CN214006169U - 一种基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利涉及相变储能领域，特别涉及一种基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙。包含了太阳能集热模块，转轴模块，温度传感器模块，保温阻隔模块，逻辑电路控制模块以及散热模块。其中填充相变材料的金属滚筒，一侧圆弧面用黑色涂料上色，在蓄热状态下与外侧玻璃罩构成一个太阳能集热温室，另一侧圆弧面用保温隔热的材料实现阻隔，保证了热量的有效储存。当滚筒内部的温度传感器检测到相变材料的温度达到一定值时。滚筒会在转轴的带动下旋转，此时，集热面与内部挡板组合成散热状态，相变材料持续放热，使室内温度维持在一个相对恒定值，实现能量时间和空间的转移，达到高效利用太阳能的目的。

Description

一种基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙

技术领域

本实用新型专利涉及相变储能领域，特别涉及一种基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙。

背景技术

我国北方地区由于地理位置及气候特点，在冬季普遍采用区域集中供暖的方式抵抗严寒。但随着社会进步，人民物质生活水平不断提高，南方集中供暖的呼声也开始增多。北方集中供暖的管道设施较为完善，集中供暖所需的经济成本较低，南方大多数城市没有集中供暖的设施基础，重新修建将会耗费大量的人力物力。

如今通过阳光直接加热围护结构从而利用太阳能的方式，由于墙体热容量大，热量传导缓慢，所以利用率不高，很难真正意义上达到节能减排的目的。

如今相变储能技术的应用大多仅实现了能量的时间转移，未能实现能量时间和空间的双重转移。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型专利提供了一种基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙，由外侧玻璃罩，相变储能滚筒（包含了储能与隔热功能），温度传感器，转轴，保温隔热毛刷，电机驱动装置，逻辑电路控制板，内侧挡板组成。其中相变储能滚筒通过蓄热后的旋转放热实现了能量的时间和空间转移。

所述的相变储能滚筒采用导热性能良好的金属制成，一侧圆弧面使用黑色涂料上色作为集热面，在蓄热状态下与玻璃罩组合形成温室，实现太阳能集热，同时通过滚筒内壁上的金属肋片，更好地将热量传递给滚筒内填充的相变材料。另一侧圆弧面使用保温隔热材料包裹，有效防止了热量的散失。

所述的转轴通过固定板在滚筒内部与之相连，逻辑电路控制板控制电机运行实现转轴转动，从而带动滚筒转动，控制整个装置在集热模式与散热模式间的切换。

所述的内侧挡板表面布置温度传感器，用于检测室内空气温度，同时挡板下侧开进风口，上侧开出风口，左右两侧固定封闭，距离相变储能滚筒一定距离，提高整个装置的供暖效果。

所述的基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙，各滚筒单元可以独立转动，根据储能状态与室内温度可以由逻辑电路控制板调整适当数量的滚筒单元进行供暖，使室内温度维持在一个相对恒定的值。

所述的逻辑电路控制板与室内的温度传感器和相变储能滚筒内的温度传感器相连，通过收集实时参数，下达相应指令，控制不同的电机转动，实现合理数量的散热单元供暖。

所述的保温隔热毛刷两端固定，将相变储能滚筒间的缝隙完全填充，达到保温隔热的目的，同时不影响滚筒正常转动，实现集热模式与散热模式的切换。

本装置利用相变储能技术以及滚筒的旋转实现了太阳能的时间和空间转移。冬季白天日照充足时，滚筒的集热侧吸收热量，通过金属肋片将其传导给内部的相变储能材料，利用其蓄热性实现能量的储存，当滚筒内的温度传感器检测到蓄热量达到一定值时，逻辑电路控制板会结合室温选择数量合适的散热单元供热，使室内的温度维持在一个使人感到相对舒适的恒定值。夜间，相变储能材料会将白天的蓄热缓慢均匀地供给到室内，实现夜间室内的相对恒温。

附图说明

图1为本装置的整体结构示意图。

其中1内侧挡板；2电机；3逻辑电路控制板；4转轴；5温度传感器。

图2为本装置的侧剖面图。

其中6外侧玻璃罩；7黑色集热圆弧面；8保温隔热圆弧面；9毛刷。

图3为滚筒内部的结构示意图。

其中10固定板；11导热肋片；12温度传感器。

具体实施方式

为解决普通墙体热容量大，用阳光加热围护结构能量利用率不高，且当下相变储能技术大多仅实现了能量的时间转移等问题，本发明提供了一种基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙，以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

该装置包含了太阳能集热模块，转轴模块，温度传感器模块，保温阻隔模块，逻辑电路控制模块以及散热模块。如图所示当金属滚筒的黑色集热圆弧面7转至玻璃罩6侧时，整个装置处于集热状态，太阳短波辐射能够透过玻璃，长波无法穿过玻璃的特性使玻璃罩形成了一个小型温室，热量通过滚筒内的金属肋片11更好地传导给滚筒内的相变储能材料，同时滚筒另一侧的保温隔热圆弧面8（通过橡塑保温棉包裹实现保温隔热）保证了热量的阻隔与保存。当温度传感器12检测到金属滚筒内的相变材料蓄热量达到一定值时，电机2运行，转轴4带动金属滚筒旋转，滚筒的集热面7与内侧挡板1组合，整个装置呈现散热状态。相变材料的显热放热以及潜热放热可以让室内在夜晚没有光照的状态下也较长时间维持温度恒定，达到供暖效果。

本实用新型中，温度传感器12，5分别位于滚筒内部与内侧挡板上，用以感知相变储能材料的实时温度（反映蓄热量）与室温，综合室内温度与滚筒的蓄热量参数，逻辑电路控制板3会下达相应指令，选择蓄热量适宜，数量适宜的滚筒旋转，进行供暖。

本实用新型中，内侧挡板1的左右两端固定封闭，下端开进风口，上端开出风口，在金属滚筒散热时起辅助作用，达到更优越的供暖效果。

本实用新型中，玻璃罩6选用厚度适宜的透光玻璃，保证短波能够进入，长波无法穿出，利用温室达到更好的集热效果。

本实用新型中，控制模块选用基于单片机的逻辑电路控制板3，利用设定的程序分析温度传感器检测的数据，进而选择适当的金属滚筒供暖。

本实用新型中，各金属滚筒的驱动电机2相对独立，滚筒能够自由旋转互不干扰，达到了灵活控制数量适宜的散热单元供暖的目的。

本实用新型中，毛刷9位于各滚筒间隙，两端固定，将滚筒间隙完全封闭，达到了保温隔热的目的，同时不影响滚筒的旋转。毛刷9在选择时应选择相对耐高温的材料，避免温度过高毛刷被破坏。

以上所述仅为本实用新型专利较佳实施例，并不用以限制本专利，凡在本专利的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本专利的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙，其特征在于，由外侧玻璃罩，相变储能滚筒，温度传感器，转轴，保温隔热毛刷，电机驱动装置，逻辑电路控制板，内侧挡板组成，蓄热完成后，装置通过相变储能滚筒的旋转使集热圆弧面朝向室内与内侧挡板组合成散热状态供暖，实现了能量时间和空间的转移。

2.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙，其中相变储能滚筒的特征在于采用金属制成，一侧圆弧面使用黑色涂料上色作为集热面，在蓄热状态下与玻璃罩组合形成温室，实现太阳能集热，同时通过滚筒内壁上的金属肋片，更好地将热量传递给滚筒内填充的相变材料，另一侧圆弧面使用保温隔热材料包裹，有效防止了热量的散失。

3.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙，其中转轴的特征在于通过固定板在滚筒内部与之相连，逻辑电路控制板控制电机运行实现转轴转动，从而带动滚筒转动，控制整个装置在集热模式与散热模式间的切换。

4.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙，其中内侧挡板的特征在于挡板表面布置温度传感器，用于检测室内空气温度，同时挡板下端开进风口，上端开出风口，左右两侧固定封闭，距离相变储能滚筒一定距离，提高整个装置的供暖效果。

5.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙，其特征在于各滚筒单元可以独立转动，根据储能状态与室内温度可以由逻辑电路控制板调整适当数量的滚筒单元进行供暖，使室内温度维持在一个相对恒定的值。

6.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙，其中逻辑电路控制板的特征在于与室内的温度传感器和相变储能滚筒内的温度传感器相连，通过收集实时参数，下达相应指令，控制不同的电机转动，实现合理数量的散热单元供暖。

7.根据权利要求1所述的基于相变储能技术的滚筒式供暖幕墙，其中保温隔热毛刷的特征在于两端固定，将相变储能滚筒间的缝隙完全填充，达到保温隔热的目的，同时不影响滚筒正常转动，实现集热模式与散热模式的切换。

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