[发明专利]一种整体装配式太阳能被动相变蓄热墙体

说明书

本发明公开了一种整体装配式太阳能被动相变蓄热墙体，属于太阳能相变蓄热领域，涉及太阳能的蓄存和释放。它包括室外侧的玻璃盖板1、玻璃盖板内侧的太阳能集热板2、室外侧竖直风道3、安装在室外侧竖直风道3中的小功率轴流风扇4、为小功率轴流风机4工作提供电能的太阳能电池板5、室内外侧相变模块6、室内侧竖直风道7、室内内侧相变模块8、保温墙体9、墙体上侧水平风道10、墙体下侧水平风道11以及矩形转动玻璃板12。该发明解决了太阳能相变蓄热墙体结构复杂、安装困难的问题；解决了完全依赖热空气被动循环蓄热效果不理想的问题；解决了夜间相变模块放热过快的问题。

技术领域

本发明属于太阳能相变蓄热领域，具体涉及一种整体装配式太阳能被动相变蓄热墙 体。

技术背景

随着国家经济的持续发展以及能源的不断消耗，能源问题越来越成为限制国家发展 的重要问题。据统计，建筑能耗占我国社会总能耗的30％左右，而制冷、采暖能耗占据建筑 能耗的60％以上，如何降低制冷、采暖能耗对降低社会总能耗，进而响应国家“节能减排” 政策至关重要。

太阳能作为一种清洁的可再生能源，具有非常高的发展潜力。同时由于太阳能受地 球上昼夜、季节、气候等的影响又是一种不稳定的能源，这给太阳能的大规模应用增加了难 度。为了使太阳能成为一种连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代 能源，就必须解决好蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨 天使用。太阳能相变蓄热技术就是将白天的太阳能储存在相变材料中，在夜间将相变材料中 蓄存的热量释放出来为房间供暖。

装配式建筑是近几年国家大力倡导的一种建筑形式，是将建筑部品先由车间生产加 工完成，然后在施工现场进行组装，建造速度快、节约劳动力、建筑质量高、墙板可反复拆 卸使用，并且减少扬尘、建筑垃圾的排放，符合绿色建筑的要求。2015年11月14日住建部出台《建筑产业现代化发展纲要》计划到2020年装配式建筑占新建建筑的比例20％以上，到2025年装配式建筑占新建筑的比例50％以上。

目前的太阳能相变蓄热墙体主要存在以下几个问题：①都是在现有墙体的基础上加 装太阳能集热器、相变蓄热模块等设备来构成一个完整的太阳能相变蓄热墙体，结构复杂， 安装困难；②如果太阳能集热器与相变蓄热模块之间的距离过长，太阳能以热空气或热水的 形式由太阳能集热器传送到相变模块的过程中为克服管道阻力还要消耗大量的电能为热量的 传送提供足够的动力，而完全通过空气被加热后的热虹吸效应来达到太阳能蓄热效果的相变 墙体则有可能会因为风道阻力等原因导致被动蓄热效果变差；③相变蓄热墙体放热过快，通 常会因为放热快的原因导致白天相变材料中蓄存的热量在上半夜就释放完，下半夜的时候无 法为房间供暖，导致下半夜房间降温严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：弥补当前太阳能相变蓄热墙体结构复杂、安装困难 等缺点，将太阳能相变蓄热墙体设计为装配式墙体，直接由工厂车间生产加工完成，根据用 户的需要安装在墙面指定的位置，当用户需求发生变化时还能根据后期不同的需要反复拆卸 使用。太阳能热量的传送通过加热空气后产生的热虹吸效应以及安装的小功率轴流风扇产生 的风压促使热空气在风道内流动，将太阳能被动地储存在相变模块中。室内侧相变模块分为 内外两块，室内外侧相变模块最先放热，通过自然对流和辐射换热的方式为房间供暖，等到 上半夜室内外侧相变模块将蓄存的热量散失完之后，室内外侧相变模块的温度会降低，此时 室内内侧相变模块会将蓄存的热量传递给室内外侧相变模块，再由室内外侧相变模块通过自 然对流和辐射换热的方式为房间供暖。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的：整体装配式太阳能被动 相变蓄热墙体由室外侧的玻璃盖板、矩形转动玻璃板、太阳能集热板、太阳能发电板、室外 侧竖直风道、小功率轴流风机、建筑保温墙体、墙体上侧水平风道、墙体下侧水平风道、室 内外侧侧相变模块、室内内侧相变模块、室内侧竖直风道组成。相变模块内装有相变温度为 26℃左右的相变材料，两块相互平行的相变模块中间构造出室内侧竖直风道，热空气流过这 些风道与相变材料之间进行换热，将热量储存在相变材料中。