[发明专利]一种超低能耗建筑用被动式热激活建筑系统

说明书

本发明公开了一种超低能耗建筑用被动式热激活建筑系统，旨在提供一种在同一套系统内既能实现冬季保温隔冷，又能实现夏季保冷隔热的系统。包括建筑围护结构及贯穿屋顶、墙体和地下的相变换热系统。相变换热系统包括多个换热单元。每个换热单元包括屋顶散热器、位于竖向埋管孔道内贯穿上端盖与下端盖的第一流体管道和第二流体管道、地埋换热器、第一三通阀、第一旁通管、第二三通阀及第二旁通管。通过第一三通阀和第二三通阀的接口切换，每个换热单元的第一流体管道、第二流体管道与地埋换热器之间形成供热换热；每个换热单元的第一流体管道、第二流体管道与屋顶散热器形成制冷换热。该系统能满足建筑的保温隔热和供热制冷的需求。

技术领域

本发明涉及建筑节能技术领域，更具体的说，是涉及一种超低能耗建筑用被动式热激活建筑系统。

背景技术

当前，建筑能耗约占全社会总能耗的45％，而供暖制冷能耗又占建筑能耗的较大比例。随着建筑节能意识和技术的不断提升，超低能耗建筑逐渐在国内外得到重视和有序推广。但值得注意的是，当前超低能耗建筑外围护结构的保温隔热严重依赖于使用高性能的保温材料，且保温材料用量和厚度随着节能要求的提升还在不断增加。实际上，保温材料的大量使用和保温层厚度的不断增加不仅会大幅挤占建筑宝贵的使用空间，同时也对建筑防火要求更加严苛。除此之外，虽然增加保温材料使用量在部分气候区可以降低冬季建筑热负荷，但同时也降低了建筑在夏季夜间通过夜间自然通风散热减少室内冷负荷的潜力，导致部分时间段需要额外开启制冷空调设备为室内降温，建筑能耗也因此反而有所上升。传统保温隔热技术的基本原理是依靠增加室内外传热热阻，以此削弱冬季室内热量向室外散失和夏季室外热量向室内扩散的阻力，理论上仅当围护结构传热系数无限小或保温层厚度无限大才能彻底隔绝室内外之间的热量传递过程。由此可见，虽然传统保温隔热方式在建筑节能领域发挥了一定积极作用，但其固有的先天局限在发展超低能耗建筑、零能耗建筑乃至产能建筑时将暴露无遗。

近年来，热激活建筑系统因具有良好的节能效果且同时不影响建筑师建筑设计的美学表达，从而逐渐受到建筑师和工程师的共同青睐。热激活建筑系统分为主动式和被动式两种，其中主动式热激活建筑系统依靠机械泵等高能动设备驱动流体在建筑围护结构中循环流动，由于不受驱动力限制，主动式热激活建筑系统可以满足建筑保温隔热和供热制冷等各种需求，但其采用的显热热交换方式导致换热效率低、运行成本高昂；被动式热激活建筑系统则依靠温差驱动流体在建筑围护结构中循环流动，虽然其采用潜热热交换方式可以大幅提升换热效率并有效降低运行成本，但受重力作用的限制，被动式热激活建筑系统目前仅能单一的为建筑提供保温和供热或者隔热和制冷，这也严重的限制了被动式热激活建筑系统的应用范围。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种在同一套系统内既能实现冬季保温隔冷，又能实现夏季保冷隔热的超低能耗建筑用被动式热激活建筑系统。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：