本發(fā)明屬于民用建筑領域，更具體地，涉及一種自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體，可應用于民用建筑采暖與空調(diào)節(jié)能、太陽能利用、綠色建筑節(jié)能、被動式建筑節(jié)能等領域。

背景技術：

在全球能源消耗量中，建筑領域占了約40％，而其中用于供冷、供暖占比為60％。在能源與環(huán)境的雙重影響下，建筑節(jié)能技術日益受到關注，其中特朗貝被動墻系統(tǒng)由于其良好的節(jié)能效果得到了廣泛關注。該傳統(tǒng)的特朗貝墻用于冬季供暖，但存在冬季無太陽時供熱不足和夏季過熱的問題，限制了其節(jié)能潛力和應用推廣。

特朗貝墻是一種被動式太陽能利用系統(tǒng)。這種墻通常由石頭、磚或者混凝土等制成，具有很大的熱惰性。通常墻被刷成黑色，安裝在距離玻璃很近的地方，這樣在玻璃與墻之間就形成了一個空氣層。特朗貝墻吸收太陽輻射，同時還有部分熱量通過墻與玻璃間的空氣層以自然對流的方式傳入建筑。墻的外表面吸收的太陽輻射通過熱阻很大的墻以導熱的方式緩慢地傳到內(nèi)表面，再通過輻射或?qū)α鞯姆绞絺魅胧覂?nèi)。通常在涂成黑色的儲熱墻上有兩個開口，通過這兩個開口，空氣可以在空氣層與室內(nèi)之間流動。

特朗貝墻的熱特性、節(jié)能潛力、熱舒適性等得到了廣泛地研究?，F(xiàn)有的技術中，特朗貝墻多用于民用建筑采暖，白天陽光充足時通過空氣層吸收并儲存太陽能，陰天或夜間無陽光時釋放熱量。特朗貝墻可以減少全年供暖的能源消耗量，同時可以提高室內(nèi)的熱舒適性，節(jié)能效果顯著。但在夏季，特朗貝墻可能引起室內(nèi)過熱?，F(xiàn)有的技術中特朗貝墻一般只用于冬季，在夏季還是通過傳統(tǒng)的外遮陽方式減少熱負荷。另一部分研究通過改變儲熱墻以及玻璃框架上開口的不同開關模式試圖提高其全年適用性，結(jié)果表明在冬季與夏季使用不同的開口組合模式確實可以使其在全年發(fā)揮作用。但是由于不同組合方式的調(diào)節(jié)需要手動操作，在環(huán)境變化時，不能及時調(diào)節(jié)到位，同時需要專人操作，因此限制了其使用。這是現(xiàn)有技術的第一個局限。

從上述介紹中可以看到，特朗貝墻可以實現(xiàn)節(jié)能效果主要是由于墻的儲熱性能。墻的熱容量大小直接影響到特朗貝墻的作用大小，進而影響其節(jié)能性能。在傳統(tǒng)的特朗貝墻系統(tǒng)中，由于其屬于顯熱儲能，因此要保證墻的儲熱量就要采用很厚的墻。這也限制了特朗貝墻的使用。為解決這一問題，考慮使用潛熱儲能。建筑中一般利用相變材料進行潛熱儲能。建筑節(jié)能領域常用的相變材料按照化學成分分為有機相變材料和無機相變材料。無機相變材料包括一些水合鹽，蓄熱密度大，相變溫度在室溫附近，價格低廉。但是容易發(fā)生過冷及析出現(xiàn)象，性能不穩(wěn)定，同時可能會對容器產(chǎn)生腐蝕。而有機相變材料(包括石蠟類和脂肪酸等)，具有較高的相變潛熱，無過冷及析出現(xiàn)象，性能穩(wěn)定，無毒，無腐蝕性，價格便宜，因此非常適合用于建筑節(jié)能領域。

在現(xiàn)有的研究中，已經(jīng)有人提出把相變材料應用于特朗貝墻中以提高其節(jié)能性能。有研究比較了不同相變材料在特朗貝墻系統(tǒng)中的作用，采用無機鹽作為相變材料，但是對于無機鹽封裝以及具體種類沒有給出解決方案。還有研究通過數(shù)學分析以及模擬仿真說明相變材料在特朗貝墻中的作用。但是這些研究都沒有給出具體的應用形式，也沒有解決PCM的封裝問題，因此不適合實際使用。另有一部分研究使用鋁做的容器作為相變材料的封裝容器，把相變材料放在墻的內(nèi)表面或者外表面。這種方式雖然找到了封裝方法，但是由于使用一種相變材料(只有一個相變溫度)，不能在冬季和夏季均發(fā)揮作用。這是現(xiàn)有技術的第二個局限。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明的目的在于提供一種自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體，其中通過對其關鍵的儲熱墻的結(jié)構(gòu)及其設置方式、通風口的設置方式及開關狀態(tài)切換條件等進行改進，與現(xiàn)有技術相比能夠有效解決特朗貝墻冬季無太陽時供熱不足和夏季過熱的問題，實現(xiàn)對室內(nèi)溫度的自調(diào)節(jié)；并且該自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體所使用的幾類通風口其開關狀態(tài)均可以根據(jù)多個溫度傳感器檢測的溫度值自動切換，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，有效避免了人為操作所帶來的不便。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體，其特征在于，該自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體由外到內(nèi)依次包括玻璃層(1)、空氣層(2)、第一相變墻層(3)、第一隔熱層(4)、混凝土墻體層(5)、第二隔熱層(6)、以及第二相變墻層(7)，其中，

所述第一相變墻層(3)的相變溫度為27℃～29℃；該第一相變墻層(3)是由包括高密度聚乙烯、膨脹石墨、以及第一類石蠟在內(nèi)的原材料經(jīng)過熔融共混處理得到的，其中所述第一類石蠟的相變溫度為27℃～29℃；

所述第二相變墻層(7)的相變溫度為17℃～19℃；該第二相變墻層(7)是由包括高密度聚乙烯、膨脹石墨、以及第二類石蠟在內(nèi)的原材料經(jīng)過熔融共混處理得到的，其中所述第二類石蠟的相變溫度為17℃～19℃；

此外，所述玻璃層(1)用于與室外環(huán)境直接接觸；所述第二相變墻層(7)用于與室內(nèi)環(huán)境直接接觸。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述空氣層(2)的厚度為0.1m～0.2m；所述第一相變墻層(3)的厚度為0.02m～0.04m；所述第一隔熱層(4)的厚度為0.05～0.1m；所述混凝土墻體層(5)的厚度為0.24～0.36m；所述第二隔熱層(6)的厚度為0.05m～0.1m；所述第二相變墻層(7)的厚度為0.02m～0.04m。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，對于所述第一相變墻層(3)，所述高密度聚乙烯在該第一相變墻中的質(zhì)量百分比為15％～20％，所述膨脹石墨在該第一相變墻中的質(zhì)量百分比為0～5％；對于所述第二相變墻層(7)，所述高密度聚乙烯在該第二相變墻層中的質(zhì)量百分比為15％～20％，所述膨脹石墨在該第二相變墻層中的質(zhì)量百分比為0～5％。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，該自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體設置在南面，所述自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體與地面垂直；并且在與該自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體相對的北面還設置有北外墻，所述自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體與所述北外墻、以及頂板、其他墻面、地面一起包圍形成的空間即室內(nèi)空間；

所述玻璃層(1)上設置有第一類通風口(V1)；所述第一相變墻層(3)、所述第一隔熱層(4)、所述混凝土墻體層(5)、所述第二隔熱層(6)、以及所述第二相變墻層(7)上均設置有第二類通風口(V2)和第三類通風口(V3)，所述第二類通風口(V2)距地面的距離大于所述第三類通風口(V3)距地面的距離；所述北外墻上設置有第四類通風口(V4)；

所述第一類通風口(V1)、所述第二類通風口(V2)與所述第四類通風口(V4)在與地面相垂直的任意一條直線上的投影相重合；所述第一類通風口(V1)、所述第二類通風口(V2)、所述第三類通風口(V3)與所述第四類通風口(V4)上分別設置有開關，用于切換該第一類通風口(V1)、該第二類通風口(V2)、該第三類通風口(V3)、以及該第四類通風口(V4)的開與關的狀態(tài)；

此外，還設置有第一溫度傳感器(PT1)、第二溫度傳感器(PT2)、以及第三溫度傳感器(PT3)，其中，所述第一溫度傳感器(PT1)位于所述空氣層(2)內(nèi)，用于檢測所述空氣層(2)的溫度；所述第二溫度傳感器(PT2)位于所述室內(nèi)空間內(nèi)，用于檢測所述室內(nèi)空間的溫度；所述第三溫度傳感器(PT3)位于室外，該第三溫度傳感器(PT3)用于檢測室外的溫度；

所述第一溫度傳感器(PT1)、所述第二溫度傳感器(PT2)和所述第三溫度傳感器(PT3)均與所述第一類通風口(V1)、所述第二類通風口(V2)、所述第三類通風口(V3)、所述第四類通風口(V4)的開關分別連接，用于根據(jù)檢測得到的溫度值切換各個開關的狀態(tài)；記所述第一溫度傳感器(PT1)檢測到的溫度值為T₁，所述第二溫度傳感器(PT2)檢測到的溫度值為T₂，所述第三溫度傳感器(PT3)檢測到的溫度值為T₃，則

當室外為冬季時，

當T₁>T₂時，所述第二類通風口(V2)和所述第三類通風口(V3)均為開的狀態(tài)，所述第一類通風口(V1)和所述第四類通風口(V4)均為關閉的狀態(tài)；

當T₁<T₂時，所述第一類通風口(V1)、所述第二類通風口(V2)、所述第三類通風口(V3)、以及所述第四類通風口(V4)均為關閉的狀態(tài)；

當室外為夏季時，

當T₃<T₂時，所述第一類通風口(V1)、所述第二類通風口(V2)、以及所述第四類通風口(V4)均為開的狀態(tài)，所述第三類通風口(V3)為關閉的狀態(tài)；

當T₃>T₂時，所述第一類通風口(V1)、所述第二類通風口(V2)、所述第三類通風口(V3)、以及所述第四類通風口(V4)均為關閉的狀態(tài)。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述其他墻面包括東外墻和西外墻；所述頂板為屋頂。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述第二類通風口(V2)的邊緣距離所述頂板的最短距離為0.2m；所述第四類通風口(V4)的邊緣距離地面的最短距離為0.2m；優(yōu)選的，所述頂板距離地面的距離為3m。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述第一類通風口(V1)為3個矩形，所述矩形的長度方向平行于地面，所述矩形寬度方向垂直于地面；任意一個所述矩形的長度均為0.5m，寬度為0.3m。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述第二類通風口(V2)為3個矩形，所述矩形的長度方向平行于地面，所述矩形寬度方向垂直于地面，任意一個所述矩形的長度均為0.5m，寬度為0.3m；

所述第三類通風口(V3)為3個矩形，所述矩形的長度方向平行于地面，所述矩形寬度方向垂直于地面，任意一個所述矩形的長度均為0.5m，寬度為0.3m；

所述第四類通風口(V4)為3個矩形，所述矩形的長度方向平行于地面，所述矩形寬度方向垂直于地面，任意一個所述矩形的長度均為0.5m，寬度為0.3m。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述第一溫度傳感器(PT1)是用于檢測所述空氣層(2)中距離地面2m位置處的溫度；所述第二溫度傳感器(PT2)是用于檢測所述室內(nèi)空間中距離地面2m位置處的溫度。

通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術方案，與現(xiàn)有技術相比，由于在顯熱儲能墻體(即對應混凝土墻體層)內(nèi)外兩個表面分別設置相變溫度不同的定型相變墻板，形成具備雙層定型相變材料板的儲熱墻結(jié)構(gòu)體；本發(fā)明通過使用不同熔點的石蠟制成不同相變溫度的定型相變材料板，可滿足夏季和冬季不同的室外條件以及室內(nèi)溫度需求。相變墻層(包括第一相變墻層和第二相變墻層)均是由包括高密度聚乙烯、膨脹石墨、以及石蠟在內(nèi)的原材料經(jīng)過熔融共混處理得到的，其中高密度聚乙烯是作為支撐材料，膨脹石墨是作為添加劑，石蠟則作為主體相變材料，通過控制高密度聚乙烯、膨脹石墨、石蠟三者的質(zhì)量百分比，其中高密度聚乙烯、膨脹石墨兩者的質(zhì)量百分比分別優(yōu)選控制為15％～20％、0～5％(尤其是15％、5％，膨脹石墨的質(zhì)量百分比可優(yōu)選為至少3％)，余量即對應為石蠟，既保證了相變墻層其潛熱儲能的作用，又能有效保證相變材料發(fā)生相變前后的封裝穩(wěn)定性。

本發(fā)明通過控制該自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體各個結(jié)構(gòu)層的厚度，并通過該自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體7個結(jié)構(gòu)層(包括玻璃層、空氣層、第一相變墻層、第一隔熱層、混凝土墻體層、第二隔熱層、以及第二相變墻層)的整體配合，使得該相變特朗貝墻體能夠?qū)崿F(xiàn)對室內(nèi)溫度的自動調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)對房屋室內(nèi)溫度冬暖夏涼的實際需求。此外，本發(fā)明還通過控制第一相變墻層、第二相變墻層中各種組分材料的具體配比，一方面既能確保相變墻板具有良好的定型，另一方面，又通過與相變墻層的厚度參數(shù)相配合，能夠有效控制各個相變墻層的潛熱儲能總量，確保對一定面積室內(nèi)環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)效果；例如，記自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體的長度方向為空間長度方向，高度方向為空間高度方向，室內(nèi)空間的長度等于自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體的長度，室內(nèi)空間的高度等于自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體的高度，若忽略自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體的厚度，本發(fā)明中自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體可適用于滿足以下條件的室內(nèi)空間：不超過(4/3)*

本發(fā)明中的自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體，是一種具有雙層定型相變結(jié)構(gòu)的特朗貝墻。綜合考慮特朗貝墻的應用特點，將不同特性的定型相變材料板分設在混凝土墻的內(nèi)外兩側(cè)。該技術與現(xiàn)有技術相比，能夠在全年使用，實現(xiàn)對室內(nèi)溫度的主動調(diào)節(jié)，降低建筑能耗，同時結(jié)構(gòu)緊湊、適用性強、便于制造和后期維護、顯著降低墻體厚度。由于定型相變材料板便于安裝和維護，因此適合于現(xiàn)有特朗貝墻系統(tǒng)的改造和大面積推廣使用。

相變溫度較高的相變材料板貼于儲熱墻的外側(cè)，用于夏季；太陽輻射通過玻璃加熱空氣層，當空氣層溫度高于其相變溫度時，相變材料由固態(tài)逐步融化為液態(tài)，吸收熱量來降低室內(nèi)溫度波動，由此可減少供冷系統(tǒng)的耗能。相變溫度較低的相變材料板貼于儲熱墻的內(nèi)側(cè)，用于冬季；同樣，太陽輻射通過玻璃加熱空氣層，當該相變材料板的溫度高于其相變溫度時，相變材料由固態(tài)逐步變?yōu)橐簯B(tài)，將白天多余的熱量吸收并儲存，當室內(nèi)溫度降低且導致內(nèi)層定型相變材料板的溫度低于其相變溫度時，相變材料由液態(tài)凝固，釋放熱量，由此減少室內(nèi)溫度波動，并且減少供熱系統(tǒng)的能耗。

目前現(xiàn)有的相變特朗貝墻主要用于冬季采暖，少數(shù)用于夏季通風，無法全年改善室內(nèi)熱環(huán)境。本發(fā)明通過設置第一相變層和第二相變層，并將第一相變層和第二相變層的相變溫度分別控制為(28±1)℃、(18±1)℃，使得該自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體能夠適應不同氣候(例如中國五種不同的氣候區(qū))，實現(xiàn)與室外氣候有效關聯(lián)。例如，在嚴寒及寒冷地區(qū)，第一相變層的相變溫度與該地區(qū)的室外平均干球溫度接近；在夏熱冬冷、夏熱冬暖及溫和地區(qū)，第一相變層的相變溫度與該地區(qū)的室外平均濕球溫度接近；而第二相變層的相變溫度也與采暖時的室內(nèi)設定溫度接近，使得該雙層相變特朗貝墻可全年改善室內(nèi)熱環(huán)境；第一相變層可以與夏季通風排熱耦合，第二相變層可以與冬季集熱蓄熱耦合，并且基于對室內(nèi)熱環(huán)境舒適度的要求，通過在各通風口、空氣夾層及室內(nèi)外設置溫度傳感器，可根據(jù)室內(nèi)外氣候的變化隨時調(diào)節(jié)閥門的開合，實現(xiàn)自調(diào)節(jié)運行。

另一方面，本發(fā)明通過在特朗貝墻系統(tǒng)中的儲熱墻以及玻璃框架、北外墻上設置不同的開口，開口上設置閥門，并且加入自動控制系統(tǒng)控制各個閥門的開關狀態(tài)來實現(xiàn)特朗貝墻的全年使用。在夏季和冬季，通過不同高度、不同大小的開口的組合方式充分發(fā)揮其節(jié)能效果，實現(xiàn)其全年適用。同時，通過自動控制系統(tǒng)，在室外環(huán)境條件變化的情況下，可以自動調(diào)節(jié)各個開口的狀態(tài)，選擇合適的組合方式，保證室內(nèi)的熱舒適性，節(jié)省人力。

按照本發(fā)明，分別在儲熱墻上部和下部、玻璃框架的上部以及房間北外墻上開口，開口上裝電動閥控制其開啟與關閉；同時使用溫度傳感器來測量不同部位的溫度。通過溫度傳感器測得的溫度，采用一定的控制方法控制閥門上的電動機，進而控制各個閥門的開關狀態(tài)，來達到系統(tǒng)的不同運行模式。由此，可以在夏季和冬季都利用特朗貝墻實現(xiàn)節(jié)能的目的，同時由于加入自動控制，能夠?qū)崿F(xiàn)自調(diào)節(jié)，使該系統(tǒng)更加智能。

總體而言，本發(fā)明通過采用熱容較高的相變輕質(zhì)墻體，同時設置通風口用相應的控制方法使得該自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體能夠?qū)崿F(xiàn)全年使用；本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，有很多優(yōu)點。第一，由于采用不同特性的定型相變材料板分設在儲熱墻內(nèi)外兩側(cè)，增大了儲熱墻的儲熱能力，減小墻的厚度，提高了特朗貝墻系統(tǒng)的性能；同時，采用兩層相變材料板使其在冬夏兩季都能發(fā)揮作用，有效減小室內(nèi)溫度波動，提高熱舒適性，同時，減少建筑供熱、供冷能耗。第二，由于采用不同的通風口以及添加自動控制系統(tǒng)，使特朗貝墻不再限制于只能在冬季使用，提高了其全年適用性；同時自動控制系統(tǒng)的加入使整個系統(tǒng)可以根據(jù)外界環(huán)境的變化而選擇合適的運行條件，充分發(fā)揮特朗貝墻的節(jié)能潛力，對于建筑節(jié)能意義重大。因此，在上述技術水平的綜合作用下，本發(fā)明所提出的新型特朗貝墻性能優(yōu)異、操作方便、便于維護與改造，并能充分利用特朗貝墻的節(jié)能潛力，相比已有的技術，可以節(jié)省更多建筑能耗。

附圖說明

圖1為相變特朗貝墻結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為相變特朗貝墻的左視詳圖；

圖3為相變特朗貝墻的放大示意圖。

圖中各附圖標記的含義如下：

1為low-E玻璃(規(guī)格可以為6+9A+6low-E，厚度可以為0.021m)；2為空氣層(厚度可以為0.2m)；3為外層定型相變墻板(即，第一相變墻層，厚度可以為0.03m)；4為外隔熱層(即，第一隔熱層，厚度可以為0.05m)；5為混凝土墻體(厚度可以為0.24m)；6為內(nèi)隔熱層(即，第二隔熱層，厚度可以為0.05m)；7為內(nèi)層定型相變墻板(即，第二相變墻層，厚度可以為0.03m)；PT1為測量空氣層溫度的傳感器(懸掛式，即，第一溫度傳感器)；PT2為測量室內(nèi)溫度的傳感器(即，第二溫度傳感器)；PT3為測量室外溫度的傳感器(即，第三溫度傳感器)；V1為玻璃上通風口(即，第一類通風口)；V2為相變墻上部通風口(即，第二類通風口)；V3為相變墻下部通風口(即，第三類通風口)；V4為北外墻通風口(即，第四類通風口)。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

實施例1

本發(fā)明中的自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體，其儲熱墻結(jié)構(gòu)體從外到內(nèi)依次包括外定型相變墻板層3、第一隔熱層4、墻體層5、第二隔熱板層6和內(nèi)定型相變墻板層7。其中，外定型相變墻板層3和內(nèi)定型相變墻板層7所使用的定型相變材料，是采用石蠟作為相變材料，高密度聚乙烯作為封裝材料，同時加入膨脹石墨提高其導熱性能。

圖1是按照本發(fā)明構(gòu)造的具有相變材料的特朗貝墻。圖中，1為low-E玻璃，2為空氣層，3為相變溫度28℃的定型相變材料板，4為普通混凝土墻體，5為相變溫度為18℃的定型相變材料板。本例考慮在我國夏熱冬冷地區(qū)使用，因此特朗貝墻設置在南面，其余外墻均鋪設保溫層?？紤]本例中房間尺寸長×寬×高為3.0m×3.0m×3.0m，在相變墻不同高度上開通風口，上下各三個:下部開口距離地板0.2m，上部開口距離天花板0.2m，尺寸為0.5m×0.3m；北外墻在距離天花板0.2m的地方同樣開通風口，通風口尺寸與上述相同。另本例玻璃采用low-e玻璃，玻璃上部距離天花板0.2m的地方同樣開三個通風口，尺寸為0.5m×0.3m，另上述通風口均采用電動閥門。本例中玻璃與儲熱墻之間距離(即空氣層2的厚度)為0.2m。本例中溫度測量采用PT100溫度傳感器，在室內(nèi)以及空氣層中距離地板2m的地方懸掛溫度傳感器采集溫度，同樣室外溫度也由溫度傳感器測得。

此外，本例中的相變材料采用高密度聚乙烯作為支撐材料、膨脹石墨作為添加劑以及石蠟作為主體相變材料，各原材料質(zhì)量百分比例為高密度聚乙烯:膨脹石墨:石蠟為15％:5％:80％。該定型相變材料板采用熔融共混法制作，制成的定型相變材料尺寸為0.3m×0.3m×0.01m(通過將多塊定型相變塊相互拼接的方式予以貼附，從而形成相變墻層；另外，定型相變塊也可以根據(jù)需要切割成尺寸更小的小塊)。相變墻分為5層，外層是主要在夏季發(fā)揮作用的相變材料，其相變溫度為28℃；內(nèi)層是主要在冬季發(fā)揮作用的相變材料，其相變溫度為18℃(根據(jù)相變材料的相變溫度，適用于夏熱冬冷地區(qū))。通過構(gòu)造這種“三明治”墻體，相應能夠在全年內(nèi)配合作用。

接下來，結(jié)合本例對于夏季以及冬季的運行狀態(tài)進行解釋。各參數(shù)物理意義見下表：

冬季：白天太陽輻射強度大，太陽輻射通過玻璃進入室內(nèi)。當T₁>T₂時(T₁、T₂分別對應圖1中PT1、PT2檢測得到的溫度)，打開V₂和V₃。由于太陽輻射，空氣層中的空氣被加熱，溫度上升，密度減小，熱空氣向上流動；到達房間上部后，熱空氣通過蓄熱墻上的通風口進入室內(nèi)，加熱室內(nèi)空氣。在房間內(nèi)釋放熱量后，溫度下降的空氣通過儲熱墻下部的通風口重新進入空氣層中。由此，形成一個循環(huán)，空氣在空氣層中不斷被加熱，通過此循環(huán)，給室內(nèi)供熱，調(diào)高室內(nèi)溫度。同時，空氣層中溫度(即對應T₁)大于18℃時，儲熱墻中相變溫度為18℃的相變材料發(fā)生相變，由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，吸收熱量并儲存于其中。由于相變儲能與普通顯熱儲能相比儲熱量更大，因此，在白天太陽輻射強度很大時，本例中的特朗貝墻可以儲存更多的能量。而到了晚上，太陽輻射降低，當空氣層溫度逐漸降低至18℃以下時，相變材料由液態(tài)逐漸凝固，釋放出白天儲存的熱量，通過對流的方式向兩個方向傳熱。而當T₁<T₂時，室內(nèi)與空氣層之間的空氣循環(huán)不僅不能給室內(nèi)帶來熱量，還會加速室內(nèi)與室外的傳熱，加速室內(nèi)熱量損失；因此，此時，空氣循環(huán)已沒有意義，關閉V₂、V₃。

夏季：白天太陽輻射強度大，太陽輻射通過玻璃進入室內(nèi)。當T₃<T₂時(T₂、T₃分別對應PT2、PT3檢測得到的溫度)，打開V₁和V₃以及V₄。由于太陽輻射，空氣層中的空氣被加熱，溫度上升，密度減小，熱空氣向上流動；到達房間上部后，熱空氣通過玻璃上的通風口排到室外，把進入建筑中的太陽輻射帶走。由于向室外排風造成房間負壓，新風由北外墻上的通風口V₄進入補充房間排風(T₃<T₂)。由此，形成一個循環(huán)，空氣在空氣層中不斷被加熱，通過此循環(huán)把太陽輻射帶到室外。同時當空氣層中溫度大于28℃時，儲熱墻中相變溫度為28℃的相變材料發(fā)生相變，由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，吸收熱量并儲存于其中，減少傳入室內(nèi)的熱量。由于相變儲能與普通顯熱儲能相比儲熱量更大，因此，在白天太陽輻射強度很大時，本例中的特朗貝墻可以儲存更多的能量，減少進入室內(nèi)的太陽輻射，降低室內(nèi)溫度。而到了晚上，太陽輻射降低，當空氣層溫度逐漸降低至28℃以下時，相變材料由液態(tài)逐漸凝固，釋放出白天儲存的熱量，通過上述空氣循環(huán)，白天儲存在相變材料中的熱量被帶到室外。而當T₃>T₂時，從北外墻上的V₄進入房間的新風會提高室內(nèi)溫度；因此，此時，上述所述空氣循環(huán)已沒有意義，閉合V₁、V₃和V₄。

綜上，按照本發(fā)明可獲得以下的技術優(yōu)點：(1)提高冬季室內(nèi)最低溫度，降低夏季室內(nèi)最高溫度，減小室內(nèi)溫度波動，增加室內(nèi)熱舒適性；(2)適合全年使用，通過傳感器自動調(diào)節(jié)閥門的開合，節(jié)省人力；(3)充分利用太陽能及自然通風，降低建筑運行能耗；(4)增加特朗貝墻的儲熱量，減小墻體荷載，節(jié)省建筑材料。因此，本發(fā)明專利可廣泛應用于辦公建筑、民用建筑等各種建筑中。本發(fā)明中的自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體，在冬季時(尤其對于無太陽時供熱不足的情況)，其第二相變墻層7可吸收并儲存太陽得熱，耦合集熱蓄熱將熱量排進室內(nèi)；在夏季時，其第一相變墻層3可吸收并儲存熱量，耦合自然通風將熱量排出室外。

上述實施例中的自調(diào)節(jié)相變特朗貝墻體，其各個層結(jié)構(gòu)的厚度可以靈活調(diào)整，其中，空氣層2的厚度可以為0.1m～0.2m，第一相變墻層3的厚度可以為0.02m～0.04m(尤其是0.03m)，第一隔熱層4的厚度可以為0.05～0.1m，混凝土墻體層5的厚度可以為0.24～0.36m，第二隔熱層6的厚度可以為0.05m～0.1m，第二相變墻層7的厚度可以為0.02m～0.04m(尤其是0.03m)，均可實現(xiàn)良好的對室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)作用。第一相變墻層3與第二相變墻層7兩者除了各個對應的第一類石蠟、第二類石蠟的相變溫度不同外，各個相變墻層中，高密度聚乙烯、膨脹石墨、石蠟三者的質(zhì)量百分比例可以相同，也可以互不相同；對于任意一類相變墻層，只要高密度聚乙烯在該相變墻層中的質(zhì)量百分比為15％～20％，膨脹石墨的質(zhì)量百分比為0～5％即可(余量即對應石蠟)。

除上述詳細說明的各個組件外，本發(fā)明特朗貝墻中的各個功能組件均可參考相關現(xiàn)有技術(尤其是涉及特朗貝墻體的現(xiàn)有技術)進行制作與設置。本發(fā)明中的高密度聚乙烯、膨脹石墨等均滿足現(xiàn)有技術的常規(guī)定義；作為主體相變材料的石蠟其相變溫度的調(diào)節(jié)可以選用不同相變溫度的石蠟原材料獲得；本發(fā)明中的相變層(包括外層定型相變墻板3、內(nèi)層定型相變墻板7)，其相變溫度允許設定溫度附近±1℃的偏差。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。