[发明专利]一种具有双层嵌管的玻璃围护结构及运行方法

说明书

一种具有双层嵌管的玻璃围护结构及运行方法，该玻璃围护结构包括高品位能源设备、低品位能源设备、循环泵和三层玻璃幕墙；三层玻璃幕墙之间形成两个空气腔体；两个空气腔体内均布置有排水管。每排水管两端与高品位能源设备或低品位能源设备连通；在部分水管上设置有遮阳百叶，通过百叶调节机构灵活调节其透光率。本发明通过在两排水管内通入不同温度的循环流体，可根据空气腔体内温度品位差异高效处理不同腔体内的得热或失热，在传统单层嵌管的玻璃围护结构的基础上进一步降低透过围护结构的得热或失热，条件合适时还可直接向室内提供冷量或热量，相比常规建筑供冷或供热系统可明显降低所需能源品位和用量。

技术领域

本发明涉及建筑节能技术领域，特别是涉及一种具有双层嵌管的玻璃围护结构系统。

背景技术

透过围护结构的传热是建筑冷负荷或热负荷的一个重要组成部分，玻璃等透光围护结构一般热阻较小，且能直接透过太阳辐射，是透过围护结构的冷负荷或热负荷的重要来源，降低透过玻璃围护结构的传热对于建筑节能意义重大。

多层玻璃围护结构至少包含内外两层玻璃，是一种节能型玻璃围护结构，其中的某层玻璃可采用单片玻璃或双片中空玻璃。这种玻璃围护结构由于形成了至少一个空气腔体，增大了传热热阻，因此在一定程度上可减少透过玻璃的传热量。然而，夏季仍有大部分太阳辐射热量透过玻璃传入室内。常见的解决方案包括玻璃镀膜和设置遮阳百叶等，但玻璃镀膜成本较高，且部分镀膜玻璃吸收太阳辐射后温度升高，成为向室内散热的新热源；遮阳百叶虽可调节角度且成本较低，但其本身吸收太阳辐射后发热，也将向室内大量传热，不能显著降低透过围护结构的传热。

中国专利CN104790572A提出了一种内嵌管道式玻璃围护结构系统，在玻璃围护结构内嵌入一排水管，利用其中的冷、热水调节空气腔体内的温度进而降低室内空调及采暖负荷，可以充分利用自然界低品位能源提高供热空调系统能效。对于具有多个空气腔体的玻璃围护结构而言，不同腔体内的温度将有所不同。以夏季为例，靠近室外侧的空腔温度往往较高，因此可用温度较高的冷水进行腔体冷却；对于靠近室内侧的空腔，采用温度较低的冷水对室内空气冷却的效果较好。上述内嵌单排水管的玻璃围护仅能使用一种水温对水管所在的空气腔体内的温度进行调节，能源利用的灵活性可进一步提高。此外，由于这种玻璃围护结构的特点是利用高温冷水或低温热水对室外冷、热负荷进行拦截，进而降低室内供热空调负荷，很多情况下难以对室内直接供冷或供热。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有双层嵌管的玻璃围护结构及运行方法，旨在原有的单层嵌管的玻璃围护结构的基础上，进一步降低室内冷负荷或热负荷和改善室内玻璃表面温度，并在条件合适时向室内直接供冷或供热，从而在一定程度上降低供冷或供热所需冷源或热源的温度品位。

本发明的技术方案如下：

一种具有双层嵌管的玻璃围护结构，包括外层玻璃幕墙、内层玻璃幕墙、水管、能源设备和循环泵，其特征在于:所述结构还包括中层玻璃幕墙，外层玻璃幕墙和中层玻璃幕墙之间形成第一空气腔体，内层玻璃幕墙与中层玻璃幕墙之间形成第二空气腔体；所述水管以水平或竖直排列方式嵌套在两个空气腔体内，形成外排水管和内排水管；所述能源设备包括低品位能源设备和高品位能源设备；所述循环泵包括第一循环泵和第二循环泵；由低品位能源设备、第一循环泵、第一阀门及外排水管顺次连接构成第一循环回路；由低品位能源设备、第一循环泵、第二阀门及内排水管顺次连接构成第二循环回路；由高品位能源设备、第二循环泵、第三阀门及内排水管顺次连接构成第三循环回路。

本发明所述的外层玻璃幕墙由单片玻璃组成，所述内层玻璃幕墙和中层玻璃幕墙由单片玻璃或双片中空玻璃组成。

本发明所述的外排水管和内排水管中多根水管采用往复式串联管道布置结构或同程式并联管道布置结构。

优选地，在水管上设有遮阳百叶和百叶调节机构；在所述的外层玻璃幕墙上设置有上部通风口和下部通风口，上部通风口和下部通风口处设置有活动百叶。