一种相变控温墙体

本技术涉及建筑领域，具体的说，涉及了一种相变控温墙体。

背景技术：

1、现代社会中建筑能耗达到8.99亿吨，占总能耗的20%，其中空调设备占建筑能耗的50%以上。而在建筑领域，相变材料与毛细管末端相结合的装配式应用能有效提高人体舒适感，减少室内空间占用，提高机组运行效率，系统封闭运行绿色环保。毛细管和相变材料在工程的运用面临的技术难点在于毛细管热影响距离较短，辐射表面温度分布不均及系统响应时间长。而现有的大部分相变材料，存在导热效率系数低，四季通用等问题。

2、授权公告号为cn211775076u的实用新型专利具体公开了一种固型相变材料与毛细辐射管集成的双工况调温墙体面板。墙体面板包括硬质聚氨酯保温板底座，毛细辐射管网，固型相变材料，所述的毛细辐射管至少有两条，用于流通不同温度的换热工质，硬质聚氨酯保温板中间布置有间隔相同的槽道，槽道内填充不同相变温度的固型相变材料，分别适用于冬季和夏季工况，两种相变材料间隔交替分布。墙体面板可与现有建筑围护结构相结合，可区分冬夏季节，采用不同工作模式，实现室内居住环境温度的自适应调节。但该腔体面板需要在面板内填充不同的相变材料，成本较高且结构复杂。

3、为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

1、为了实现简化墙体面板的结构、提高相变材料的吸热效率、并利用相变材料稳定墙体稳定和降低成本，本实用新型所采用的技术方案是：一种相变控温墙体，包括建筑外墙，所述建筑外墙外侧固定有导热板，所述导热板外侧设置有玻璃壳体，所述玻璃壳体外侧可拆卸设置有隔热罩，所述玻璃壳体上设置有用于外接热水或冷水的换热管，所述换热管竖向贯穿所述玻璃壳体，所述换热管中部连通有若干中空导热吸光翅片，所述玻璃壳体内部填充有相变换热机构；

2、所述相变换热机构包括泡沫金属以及填充或吸附在所述泡沫金属内部的相变材料，所述泡沫金属填充在所述玻璃壳体型腔内，若干所述中空导热吸光翅片包裹在所述泡沫金属内部。

3、基于上述，所述相变材料为月桂酸或石蜡，所述泡沫金属为泡沫铝或泡沫镍。

4、基于上述，为了便于低温环境下透光，所述玻璃壳体为通明玻璃壳体。

5、基于上述，为了便于将墙体的热量通过导热板传导给相变材料中，所述玻璃壳体靠近所述导热板一侧敞口设置，所述导热板覆盖在所述玻璃壳体敞口上。

6、基于上述，为了在夏天或炎热环境下阻挡太阳光直射墙体，所述隔热罩为黑色隔热遮光罩。

7、基于上述，为了均匀传递热量，若干所述中空导热吸光翅片对称设置在所述泡沫金属内部。

8、基于上述，为了便于控制，所述换热管顶部和底部均设置有控制阀。

9、基于上述，若干块所述导热板拼接固定在所述建筑外墙外侧，每个所述导热板外侧均设置有所述玻璃壳体，若干块所述玻璃壳体相拼接，每个所述玻璃壳体上均设置有用于外接热水或冷水的所述换热管，若干所述换热管彼此相连通。

10、本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型提供的一种相变控温墙体，将导热板、玻璃外壳、相变换热机构与墙体进行连接，相变换热机构采用相变材料、泡沫金属以及贯穿泡沫金属的中空导热吸光翅片，并夏季时在玻璃外壳上罩设隔热罩，从而可以将原本照射在墙体上的太阳光和热量阻挡和转移到储能密度大、热效率高的相变材料中，从而在夏季避免了墙体温度过高升温。

11、同时，夏季时将中空导热吸光翅片与外界冷水管进行连接，从而能够将相变材料的温度处于稳定状态，防止其过渡升温，从而在夏季时可以利用相变材料使得墙体的温度处于稳定状态。

12、而冬季时，白天时通过中空导热吸光翅片、相变材料吸收太阳光和热量，将热量储存在相变材料中，当气温下降时，相变材料发生相变向外部释放热量，从而避免了墙体过渡降温。

13、同时，冬季时将中空导热吸光翅片与外界热水管进行连接，从而能够将相变材料的温度处于稳定状态，防止其由于太阳光不足或夜晚过渡放热造成相变材料温度发生大幅度波动，从而在冬季时也可以利用相变材料使得墙体的温度处于稳定状态。

14、由此可见，该墙体不使用化石燃料和电能，通过相变材料的热存储性能来进行控温，节约的成本，节省了能源。同时，采用主动和被动加热或冷却相结合的方法，能够适应较为复杂的外界环境，能抵御高温和极寒条件，具有较强的适应性和应用前景。进一步的，该墙体使用寿命长，相变材料可以反复应用，不受墙体的材质影响，具有较强的循环性和实用性，且由于整个装置属于层叠式装置，整体墙体温度能保持较均匀的温度，避免因局部温度过高或过低导致墙体开裂。同时，在相变材料中引入泡沫金属，有效防止了相变材料因相变时间不同带来的变形及沉淀。

技术特征：

1.一种相变控温墙体，包括建筑外墙，其特征在于：所述建筑外墙外侧固定有导热板，所述导热板外侧设置有玻璃壳体，所述玻璃壳体外侧可拆卸设置有隔热罩，所述玻璃壳体上设置有用于外接热水或冷水的换热管，所述换热管竖向贯穿所述玻璃壳体，所述换热管中部连通有若干中空导热吸光翅片，所述玻璃壳体内部填充有相变换热机构；

2.根据权利要求1所述的一种相变控温墙体，其特征在于：所述相变材料为月桂酸或石蜡，所述泡沫金属为泡沫铝或泡沫镍。

3.根据权利要求1所述的一种相变控温墙体，其特征在于：所述玻璃壳体为通明玻璃壳体。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种相变控温墙体，其特征在于：所述玻璃壳体靠近所述导热板一侧敞口设置，所述导热板覆盖在所述玻璃壳体敞口上。

5.根据权利要求1 所述的一种相变控温墙体，其特征在于：所述隔热罩为黑色隔热遮光罩。

6.根据权利要求1或2或3或5 所述的一种相变控温墙体，其特征在于：若干所述中空导热吸光翅片对称设置在所述泡沫金属内部。

7.根据权利要求6 所述的一种相变控温墙体，其特征在于：所述换热管顶部和底部均设置有控制阀。

8.根据权利要求7 所述的一种相变控温墙体，其特征在于：若干块所述导热板拼接固定在所述建筑外墙外侧，每个所述导热板外侧均设置有所述玻璃壳体，若干块所述玻璃壳体相拼接，每个所述玻璃壳体上均设置有用于外接热水或冷水的所述换热管，若干所述换热管彼此相连通。

技术总结
本技术提供一种相变控温墙体，包括建筑外墙，其特征在于：所述建筑外墙外侧固定有导热板，所述导热板外侧设置有玻璃壳体，所述玻璃壳体外侧可拆卸设置有隔热罩，所述玻璃壳体上设置有用于外接热水或冷水的换热管，所述换热管竖向贯穿所述玻璃壳体，所述换热管中部连通有若干中空导热吸光翅片，所述玻璃壳体内部填充有相变换热机构；所述相变换热机构包括泡沫金属以及填充或吸附在所述泡沫金属内部的相变材料，所述泡沫金属填充在所述玻璃壳体型腔内，若干所述中空导热吸光翅片包裹在所述泡沫金属内部。该墙体能保持较均匀的温度，避免因局部温度过高或过低导致墙体开裂。

技术研发人员：余银生,刘烨,王智瑞,田航,许梓健,曹玮玮,周俊杰,汤松臻
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：20230426
技术公布日：2024/1/15