本發(fā)明屬于建筑節(jié)能領(lǐng)域,具體涉及一種復(fù)合型太陽(yáng)能蓄熱墻體。
背景技術(shù):
目前,全球能源危機(jī)仍在加劇,石油、天然氣等傳統(tǒng)化石能源的需求量每年都在增加,但是可再生能源的替代性卻遲遲無(wú)法實(shí)現(xiàn)。我國(guó)能源總量豐富,但是人均能源可開(kāi)采儲(chǔ)量遠(yuǎn)低于世界平均水平。與此同時(shí),我國(guó)建筑能耗的總量逐年上升,在能源總消費(fèi)量中所占的比例已從上世紀(jì)七十年代末的10%,上升到近年的27.45%。而國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑能耗一般占全國(guó)總能耗的33%左右。以此推斷,國(guó)家建設(shè)部科技司研究表明,隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活質(zhì)量的改善,我國(guó)建筑耗能比例最終還將上升至35%左右。如此龐大比重的建筑耗能已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的沉重負(fù)擔(dān)。目前,我國(guó)已明確提出綠色建筑行動(dòng)綱領(lǐng)及各類建筑節(jié)能指標(biāo),為了盡早實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),需要各種節(jié)能技術(shù)的改善和相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展,而在這中間,建筑物的三板(墻板、樓地板、屋面板)特別是外墻板的革新和改造顯得尤為關(guān)切。
建筑物墻體的革新與發(fā)展是目前節(jié)能領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。太陽(yáng)能蓄熱墻體是建筑節(jié)能型墻體中的一種,它通過(guò)建筑物中向陽(yáng)面的墻體收集和儲(chǔ)存熱量,通過(guò)輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)等作用將熱量釋放到室內(nèi),從而達(dá)到室內(nèi)采暖的目的。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能蓄熱墻往往存在蓄熱效率低下,墻體過(guò)于復(fù)雜、笨重,無(wú)法應(yīng)對(duì)季節(jié)和氣候變化等缺點(diǎn)。
相變儲(chǔ)能材料,在其本身發(fā)生相變的過(guò)程中,可以吸收環(huán)境的熱(冷)量,并在需要時(shí)向環(huán)境放出熱(冷)量,從而達(dá)到控制周圍環(huán)境溫度的目的。利用相變材料的相變潛熱來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的貯存和利用,有助于實(shí)現(xiàn)能量在不同時(shí)間、空間位置之間的轉(zhuǎn)換。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服背景技術(shù)中存在的缺陷,本實(shí)用新型提出一種復(fù)合型太陽(yáng)能蓄熱墻體。
本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是:
一種復(fù)合型太陽(yáng)能蓄熱墻體,包括從室外到室內(nèi)依次設(shè)置的玻璃層、空氣隔熱層和蓄熱墻體層;
所述空氣隔熱層內(nèi)設(shè)有可沿空氣隔熱層的高度方向伸縮的遮陽(yáng)層,所述遮陽(yáng)層通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述空氣隔熱層內(nèi);
所述蓄熱墻體層內(nèi)填充有相變儲(chǔ)能材料。
進(jìn)一步,所述遮陽(yáng)層靠近蓄熱墻體層。
進(jìn)一步,所述玻璃層的厚度為5-15mm。
進(jìn)一步,所述空氣隔熱層的厚度為100-300mm。
進(jìn)一步,所述蓄熱墻體層的厚度為100-300mm。
進(jìn)一步,所述相變儲(chǔ)能材料的相變潛熱大于100kJ/kg。
進(jìn)一步,所述相變材料為CaCl2·6H2O或硬脂酸丁酯。
進(jìn)一步,所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、電源、開(kāi)關(guān)、控制器和卷軸,所述卷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在空氣隔熱層內(nèi),且卷軸與空氣隔熱層的高度方向相垂直;遮陽(yáng)層的頂部沿卷軸的周向卷繞在卷軸上,且卷軸的一端與電機(jī)的輸出軸同軸固連,以帶動(dòng)卷軸轉(zhuǎn)動(dòng);所述電機(jī)、電源、和開(kāi)關(guān)均與控制器相連。
進(jìn)一步,所述玻璃層是單層鋼化玻璃。
本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在:
1)將相變儲(chǔ)能材料植入到本實(shí)用新型中,可以大大增強(qiáng)本實(shí)用新型的蓄熱效率,減少本實(shí)用新型的體量和荷載,節(jié)約建筑材料,減少施工難度和時(shí)間,改良效果顯著;
2)本實(shí)用新型設(shè)置有遮陽(yáng)層,有利于本實(shí)用新型應(yīng)對(duì)不同季節(jié)和氣候的變化,使本實(shí)用新型的節(jié)能效應(yīng)發(fā)揮到最大。
3)本實(shí)用新型適用于我國(guó)的大部分地區(qū),特別是一些太陽(yáng)能資源豐富、晝夜溫差比較大的區(qū)域,本實(shí)用新型的推廣和使用將大大改善居民的居住環(huán)境,減少建筑物的采暖能耗。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型在冬天時(shí)的工作效果圖。
圖3是本實(shí)用新型在夏天時(shí)的工作效果圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖,一種復(fù)合型太陽(yáng)能蓄熱墻體,包括從室外到室內(nèi)依次設(shè)置的玻璃層1、空氣隔熱層2和蓄熱墻體層4;
所述空氣隔熱層2內(nèi)設(shè)有可沿空氣隔熱層2的高度方向伸縮的遮陽(yáng)層3,所述遮陽(yáng)層3通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在所述空氣隔熱層2內(nèi);
所述蓄熱墻體層4內(nèi)填充有相變儲(chǔ)能材料。
所述遮陽(yáng)層3靠近蓄熱墻體層4。
所述玻璃層1的厚度為5-15mm。
所述空氣隔熱層2的厚度為100-300mm。
所述蓄熱墻體層4的厚度為100-300mm。
所述相變儲(chǔ)能材料的相變潛熱大于100kJ/kg。
所述相變材料為CaCl2·6H2O或硬脂酸丁酯。
所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)、電源、開(kāi)關(guān)、控制器和卷軸,所述卷軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在空氣隔熱層2內(nèi),且卷軸與空氣隔熱層2的高度方向相垂直;遮陽(yáng)層的頂部沿卷軸的周向卷繞在卷軸上,卷軸的一端與電機(jī)的輸出軸同軸固連,以帶動(dòng)卷軸轉(zhuǎn)動(dòng);所述電機(jī)、電源、和開(kāi)關(guān)均與控制器相連。開(kāi)關(guān)與控制器相連,控制器與電機(jī)相連,控制器控制電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn);電源通過(guò)控制器與電機(jī)相連。
按下開(kāi)關(guān),控制器啟動(dòng),并驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)卷軸正轉(zhuǎn),遮陽(yáng)層繞卷軸卷繞,遮陽(yáng)層收縮,如圖2所示。再次按下開(kāi)關(guān),控制器控制電機(jī)帶動(dòng)卷軸反轉(zhuǎn),遮陽(yáng)層從繞卷退下,遮陽(yáng)層展開(kāi),如圖3所示。
所述玻璃層1是單層鋼化玻璃。
本發(fā)明應(yīng)設(shè)置于建筑物的南面,即朝陽(yáng)面。
玻璃層1選擇厚度在5~15mm之間的單層玻璃,玻璃顏色可以為透明,也可采用有色玻璃增強(qiáng)其吸熱效應(yīng)。
在空氣隔熱層2貼近蓄熱墻體層4處,設(shè)置垂直向的遮陽(yáng)層3一副,該遮陽(yáng)層3的主要作用為:在夏季或其他溫度較高的天氣里用以阻擋太陽(yáng)光對(duì)蓄熱墻體層4的直接照射,可以選用卷簾式、簾布式等各種可以起到上述遮擋效果的遮陽(yáng)產(chǎn)品。
蓄熱墻體層4的厚度100-300mm之間,蓄熱墻體層4為植入了相變儲(chǔ)能材料的混凝土墻,相變儲(chǔ)能材料包括任何相變潛熱大于100kJ/kg的有機(jī)相變儲(chǔ)能材料或無(wú)機(jī)相變儲(chǔ)能材料。
圖2為本實(shí)用新型在冬天時(shí)的工作效果圖情況,此時(shí)空氣隔熱層2中的遮陽(yáng)層3處于收起狀態(tài),太陽(yáng)光a透過(guò)玻璃層1進(jìn)入空氣隔熱層2并照射到蓄熱墻體層4上,空氣隔熱層2內(nèi)的空氣被逐漸加熱,在這個(gè)過(guò)程中,室外的熱量通過(guò)輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)的作用被傳遞到蓄熱墻體層4的表面和內(nèi)部,蓄熱墻體層4開(kāi)始儲(chǔ)存熱量。由于相變儲(chǔ)能材料具有較大的潛熱,使得蓄熱墻體層4能夠儲(chǔ)存相當(dāng)一部分熱量,并逐漸向室內(nèi)b空間釋放,這種釋放在日落之后仍會(huì)繼續(xù)進(jìn)行,從而達(dá)到室內(nèi)b采暖的目的。
圖3為本實(shí)用新型在夏天時(shí)的工作效果圖情況。夏季本實(shí)用新型的主要作用是隔熱,因此將遮陽(yáng)層3放下,以阻止過(guò)多太陽(yáng)光a的熱量進(jìn)入室內(nèi)b。此時(shí)墻體中的空氣隔熱層2具有一定的隔熱效應(yīng),且蓄熱墻體層4也能吸收一部分通過(guò)傳導(dǎo)進(jìn)入室內(nèi)b的熱量,因此整個(gè)室內(nèi)b空間的熱惰性有所增加。
春、秋季節(jié)可根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w氣候和溫度,來(lái)調(diào)節(jié)遮陽(yáng)層3的開(kāi)啟和關(guān)閉。
本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。