一种利用墙体实现的房间温控方法

本发明涉及建筑室内温控，具体涉及一种利用墙体实现的房间温控方法。

背景技术：

1、随着社会的进步和人们生活品质的提高，追求更加舒适的居住环境越来越成为大众的物质生活需求。影响室内居住舒适度最显著的因素就是对室内温度的控制。常规对室内温度进行控制的方法，包括安装空调系统或者地暖系统等方式，但这种方式均会产生较大能量的损耗。

2、在不增加额外能量损耗的前提下进行室内温度控制，最常见的方式就是采用中空的墙体为房间隔热，这样在室外处于寒冷或者酷热状况下，隔绝室内外的热量传递，保证室内温度处于更舒适的温度范围。但是这种中空墙体的温控方式，当室内温度低于人体舒适区范围而室外温度较高时，也隔断了室外到室内的热量传递，室内仍然需要额外的加热设备以提高温度，导致能量的损耗且无法充分利用室外的自然热源。

3、另外，现有技术中存在部分采用在墙体内设置相变材料，利用相变材料的蓄热功能实现室内温度调节的技术，例如cn201811043662.1曾公开的一种相变温度可调的相变材料墙体结构；cn200520047532.7曾公开的一种含相变材料的保温墙体材料；cn201811074391.6曾公开的带相变材料夹芯层的保温板及采用该保温板的墙体等专利，均属于类似的技术方案。但这种依靠相变材料蓄放热实现室内温度调节的墙体，仍然存在以下缺陷：1由于相变材料气化会导致体积产生较大膨胀，故墙体内相变材料设置容量有限，导致蓄放热温度调节性能有限。2相变材料通常是实现蓄放热的温度调节过程，当室外温度较高而室内温度低于舒适温度时，无法实现即时的温度传递效果。

4、故如何设计一种能够更好地利用室外空气能实现室内温度调控的房间温控方法成为本领域技术人员有待考虑解决的问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种无需额外耗费能源，能够更好地利用室外空气能实现室内温度调控的利用墙体实现的房间温控方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

3、一种利用墙体实现的房间温控方法，本方法中当室内温度处于人体舒适区温度范围，室外处于低于人体舒适区温度范围时，利用墙体内部的中空结构阻隔墙体内外的热量传递，其特征在于，当室内温度处于低于人体舒适区温度范围，室外处于超过人体舒适区温度范围时，利用气液相变材料的流动，将室外的热能转移传递到室内。

4、这样，本方法同时利用了墙体中空结构的隔热效果以及相变材料流动的传热效果，可以在需要隔离内外热量传导时保持隔离效果，在需要外界热量传递到室内时，保持热量传递的效果，故无需额外耗费能源，更好地利用了室外空气能热源实现了室内的温度调控。

5、进一步地，本方法中，当室内温度处于高于人体舒适区温度范围，而室外处于低于人体舒适区温度范围时，利用气液相变材料的流动，将室内的热能转移传递到室外。这样可以更好地实现对室内的温度调控。

6、进一步地，所述人体舒适区温度范围为18℃-28℃之间的范围。

7、进一步地，本方法依靠一种自动温控墙体结构实现，所述自动温控墙体结构包括竖向且水平间隔设置的外墙体和内墙体，外墙体和内墙体之间形成有阻热空腔，外墙体上还相贴设置有一个外部夹层空腔，内墙体上相贴设置有一个内部夹层空腔，内部夹层空腔和外部夹层空腔上端通过一个过气夹层空腔连通，内部夹层空腔和外部夹层空腔下端通过一个储液夹层空腔连通并构成一个回形的相变材料循环流动通道，储液夹层空腔内填充设置有气液相变材料，气液相变材料的相变温度位于或者超出人体舒适区温度范围的上限值温度。

8、这样，当室内温度处于人体舒适区温度范围以内或者以下，室外处于低于人体舒适区温度范围时（夜间或凌晨时间段），气液相变材料处于液态并不受热，墙体利用自身的阻热空腔隔绝热量传递，实现对房间内部的保温。当室外温度上升至超过人体舒适区温度范围，而室内处于低于人体舒适区温度范围情况时，外墙体温度升高后为外部夹层空腔中的相变材料加热，使其气化，外部夹层空腔中气化后的相变材料受热膨胀向上流动并经过上端的过气夹层空腔流动至内部夹层空腔和内墙体接触，释放热量温度降低后实现液化，并向下流入下端的储液夹层空腔，以此循环实现热量的传递（上午时间段），将外界的热量传递进入室内使其升温达到舒适区。而当傍晚时分，室外温度快速降低处于人体舒适区温度范围以内或者以下，而室内温度仍然高出人体舒适区范围时，气液相变材料反向流动，将室内多余的热量传导至室外，给室内降温使其快速降至人体舒适区温度范围。故本墙体无需额外耗费能量并能够较好地实现对房间内温度的自动调控，尤其适合在白天太阳直晒会较热，但是夜晚温度会降至很低的高海拔地区安装使用。

9、进一步地，外部夹层空腔朝外的侧壁表面以及内部夹层空腔朝向室内的侧壁表面上还各自设置有一层浸润材料层，浸润材料层下端和储液夹层空腔。

10、这样，方便外部夹层空腔以及内部夹层空腔各自受热时，可以更好地实现相变材料的气化。

11、进一步地，外部夹层空腔和内部夹层空腔内还各自设置有导热增强结构，所述导热增强结构，包括贴合在外部夹层空腔朝外的侧壁表面以及内部夹层空腔朝向室内的侧壁表面上的导热板，还包括连接在导热板表面的导热骨架，所述浸润材料层设置于导热板表面以及导热骨架表面。

12、这样，可以更加快速的在外部夹层空腔和内部夹层空腔内实现热量的传导，加速相变材料的气化和液化速率，提高墙体传热温控的反应速率。

13、进一步地，导热板和导热骨架采用金属材料或陶瓷材料制得。可以更好地提高热传导效率。

14、进一步地，所述相变材料循环流动通道还设置有高温阻隔装置，高温阻隔装置用于在温度高于相变温度一定范围后自动截断相变材料循环流动通道。

15、这样，当相变材料循环流动通道内的气液相变材料全部气化完后（此时通常为房间外温度高于人体舒适温度较大范围，而室内温度处于或者也高于人体舒适温度较小范围），在受热状态下通道内部温度会快速上升，此时能够依靠高温阻隔装置隔断相变材料循环流动通道，避免房间内外通过相变材料循环流动通道内的气体循环流动实现热量传递。此时墙体可以很好地靠外墙体和内墙体之间的阻热空腔阻隔房间内外热量的传递。

16、进一步地，所述高温阻隔装置，包括位于储液夹层空腔下底面最低处位置沿储液夹层空腔宽度方向设置的一个矩形凹槽，凹槽上方匹配地水平设置有一个卡板，卡板的两端通过形状记忆合金向上固定在储液夹层空腔顶表面上，卡板外还固定套设有一个隔断蒙皮套，隔断蒙皮套上端固定在储液夹层空腔顶表面且两侧沿贴合沿储液夹层空腔宽度方向两侧侧壁设置，形状记忆合金位于形变温度以下时卡板和矩形凹槽之间留有供液体通过的连通空间，形状记忆合金达到变形温度时向下伸出使得卡板落入到矩形凹槽内形成隔断，形状记忆合金的变形温度高于气液相变材料的相变温度1-3℃。

17、这样，当储液夹层空腔内还存在液态的相变材料时，形状记忆合金不会产生变形，保证储液夹层空腔的连通。当储液夹层空腔内的相变材料气化完毕后，在室外温度继续向内传导热量的状况下，相变材料循环流动通道内温度会快速升高，此时形状记忆合金动作向下伸出拉长，带动卡板向下插入到矩形凹槽内，依靠隔断蒙皮套隔断相变材料循环流动通道，避免由于气体的循环流动而实现室内外的热量传递。故上述高温阻隔装置具有结构简单巧妙合理，无需额外能源动力即可实现在需要时对相变材料循环流动通道的隔断控制。当然在实施方式中，高温阻隔装置也可以直接采用自动温控的电开关装置实现，但这样会导致额外能源的耗费。

18、综上所述，本发明具有无需额外耗费能源，能够更好地利用室外热源实现室内温度调控的优点，特别适合在昼夜温差较大的高海拔地区实施应用。