[发明专利]一种太阳辐射自调节多孔相变储热组合墙

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳采暖墙，具体地，涉及一种太阳辐射自调节多孔相变储热组合墙。

背景技术

现有利用太阳能的集热墙，比较常用的技术为含有Trombe墙（特朗伯集热墙）的被动式太阳采暖墙。被动式太阳房的南墙一般都采用Trombe墙，该墙具有贮热和传热的功能，且具有构造简单，经济效益好，室内温度波动小等优点。一般太阳房的南墙采用新型被动式集热蓄热墙体——Trombe墙，其余墙面均采用厚煤渣混凝土空心砌块加苯板外保温，屋顶采用厚混凝土板加苯板外保温，门窗均采用绝热性能优良的单框双层中空玻璃门窗。集热蓄热墙体的外侧采用的是透光性和绝热性能好的玻璃幕墙，玻璃幕墙与集热蓄热墙之间的空气间层内安装有遮阳卷帘，集热蓄热墙体结构及相关的物理性参数如图1所示。

目前国内外普遍应用的Trombe墙有如下缺点：（1）功能单一，只基于实现冬季太阳能采暖功能而设计，并未考虑夏季工况，以至于在夏季高温工况下，无法良好散热，导致夏季过热。（2）在冬季Trombe墙的保温时间不够，且温度分布不均匀，无法提供房间所需的恒定的热舒适度。（3）在夏季通过遮阳卷帘防止太阳光的入射的方法较为麻烦，在春秋时节，无法合理的控制并调节室内温度以适应人体所需。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于采暖集热的太阳辐射储热墙，能够利用太阳能，并可以进行自调节，随着四季变化，控制室内温度。

为了达到上述目的，本发明提供了一种太阳辐射自调节多孔相变储热组合墙，其中，该储热组合墙包含平行的由外向内依次设置的三重太阳能棱镜自动控光玻璃墙、铝箱体、蓄热南墙以及设置在铝箱体与蓄热南墙之间的喷淋设备；所述的三重太阳能棱镜自动控光玻璃墙设置在室外，其包含由外到内依次设置的钢化玻璃外壁、棱镜有机玻璃组合体以及低辐射玻璃（Low-E玻璃）；所述的铝箱体为墙型的长方体，其内设有石蜡-碳纤维-泡沫铝复合相变控温板；所述的蓄热南墙设置在铝箱体与室内之间；所述的储热组合墙设置在建筑外侧的采光面。在所述的太阳辐射自调节多孔相变储热组合墙中，最里面一层是蓄热南墙。最外层是三重太阳能棱镜自动控光玻璃墙，在冬季太阳纬度较低时，阳光大部分进入玻璃聚集在石蜡-碳纤维-泡沫铝复合相变控温板上；夏季太阳纬度较高，大部分阳光在玻璃表面被反射；并随着四季变化，玻璃表面的进光量也随之改变，自动调节室内温度。在冬季工况中，太阳光折射透过三重太阳能棱镜自动控光玻璃墙聚集在铝箱体上，向蓄热南墙传输热量，同时将采暖过剩的热量储存在复合相变控温板中，在夜间通过相变过程对房间隔热保温。在夏季工况时，太阳光大部分在三重太阳能棱镜自动控光玻璃墙表面被反射而无法透过玻璃，打开蓄热南墙上的喷淋设备，对铝箱体进行喷淋，达到蒸发制冷的目的，来减少夏季室内热负荷。

上述的太阳辐射自调节多孔相变储热组合墙，其中，所述的三重太阳能棱镜自动控光玻璃墙的上下分别设有有机玻璃板，将整个三重太阳能棱镜自动控光玻璃墙密封成箱体并将其内部的钢化玻璃外壁、棱镜有机玻璃组合体以及低辐射玻璃之间隔开。有机玻璃板厚度优选为8mm，低辐射玻璃厚度优选为6mm，钢化玻璃外壁厚度优选为5mm。

上述的太阳辐射自调节多孔相变储热组合墙，其中，三重太阳能棱镜自动控光玻璃墙，其内部各层玻璃之间设有空气夹层。空气夹层厚度优选为9mm。

上述的太阳辐射自调节多孔相变储热组合墙，其中，所述的棱镜有机玻璃组合体，包含钢化玻璃夹层以及若干层棱镜有机玻璃；所述的钢化玻璃夹层包含内外两层钢化玻璃，夹置在若干层棱镜有机玻璃的内外两侧，并分别与最内层和最外层的棱镜有机玻璃复合成一体；每层棱镜有机玻璃均为侧面成波浪形折线的含有连续阶梯面的有机玻璃，相邻两层棱镜有机玻璃之间对应的阶梯面分别平行；所述的棱镜有机玻璃组合体在若干层棱镜有机玻璃之间含有空气。

上述的太阳辐射自调节多孔相变储热组合墙，其中，所述的棱镜有机玻璃，每层棱镜有机玻璃的各阶梯面之间的尺寸相同，每个阶梯面的其中一个斜面与钢化玻璃优选地均成40°夹角，每层棱镜有机玻璃相邻阶梯面之间对应的斜面平行且其距离优选为7cm，每个斜面的有机玻璃厚度优选为5mm，相邻两层棱镜有机玻璃之间对应的阶梯面之间的距离优选为2cm。