应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑系统热量控制技术领域，尤其涉及应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构。
【背景技术】
[0002]当前社会上有大量高发热量的建筑，例如存储高发热量的网络系统服务器的数据中心等场所，或者陶瓷等需要高温窑炉烧成的工业厂房等，这类建筑内部常年有大量热量产生。为了保证内部设备的正常工作和使用，需要将这些热量散发出去，所以往往需要采用空调系统进行供冷。
[0003]但随着整个社会节能意识的强化，降低此类建筑的空调系统能耗是当前节能工作的重点。而采用冬季室外免费冷源是首选的节能技术方向。此方向的主要技术路线包括:室外新风直接引入的技术；采用空调系统，但直接用冷却塔制备冷冻水而不需要开压缩机；用热管空调或通风换热设备把室内热量排到室外等。
[0004]但新风直接引入会导致室内颗粒物大增；采用冷却塔的方式仍然有冷却塔风机、冷却水泵、室内风机等能耗；采用热管空调或通风换热设备依然需要消耗室内外风机能耗且要求室内外温差较大。
[0005]现有技术中缺少一种能有效降低高发热量建筑的空调系统能耗，减少水泵、室内外风机等设备对于电能的耗费，且对室内外温差要求较低的节能技术。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提出一种应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构，节能环保，有效降低高发热量建筑的空调系统能耗，减少水泵、室内外风机等设备对于电能的耗费，且对室内外温差要求较低。
[0007]为达此目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0008]本实用新型可为市场提供一种应用于高发热量建筑的可变节能围护结构系统。在室外温度较低情况下，围护结构传热系数较高，可将大量室内热量传到室外。在室外温度较高情况下，围护结构传热系数较低，阻止室外热量传到室内。本实用新型中高发热量建筑是一种热源在建筑内部对外持续不断散热，每平方米每年发热量高于500千瓦时的建筑，比如通讯基站、存储高发热量的网络系统服务器的数据中心等场所，或者陶瓷等需要高温窑炉烧成的工业厂房等。
[0009]本实用新型所涉及的可变节能围护结构系统包含以下4个结构:高传热系数围护结构、低传热系数围护结构、低传热系数围护结构收放机构、控制系统。
[0010]所述高传热系数围护结构与所述低传热系数围护结构各自独立，所述低传热系数围护结构连接有所述低传热系数结构收放机构，所述控制系统通过连接所述低传热系数结构收放机构并控制其运行来控制所述低传热系数围护结构与所述高传热系数围护结构两者间的组合或分离。
[0011]当所述高传热系数围护结构单独作为围护结构时，建筑围护结构整体传热系数较高；当所述低传热系数围护结构为打开状态时，与所述高传热系数围护结构共同形成整体传热系数较低的围护结构。
[0012]更优的，所述低传热系数围护结构设置有多个，可根据室外、室内的温度变化，由控制系统通过控制低传热系数围护结构收放机构收起或打开低传热系数围护结构，从而改变建筑的围护结构传热系数，进而控制室内的温度范围在机房正常温度范围内。
[0013]本实用新型中高发热量建筑外部围护结构为非透光结构，围护结构外部采用有机或无机的保温材料。
[0014]本实用新型的技术核心在于:在室外温度低于室内温度的时候，建筑围护结构以高传热系数围护结构为主，低传热系数围护结构为收起状态；在室外温度等于或高于室内温度的时候，低传热系数围护结构为打开状态，并与高传热系数围护结构共同形成整体传热系数较低的围护结构；低传热系数围护结构在收起和打开状态间的转换动作，由低传热系数围护结构收放机构执行；低传热系数围护结构收放机构的执行由控制系统根据控制逻辑进行控制。
[0015]使用本实用新型的高能效围护结构能自动适应并调整室内温度，结构简单，保证室内的设备能正常工作和使用，延长设备的寿命，有效降低高发热量建筑的空调系统能耗，减少水泵、室内外风机等设备对于电能的耗费，节能环保，且对室内外温差要求较低。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的一个实施例在室外温度高于24.0°C时的示意图；
[0017]图2为本实用新型的一个实施例在室外温度处于22.8-24.0°C之间时的示意图；
[0018]图3为本实用新型的一个实施例在室外温度处于20.6-22.8°C之间时的示意图；
[0019]图4为本实用新型的一个实施例在室外温度处于14.8-20.6°C之间时的示意图；
[0020]图5为本实用新型的一个实施例在室外温度处于-31.5-14.8°C之间时的示意图。
[0021]其中，高传热系数围护结构1、低传热系数围护结构2、低传热系数围护结构收放机构3、控制系统4、室外5、室内6。
[0022]【具体实施方式】:
[0023]根据所在地的气候、室内设备的发热量、建筑的体型等结构、建筑朝向、日照关系等一系列参数中的全部或者部分因素，计算分析后控制系统4通过控制低传热系数围护结构收放机构3收起或打开低传热系数围护结构2，从而改变建筑的围护结构传热系数，进而控制室内的温度范围在机房正常温度范围内。例如，在此示例中，建筑为位于上海的6m X 6m的3m高的单体建筑，朝向为正南，日照为无遮挡。建筑内部存在发热量为3kW的内热源，屋顶传热系数为IW/(m2.K),高传热系数围护结构4传热系数为10 ff/(m2.K)，当低传热系数围护结构收放机构3打开低传热系数围护结构2时，建筑围护结构传热系数为0.2 W/(m2.K)，室内环境温度控制范围设为28V ±5°C。在室外温度高于24.0°C时，由控制系统4控制低传热系数围护结构收放机构3将收起的低传热系数围护结构2全部打开。此时，低传热系数围护结构2与高传热系数围护结构I一起构成了传热系数较低的围护结构，即图1状态。
[0024]在室外温度处于22.8-24.0°C之间时，由控制系统4控制低传热系数围护结构收放机构3将低传热系数围护结构2全部收起。此时高传热系数围护结构I为高发热量建筑的主要围护结构，热量从室内通过高传热系数围护结构I散到室外，即图2状态。
[0025]所述低传热系数围护结构2设置有多个，可根据室外、室内的温度变化由控制系统4控制低传热系数围护结构2的打开数量，
[0026]当室外温度逐步降低，在室外温度处于20.6-22.8°C之间时，由控制系统4控制低传热系数围护结构收放机构3将收起的低传热系数围护结构2打开I个。此时建筑围护结构的传热系数略有降低，但高传热系数围护结构I依然为高发热量建筑的主要围护结构，热量从室内通过高传热系数围护结构I散到室外，即图3状态。
[0027]在室外温度处于14.8-20.6°C之间时，由控制系统4控制低传热系数围护结构收放机构3将收起的低传热系数围护结构2打开2个。此时建筑围护结构的传热系数进一步降低，但高传热系数围护结构I为高发热量建筑的主要围护结构，热量从室内通过高传热系数围护结构I散到室外，即图4状态。
[0028]在室外温度处于-31.5-14.8°C之间时，由控制系统4控制低传热系数围护结构收放机构3将收起的低传热系数围护结构2打开3个。此时建筑围护结构的传热系数降低较多，即图5状态。
[0029]本实用新型的主要应用实施方式为在此实用新型技术基础上，针对建筑实际工况研发若干产品，应用于高发热量建筑，适用范围广。
[0030]以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构，其特征在于:包括建筑外墙结构、高传热系数围护结构、低传热系数围护结构、低传热系数结构收放机构和控制系统； 所述高传热系数围护结构与所述低传热系数围护结构各自独立，所述低传热系数围护结构连接有所述低传热系数结构收放机构，所述控制系统通过连接所述低传热系数结构收放机构并控制其运行来控制所述低传热系数围护结构与所述高传热系数围护结构两者间的组合或分离。
2.根据权利要求1所述的应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构，其特征在于:所述低传热系数围护结构设置有多个。
3.根据权利要求1所述的应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构，其特征在于:当所述高传热系数围护结构单独作为围护结构时，建筑围护结构整体传热系数较高；当所述低传热系数围护结构为打开状态时，与所述高传热系数围护结构共同形成整体传热系数较低的围护结构。
4.根据权利要求1所述的应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构，其特征在于:所述低传热系数围护结构在收起和打开状态间的转换动作，由所述低传热系数围护结构收放机构执行；所述低传热系数围护结构收放机构的执行由所述控制系统根据控制逻辑进行控制。
5.根据权利要求1所述的应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构，其特征在于:所述高传热系数围护结构为非透光结构。
6.根据权利要求1所述的应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构，其特征在于:所述低传热系数围护结构为非透光结构。
7.根据权利要求1所述的应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构，其特征在于:所述高传热系数围护结构或所述低传热系数围护结构的外部采用有机或无机的保温材料。
【专利摘要】应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构，包括建筑外墙结构、高传热系数围护结构、低传热系数围护结构、低传热系数结构收放机构和控制系统；所述高传热系数围护结构与所述低传热系数围护结构各自独立，所述低传热系数围护结构连接有所述低传热系数结构收放机构，所述控制系统通过连接所述低传热系数结构收放机构并控制其运行来控制所述低传热系数围护结构与所述高传热系数围护结构两者间的组合或分离。本实用新型提出一种应用于高发热量建筑的传热系数可变的高能效围护结构，节能环保，有效降低高发热量建筑的空调系统能耗，减少水泵、室内外风机等设备对于电能的耗费，且对室内外温差要求较低，适用范围广。
【IPC分类】E04B1-74, F24F5-00
【公开号】CN204491851
【申请号】CN201520125250
【发明人】郑竺凌, 刘睿盈
【申请人】上海市建筑科学研究院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月4日