述相变材料增强阻流层及固定装置完全分隔的多层空气间层，可显著增强所述蓄水模块的保温能力，减少所述蓄水模块围护结构冬季传热损失，降低建筑冬季采暖能耗。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，与现有技术共有的必要技术特征是：具有可充水后形成以水体积为主的不透明蓄水模块外壳，且所述蓄水模块放水后内部具有被阻流层及固定装置分隔的多层空气间层，且所述阻流层是平行于所述蓄水模块的室内侧表面和室外侧表面的可抑制流体对流的多层构造，且所述蓄水模块通过循环水管路连接循环水散热器。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是具有相变材料增强阻流层及固定装置，且当所述蓄水模块充满水时，所述相变材料增强阻流层的多层构造中的第N层（N为从1到所述相变材料增强阻流层的最大层数的自然数）贴临的室内侧蓄水层和室外侧蓄水层在所述蓄水模块内部主体空间中完全不连通，被所述相变材料增强阻流层的第N层完全分隔，即所述相变材料增强阻流层上没有任何孔洞开口连通其两侧的蓄水层（而在充水条件下现有蓄水围护结构中的阻流层上可有少量孔洞开口，如内百叶式阻流层，也可没有孔洞开口，并不会显著影响充水条件下的阻流层的阻滞水体对流的效果），这样可使所述相变材料增强阻流层的每一层两侧的蓄水层之间不存在水体接触，而只能通过所述相变材料增强阻流层及固定装置的热传导实现换热，这样只要相变材料增强阻流层因为固液相变而保持温度相对稳定，就可充分抑制所述蓄水模块外表面温度波向内传递，使温度波稳定在所述相变材料的相变温度范围内，而不能穿透所述相变材料增强阻流层后使所述蓄水模块内表面温度升高。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层的多层构造中的每层都是中空膜或中空板，所述中空膜具有不透水膜材围合成的多个连续且紧密排列的封闭膜囊，所述中空板具有不透水薄片材料或薄板材料围合成的多个连续且紧密排列的封闭空腔。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层的中空膜的封闭膜囊或中空板的封闭空腔中具有固液相变材料，且所述中空膜或中空板的体量以所述固液相变材料的体积为主，在所述蓄水模块内部形成外形包络平面平行于所述蓄水模块室内侧表面和室外侧表面的多个固液相变材料层与蓄水层间隔排列的多层构造。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述固液相变材料是在日常条件下固液相变温度为23℃至28℃范围内（含23℃与28℃）任一温度点或温度段的相变材料。

可选的，以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述固液相变材料为日常条件下固液相变温度为23℃至28℃范围内（含23℃与28℃）任一温度点或温度段的石蜡，如熔点24℃的十七烷，熔点28℃的十八烷。

可选的，以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述固液相变材料为不同固液相变温度的石蜡混合得到的日常条件下固液相变温度范围在23℃至28℃范围内（含23℃与28℃）任一温度点或温度段的混合石蜡，如十八烷与二十二烷在熔化状态下混合制备成的熔点在23℃到28℃范围内的混合石蜡，十六烷、十八烷与56号石蜡或62号石蜡在熔化状态下混合制备成的熔点在23℃到28℃范围内的混合石蜡，不排除熔点在23℃到28℃范围内（含23℃与28℃）的其他混合石蜡存在。

可选的，以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述固液相变材料为日常条件下固液相变温度为23℃至28℃范围内（含23℃与28℃）任一温度点或温度段的盐水合物或盐水合物的混合物，如熔点为26℃的六水硝酸锰，熔点为27℃的氯化钠、氯化钾、氯化钙和水的混合物，不排除熔点在23℃到28℃范围内（含23℃与28℃）的其他盐水合物或盐水合物的混合物存在；当所述固液相变材料是盐水合物或盐水合物的混合物时，所述中空膜的封闭膜囊或中空板的封闭空腔在沿着重力方向的空间尺寸不大于60mm，以防止所述盐水合物或盐水合物的混合物在固液相变循环中产生相分离而降低蓄热性能。

可选的，以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述固液相变材料为日常条件下固液相变温度为23℃至28℃范围内（含23℃与28℃）任一温度点或温度段的脂肪酸混合物，如熔点27℃的葵酸和硬脂酸的混合物，不排除熔点在23℃到28℃范围内（含23℃与28℃）的其他脂肪酸混合物存在。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层的每层中空膜或中空板的厚度都小于相邻相变材料增强阻流层之间的蓄水层厚度，且每两个相邻相变材料增强阻流层之间的蓄水层厚度都在15mm至60mm范围内，使得所述蓄水模块放水后，其内部每两个相邻相变材料增强阻流层之间都可形成厚度在15mm至60mm范围内的空气间层，在夏季和冬季室内外环境条件下该厚度范围的蓄水层的蓄热性和散热性，以及空气间层的保温性可同时处于相对优化的状态，既可保证所述蓄水模块围护结构的蓄水层内部自然对流减弱，使得每个蓄水层夏季隔热能力优化，又可保证所述蓄水模块冬季放水后形成的每个空气间层内部自然对流可有效减弱，使得每个空气间层冬季保温性得到优化，同时有利于建筑夏季隔热和冬季保温，有利于建筑全年节能。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述蓄水模块外壳的室内侧壁面的内表面直接贴临厚度在15mm至60mm范围内的蓄水层，不贴临任何相变材料层或保温材料层，而所述蓄水模块外壳的室外侧壁面的内表面可贴临相变材料层，或保温材料层，或蓄水层；即当所述蓄水模块充满水时，最接近室内侧的一层相变材料增强阻流层的室内侧还具有厚度在15mm至60mm范围内的蓄水层，以使得所述蓄水模块室内侧表面接近过热时可通过蓄水层的水循环流动散热，不经过任何相变材料层或保温材料层等固体材料层传热缓冲，直接而快速地向15mm到60mm厚度的蓄水层传热，利用所述蓄水层直接控制所述蓄水模块内表面温度并使之降温，同时把室外向室内的全部传热通过所述蓄水层的循环水流动直接带走，相当于直接截断了室外向室内的传热，使得所述蓄水模块内表面散热降温速度更快，在夏季温度更稳定，不容易产生热积累而过热。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层的多层构造分隔的每个蓄水层底部的充水回水孔都通过充水回水孔分集水接头连接循环水管路中的蓄水模块充水回水支管，可以使得所述蓄水模块中的每个蓄水层通过所述循环水管路同时充水和放水，减少各个蓄水层之间在充水和放水过程中的水压不平衡现象。

以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层的每层都具有适合所述固液相变材料在固液相变过程中体积变化，且可容纳所述固液相变材料液态条件下全部体积的柔性构造。

可选的，以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层的柔性构造为全部或大部分为柔性不透水的塑料膜材或橡胶膜材、或柔性不透水纤维增强的塑料膜材或橡胶膜材围合而成的柔性封闭膜囊，或弹性不透水的塑料薄片或橡胶薄片围合而成的弹性封闭空腔。

可选的，以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层的柔性构造为两个劲性不透水的塑料薄板或不锈钢薄板平行布置所限定的劲性封闭空腔夹层的边缘开口所具有的柔性不透水的塑料膜材或橡胶膜材、或柔性不透水纤维增强的塑料膜材或橡胶膜材、或弹性不透水的塑料薄片或橡胶薄片制成的密封口或密封边。

可选的，以上提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层中的构造层所用的所述塑料膜材或塑料薄片可为各种聚酯膜材或薄片，聚丙烯膜材或薄片，聚乙烯膜材或薄片，聚酰胺膜材或薄片等柔性塑料膜材或弹性塑料薄片；可选的，所述塑料膜材、塑料薄片、塑料薄板的表面可镀铝，以进一步减少内部长波辐射换热。

本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构可达到的有益效果是：在夏季炎热气候条件下，相比于现有蓄水围护结构，以及现有集成了相变材料层或相变材料构件的相变蓄热围护结构，具有显著增强的静态隔热能力，可同时发挥蓄水层的显热蓄热特点和相变材料层的潜热蓄热特点来增强建筑围护结构夏季静态隔热能力；同时还能利用蓄水层的水循环流动散热的方式使得相变材料层高效散热，还能利用循环水散热完全截断室外高温环境向室内的传热，在夏季夜间室外气温降低时段，具有蓄水层和相变材料层复合结构的一种增强隔热的蓄水模块围护结构能够使建筑室内和围护结构内部高效散热和蓄冷，增强围护结构的隔热能力，极大地降低围护结构夏季逐日热积累导致内表面过热的几率，进而增强建筑夏季室内热舒适度，减少制冷能耗；同时一种增强隔热的蓄水模块围护结构可在夏季隔热模式和冬季保温模式之间灵活转换，所述蓄水模块冬季放水后可在内部形成被所述相变材料增强阻流层的多层构造分隔的多个不连通空气间层，增强所述蓄水模块围护结构的保温性，减少围护结构冬季传热损失和建筑采暖能耗。

附图说明

图1是本实用新型所述一种增强隔热的蓄水模块围护结构与循环水管路和循环水散热器组合的系统平面示意图。

图2是本实用新型所述一种增强隔热的蓄水模块围护结构用于墙体的实施例的具体实施方式的局部剖轴测结构示意图。

图3是本实用新型所述一种增强隔热的蓄水模块围护结构用于屋顶顶板的实施例的具体实施方式的局部剖轴测结构示意图。

图4是本实用新型所述一种增强隔热的蓄水模块围护结构的相变材料增强阻流层的实施例1中的柔性构造的具体实施方式的局部剖轴测结构示意图。

图5是本实用新型所述一种增强隔热的蓄水模块围护结构的相变材料增强阻流层的实施例2中的柔性构造的具体实施方式的局部剖轴测结构示意图。

图6是本实用新型所述一种增强隔热的蓄水模块围护结构的相变材料增强阻流层的实施例3中的柔性构造的具体实施方式的局部剖轴测结构示意图。

具体实施方式

结合附图中实施例的具体实施方式对本实用新型详细描述如下，虽然附图中展示出本实用新型的实施例的具体实施方式，但是本实用新型不应理解为被所展示出的实施例的具体实施方式所限制，附图中没有绘出或描述的具体实施方式是所属技术领域中技术人员公知的形式。

如图1、图2、图3所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构包括：构成建筑墙体和/或屋面围护结构的多个蓄水模块1以及相连的循环水管路2和循环水散热器3；所述蓄水模块1包括蓄水模块外壳11和顶盖12，相变材料增强阻流层13和固定装置14，充水回水孔111，充水回水孔分集水接头112，排气孔121，以及所述蓄水模块1内部被所述相变材料增强阻流层13分隔的内部空间15，所述内部空间15可为蓄水层151或空气间层152。

如图2、图3所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构中的所述蓄水模块外壳11和顶盖12用于组合成具有结构强度的可蓄水的模块化封闭容器型构造，并使所述蓄水模块1在蓄水条件下以水体积为主，所述蓄水模块外壳11的室内侧表面与室外侧表面平行，且所述顶盖12可打开并与所述蓄水模块外壳11分离，用于在所述蓄水模块1内部安装所述相变材料增强阻流层13，所述蓄水模块外壳11和顶盖12的具体实施方式可为工程塑料外壳和顶盖，或纤维增强树脂外壳和顶盖，或不锈钢外壳和顶盖。

如图2、图3所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构中的所述蓄水模块1的每个蓄水层151底部都具有充水回水孔111，所述充水回水孔111通过所述充水回水孔分集水接头112连接所述循环水管路2中的蓄水模块充水回水支管21后接入循环水主管22，所述充水回水孔111以及所述充水回水孔分集水接头112可使所述蓄水模块1中各个相互分隔的蓄水层151利用所述循环水管路2同时充水或放水，以适宜的充水速率维持所述蓄水模块1中的各个相互分隔的蓄水层151充水时的水压平衡；所述蓄水模块1上具有两排充水回水孔111，其中的一排充水回水孔111用于充水时另一排充水回水孔111用于回水，反之亦可。

如图2、图3所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构中的所述排气孔121位于所述蓄水模块1的顶盖12上，每个蓄水层151顶部都具有排气孔121连通该蓄水层151，每个排气孔121的顶部可汇集起来连通外界大气或分别连通外界大气，用于所述蓄水模块1充水过程中每个蓄水层151的排空气，或所述蓄水模块1放水过程中每个蓄水层151的充空气，以维持所述蓄水模块1内部每个蓄水层151与外界大气的气压平衡。

如图1、图2、图3所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构中的所述循环水管路2包括蓄水模块充水回水支管21和循环水主管22，所述蓄水模块充水回水支管21一端通过所述充水回水孔分集水接头112连接所述蓄水模块1的充水回水孔111，所述蓄水模块充水回水支管21另一端接入所述循环水主管22，使多个蓄水模块1在所述循环水主管22上并联；所述循环水主管22连接所述循环水散热器3和循环泵4，所述蓄水模块1充入的水来自连接所述循环水主管22的建筑中的自来水或杂用水的供水管路23；所述循环水主管22分两路，一路为循环水供水主管221，另一路为循环水回水主管222，多个蓄水模块1可通过两路蓄水模块充水回水支管21分别连接所述循环水供水主管221和所述循环水回水主管222，实现并联充水和回水，保证各个蓄水模块1的循环水降温可同步连续进行。

如图2、图3、图4、图5、图6所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构中的所述相变材料增强阻流层13用于抑制所述蓄水模块1内部空间15的蓄水层151或空气间层152中的自然对流以减少对流传热；所述固定装置14位于所述相变材料增强阻流层13的边缘，用于固定所述相变材料增强阻流层13于所述蓄水模块1中垂直于所述蓄水模块1的室内侧表面和室外侧表面的侧面内壁上，形成外形包络平面平行于所述蓄水模块1的室内侧表面和室外侧表面，且与所述蓄水层151或空气间层152间隔分布的多层构造；所述相变材料增强阻流层13的每一层都是中空膜131或中空板132，所述中空膜131具有不透水膜材围合成的多个连续且紧密排列的封闭膜囊1311，所述中空板132具有不透水薄片材料或薄板材料围合成的多个连续且紧密排列的封闭空腔1321；所述中空膜131的封闭膜囊1311或中空板132的封闭空腔1321内部具有固液相变材料133，当外界温度变化达到所述固液相变材料133的相变温度时，所述固液相变材料133以相变蓄热方式吸热或放热，用于维持所述蓄水模块1内部的相变材料增强阻流层13的温度稳定；且所述中空膜131或中空板132的体量中以所述固液相变材料133的体积为主，在所述蓄水模块1内部形成平行于所述蓄水模块1室内侧表面和室外侧表面的多个固液相变材料133的构造层与蓄水层151间隔排列的多层构造，可充分发挥蓄水层151的显热蓄热优势和所述固液相变材料133构造层的潜热蓄热优势，以组合效应带来优化的隔热效果；此外当所述固液相变材料133接近过热需要降温时，还可利用从室内侧和室外侧两面充分贴近所述固液相变材料133表面的所述蓄水层151内的水的循环流动，把所述固液相变材料133内部多余热量直接而快速地带出所述蓄水模块1后再通过所述循环水管路2传输到所述循环水散热器3，利用所述循环水散热器3对室外环境高效散热；所述循环水散热器3可采用与室外空气直接接触的通风散热降温和/或加湿蒸发降温模式，比现有相变材料围护结构中通过固体材料层依次接触热传导的传热降温的散热模式的效率更高，可使所述蓄水模块1夏季夜间高效散热蓄冷，增强其夏季隔热能力。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构的运行方法为：构成建筑围护结构的所述蓄水模块1在夏季可通过所述循环水管路2以及相连的建筑中的自来水或杂用水的供水管路23充入水，使得所述蓄水模块1都充满水，依靠所述蓄水模块1中的蓄水层151的显热蓄热能力，以及相变材料增强阻流层13中的固液相变材料133的潜热蓄热能力的组合，在夏季大部分时段都可凭借静态隔热维持室内热舒适；当所述蓄水模块1的内部的蓄水层151的温度接近过热，且夏季外界环境温度降低到低于所述蓄水模块1中的蓄水层151的温度时，所述蓄水模块1中的蓄水通过所述充水回水孔111和所述充水回水孔分集水接头112流出，进入所述循环水管路2，在循环泵4的作用下进入所述循环水散热器3后对外界环境散热，散热后经过冷却的水重新充入所述蓄水模块1中，继续发挥隔热作用，可显著提升所述一种增强隔热的蓄水模块围护结构的夏季隔热能力；冬季条件下为提升所述蓄水模块1的保温能力，所述蓄水模块1中的水完全放出的同时通过所述排气孔121吸入空气，所述蓄水模块1内部自然形成被所述相变材料增强阻流层13及固定装置14完全分隔的多层空气间层152，可显著增强所述蓄水模块1的保温能力，同时结合所述相变材料增强阻流层13，特别是当所述固液相变材料133是低导热系数的固液相变材料，如石蜡，混合石蜡等低导热系数相变材料时，可进一步增强所述蓄水模块1的保温能力，减少所述蓄水模块围护结构的传热损失，降低建筑冬季采暖能耗。

如图1、图2、图3所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构与现有技术共有的必要技术特征是：具有可充水后形成以水体积为主的不透明蓄水模块外壳11和顶盖12，且所述蓄水模块1放水后内部具有被阻流层及固定装置分隔的多层空气间层152，且所述阻流层是平行于所述蓄水模块1的室内侧表面和室外侧表面的可抑制流体对流的多层构造，且所述蓄水模块1通过循环水管路2连接循环水散热器3。

如图2、图3所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是具有相变材料增强阻流层13及固定装置14，当所述蓄水模块1充满水时，所述相变材料增强阻流层13的多层构造中的第N层（N为从1到所述相变材料增强阻流层的最大层数的自然数）贴临的室内侧和室外侧的蓄水层151在所述蓄水模块1的内部空间15中不连通，被所述相变材料增强阻流层13的第N层完全分隔，即所述相变材料增强阻流层13上没有任何孔洞开口，这样可使所述相变材料增强阻流层13的每一层两侧的蓄水层151之间不存在直接流动换热，而只能通过所述相变材料增强阻流层13及固定装置14的热传导实现换热，这样只要相变材料增强阻流层13因为所述固液相变材料133的固液相变而保持温度稳定，就可充分抑制所述蓄水模块1的外表面温度波向内传递，使所述蓄水模块1的内部温度稳定在所述固液相变材料133的相变温度范围内，使外界高温产生的温度波不能穿透所述相变材料增强阻流层13后使所述蓄水模块1内表面温度升高，起到隔热作用。

如图2、图3、图4、图5、图6所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层13的多层构造中的每层都是中空膜131或中空板132，所述中空膜131具有不透水膜材围合成的多个连续且紧密排列的封闭膜囊1311，所述中空板132具有不透水薄片材料或薄板材料围合成的多个连续且紧密排列的封闭空腔1321；所述相变材料增强阻流层13的中空膜131的封闭膜囊1311或中空板132的封闭空腔1321中具有固液相变材料133，且所述中空膜131或中空板132的体量以所述固液相变材料133体积为主，在所述蓄水模块1内部形成外形包络平面平行于所述蓄水模块1室内侧表面和室外侧表面的多个固液相变材料133的构造层与蓄水层151间隔排列的多层构造。

如图4、图5、图6所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述固液相变材料133是在日常条件下固液相变温度为23℃至28℃范围内（含23℃与28℃）任一温度点或温度段的相变材料；根据中国国内需夏季隔热的地区的气候特点和所述一种增强隔热的蓄水模块围护结构的运行方法得出所述固液相变材料133的适用相变温度范围为23℃至28℃，可使中国国内夏季7月50%的时段所对应的室外气温的中值在23℃至34℃范围内的地区的建筑中采用所述一种增强隔热的蓄水模块围护结构后实现在夏季昼夜动态热环境中的高效隔热；固液相变温度在23℃至28℃的固液相变材料133适合中国国内气候区中的典型代表城市如新疆乌鲁木齐、阿克苏，河北承德，山西太原，陕西延安、榆林，宁夏银川，甘肃天水，辽宁大连、丹东，贵州贵阳等；固液相变温度在24℃至28℃的固液相变材料133适合中国国内气候区中的典型代表城市如辽宁营口，吉林四平，新疆和田，陕西汉中等；固液相变温度在25℃至28℃的固液相变材料133适合中国国内气候区中的典型代表城市如天津，辽宁沈阳，河北石家庄、唐山，四川成都、绵阳、乐山，新疆喀什、哈密等；固液相变温度在26℃至28℃的固液相变材料133适合中国国内气候区中的典型代表城市如北京，山东济南、济宁，山西运城、临汾，陕西西安、安康，新疆若羌，四川泸州，河南郑州、南阳等；固液相变温度在27℃至28℃的固液相变材料133适合中国国内气候区中的典型代表城市如浙江杭州，上海，重庆，安徽合肥、蚌埠，云南玉溪，湖南长沙等；固液相变温度28℃的固液相变材料133适合中国国内气候区中的典型代表城市如广东广州、深圳，江苏南京，安徽安庆，江西南昌，湖北武汉，新疆克拉玛依、吐鲁番等；中国国内黑龙江，吉林，内蒙古，青海，西藏，云南北部西部地区，甘肃大部地区，宁夏南部，新疆北部局部地区，四川西部的夏季无需隔热的气候区，典型代表性城市如吉林长春，河北张家口，山西大同，内蒙古呼和浩特，云南昆明，甘肃兰州、酒泉，宁夏固原，新疆阿勒泰，青海西宁，四川甘孜，西藏拉萨等，建筑主要依靠所述蓄水模块1的蓄水层151的显热蓄热实现夏季热舒适，这时所述固液相变材料133采用23℃至24℃的固液相变温度以延长热舒适时段。

如图4、图5、图6所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，可选的，其特征是所述固液相变材料133为日常条件下固液相变温度为23℃至28℃范围内（含23℃与28℃）任一温度点或温度段的石蜡，如熔点24℃的十七烷，熔点28℃的十八烷；可选的，其特征是所述固液相变材料133为不同固液相变温度的石蜡混合得到的日常条件下固液相变温度范围在23℃至28℃范围内（含23℃与28℃）任一温度点或温度段的混合石蜡，如十八烷与二十二烷在熔化状态下混合制备成的熔点在23℃到28℃范围内的混合石蜡，十六烷、十八烷与56号石蜡或62号石蜡在熔化状态下混合制备成的熔点在23℃到28℃范围内的混合石蜡，不排除熔点在23℃到28℃范围内（含23℃与28℃）的其他混合石蜡存在；可选的，其特征是所述固液相变材料133为日常条件下固液相变温度为23℃至28℃范围内（含23℃与28℃）任一温度点或温度段的盐水合物或盐水合物的混合物，如熔点为26℃的六水硝酸锰，熔点为27℃的氯化钠、氯化钾、氯化钙和水的混合物，不排除熔点在23℃到28℃范围内（含23℃与28℃）的其他盐水合物或盐水合物的混合物存在，且当所述固液相变材料133是盐水合物或盐水合物的混合物时，所述中空膜131的封闭膜囊1311或中空板132的封闭空腔1321在沿着重力方向的空间尺度不大于60mm，以防止所述盐水合物或盐水合物的混合物在固液相变循环中产生相分离而降低蓄热性能；可选的，其特征是所述固液相变材料133为日常条件下固液相变温度为23℃至28℃范围内（含23℃与28℃）任一温度点或温度段的脂肪酸混合物，如熔点27℃的葵酸和硬脂酸的混合物，不排除熔点在23℃到28℃范围内（含23℃与28℃）的其他脂肪酸混合物存在。

如图2、图3所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层13的每层中空膜131或中空板132的厚度都小于相邻相变材料增强阻流层13之间的蓄水层151的厚度，且每两个相邻相变材料增强阻流层13之间的蓄水层151厚度都在15mm至60mm范围内，使得所述蓄水模块1放水后，其内部每两个相邻相变材料增强阻流层13之间都可形成厚度在15mm至60mm范围内的空气间层152，在夏季和冬季室内外环境条件下该厚度范围的蓄水层151的蓄热性和散热性，以及空气间层152的保温性可同时处于热工性能优化的状态，既可保证所述蓄水模块1的蓄水层151内部水的自然对流有效减弱，使得每个蓄水层151夏季隔热能力优化，又可保证所述蓄水模块1冬季放水后形成的每个空气间层152内部自然对流有效减弱，使得每个空气间层152冬季保温性优化，同时有利于建筑夏季隔热和冬季保温，有利于建筑全年节能。

如图2、图3所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述蓄水模块外壳11的室内侧壁面110的内表面直接贴临厚度在15mm至60mm范围内的蓄水层151，不贴临任何相变材料层或保温材料层；即当所述蓄水模块1充满水时，最接近室内侧的一层相变材料增强阻流层13的室内侧还具有厚度在15mm至60mm范围内的蓄水层151，以使得所述蓄水模块1室内侧表面接近过热时可通过直接接触的蓄水层151的水循环流动散热，不经过任何相变材料层或保温材料层等固体材料层传热缓冲，使所述蓄水模块1的室内侧表面直接而快速地散热，以控制所述蓄水模块1内表面温度，同时把所述蓄水模块1的室外侧表面向室内侧壁面110的传热通过蓄水层151的循环水的流动带走，直接截断室外向室内的传热，使所述蓄水模块1内表面温度保持稳定，避免夏季过热。

如图2、图3所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层13的多层构造分隔的每个蓄水层151底部的充水回水孔111通过充水回水孔分集水接头112连接循环水管路2中的蓄水模块充水回水支管21，可以使得所述蓄水模块1中的每个蓄水层151通过所述循环水管路2同时充水和放水，减少各个蓄水层151之间在充水和放水过程中的水压不平衡现象。

如图4、图5、图6所示，本实用新型提出的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是所述相变材料增强阻流层13的每层都具有适合所述固液相变材料133在固液相变过程中体积变化，且可容纳所述固液相变材料133液态条件下全部体积的柔性构造；可选的，如所述相变材料增强阻流层13的实施例1所示，其特征是所述相变材料增强阻流层13的柔性构造为全部或大部分为柔性不透水的塑料膜材或橡胶膜材、或柔性不透水纤维增强的塑料膜材或橡胶膜材围合而成的柔性封闭膜囊1311，各封闭膜囊1311之间有内隔膜1312分隔所述相变材料133，形成连续而紧密排列的柔性封闭膜囊1311；可选的，如所述相变材料增强阻流层13的实施例2所示，其特征是所述相变材料增强阻流层13的柔性构造为弹性不透水的塑料薄片或橡胶薄片围合而成的弹性封闭空腔1321，各弹性封闭空腔1321之间有弹性内隔片1322分隔所述相变材料133，形成连续而紧密排列的弹性封闭空腔1321；可选的，如所述相变材料增强阻流层13的实施例3所示，其特征是所述相变材料增强阻流层13的柔性构造为两个劲性不透水的塑料薄板或不锈钢薄板平行布置所限定的中空板132夹层中的劲性封闭空腔1323的边缘开口所具有的柔性不透水的塑料膜材或橡胶膜材、或柔性不透水纤维增强的塑料膜材或橡胶膜材、或弹性不透水的塑料薄片或橡胶薄片制成的密封口或密封边134，所述劲性封闭空腔1323夹层之间有劲性内隔片1324分隔所述相变材料133，形成连续而紧密排列的劲性封闭空腔1323；可选的，所述塑料膜材或塑料薄片可为各种聚酯膜材或薄片，聚丙烯膜材或薄片，聚乙烯膜材或薄片，聚酰胺膜材或薄片等柔性塑料膜材或弹性塑料薄片；可选的，所述塑料膜材、塑料薄片、塑料薄板的表面可镀铝，以进一步减少内部辐射换热。

以上具体实施方式是对本实用新型的解释，并非是限制本实用新型具有更多实施例的可能性；一些公知的技术和构造细节也没有在具体实施方式中详细列出，以便更清楚地表达本实用新型的主要内容；以上关于本实用新型的具体实施方式描述并不排除符合本实用新型主要内容，与本实用新型原理相通和相似的其他实施例的存在；而具有与本实用新型相通和相似的部分或全部特征组合的实施例，也应当理解为属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种增强隔热的蓄水模块围护结构，与现有技术共有的必要技术特征是：具有可充水后形成以水体积为主的不透明蓄水模块，且所述蓄水模块放水后内部具有被阻流层及固定装置分隔的空气间层，且所述阻流层是平行于所述蓄水模块的室内侧表面和室外侧表面的可抑制流体对流的多层构造，且所述蓄水模块连接循环水管路和循环水散热器；

其特征是：具有相变材料增强阻流层及固定装置，且当所述蓄水模块充满水时，所述相变材料增强阻流层的多层构造中的第N层贴临的室内侧蓄水层和室外侧蓄水层在所述蓄水模块内部空间中不连通，被所述相变材料增强阻流层的第N层完全分隔，N为从1到所述相变材料增强阻流层最大层数的自然数；

所述相变材料增强阻流层的多层构造中的每层都是中空膜或中空板，所述中空膜具有不透水膜材围合成的多个连续且紧密排列的封闭膜囊，所述中空板具有不透水薄片材料围合成的多个连续且紧密排列的封闭空腔；

所述相变材料增强阻流层的中空膜的封闭膜囊或中空板的封闭空腔中具有固液相变材料，所述中空膜或中空板以所述固液相变材料体积为主；

所述固液相变材料是在日常条件下固液相变温度为23℃至28℃范围内任一温度点或温度段的石蜡相变材料，或混合石蜡相变材料，或盐水合物相变材料，或盐水合物的混合物相变材料，或脂肪酸混合物相变材料；

当所述固液相变材料是盐水合物或盐水合物的混合物时，所述中空膜的封闭膜囊或中空板的封闭空腔在沿着重力方向的尺度不大于60mm；

所述相变材料增强阻流层的每层中空膜或中空板的厚度都小于相邻相变材料增强阻流层之间的蓄水层厚度，且相邻相变材料增强阻流层之间的蓄水层厚度都在15mm至60mm范围内，使得所述蓄水模块放水后，其内部每两个相邻相变材料增强阻流层之间都可形成厚度在15mm至60mm范围内的空气间层；

所述蓄水模块外壳的室内侧壁面的内表面直接贴临厚度在15mm至60mm范围内的蓄水层，不贴临任何相变材料层或保温材料层；

所述相变材料增强阻流层的多层构造分隔的每个蓄水层底部都具有充水回水孔，且每个充水回水孔都通过充水回水孔分集水接头连接循环水管路中的蓄水模块充水回水支管。

2.根据权利要求1所述的一种增强隔热的蓄水模块围护结构，其特征是：所述相变材料增强阻流层的每层都具有适合所述固液相变材料在固液相变过程中的体积变化，且可容纳所述固液相变材料液态条件下全部体积的柔性构造；

所述相变材料增强阻流层的柔性构造或为全部或大部分为柔性不透水的塑料膜材或橡胶膜材、或柔性不透水纤维增强的塑料膜材或橡胶膜材围合而成的柔性封闭膜囊；或为弹性不透水的塑料薄片或橡胶薄片围合而成的弹性封闭空腔；或为两个劲性不透水的塑料薄板或不锈钢薄板平行布置所限定的夹层中的劲性封闭空腔的边缘开口所具有的柔性不透水的塑料膜材或橡胶膜材、或柔性不透水纤维增强的塑料膜材或橡胶膜材、或弹性不透水的塑料薄片或橡胶薄片制成的密封口或密封边；

所述塑料膜材或塑料薄片为柔性塑料膜材或弹性塑料薄片，材料为聚酯膜材或薄片，聚丙烯膜材或薄片，聚乙烯膜材或薄片，聚酰胺膜材或薄片；

所述塑料膜材、塑料薄片、塑料薄板的表面镀铝。

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