[发明专利]一种蓄供冷/热的梯级相变毛细管网辐射墙体末端装置

说明书

本发明公开了一种蓄供冷/热的梯级相变毛细管网辐射墙体末端装置，该装置包括基层墙体(1)、保温隔热层(2)、防潮层(3)、龙骨以及由梯级相变材料层和毛细管网层共同构成的相变毛细网结构。与现有技术相比，本发明的装置可实现相变材料全年可用，避免相变材料浪费；可蓄存夜间自然冷量，减少白天设备的机械制冷量，有利于降低能耗和减少运行成本；该装置采用铝箔袋宏观封装相变材料，较定型相变材料封装工艺简单，成本相对较低；适用性广，可与多种冷源/热源设备耦合。本发明的末端装置与太阳能集热器，天空辐射冷却器等低品位可再生能源设备耦合，可克服可再生能源供应不稳定的缺点，实现夏季全天供冷和冬季全天供热。

技术领域

本发明属于建筑供暖、空调新技术及蓄能技术领域，特别涉及一种梯级相变毛细管网辐射墙体末端。

背景技术

毛细管网作为辐射末端可采用35℃～40℃的低温热水作为热源、10-15℃的高温冷水作为冷源，有利于低品位能源在建筑能源系统中的利用。相变材料可在特定温度下，通过物质相态变化，吸收或放出大量潜热，具有储能密度高和蓄释热过程近似等温等优点。相变材料与毛细管网辐射末端耦合，可以蓄存毛细管网冷/热量，缓解能源供需不匹配的问题，并可以降低供冷/热成本。如对于空气源热泵毛细管网辐射供冷/热系统，相变材料可以在夜间低谷电时期蓄冷/热，实现电网调峰，并通过利用低价电能降低运行成本。

发明专利CN107883421A《相变蓄能毛细管网辐射地板/天花板供暖/冷一体化系统》，公开了“分别采用30℃～438℃的高温相变材料与地板毛细管网辐射供暖结合，16℃～20℃的低温相变材料与/天花板毛细管网辐射供冷末端结合”的技术方案，其分别采用了天花板与地板两种末端，成本相对较高。所采用的30℃～38℃相变材料仅能用于冬季蓄热，无法对夏季以及过渡季的室内热环境进行改善。所采用的16～20℃相变材料仅能用于夏季蓄冷，功能同样单一局限。此外，随着毛细管网与天花板以及相变材料换热，夏季毛细管网的冷水温度逐渐升高，与蓄冷相变材料的温差减小，容易出现位于毛细管网后半部分的低温相变材料蓄冷不充分的问题。冬季毛细管网与地板以及高温相变材料换热，其热水温度逐渐降低，与蓄热相变材料的温差减小，容易出现位于毛细管网后半部分的高温相变材料蓄热不充分的问题。

发明专利CN104141980A《冷热一体化双层毛细管相变蓄能地板末端装置及应用系统》公开了“一种冷热一体化双层毛细管相变蓄能地板末端，末端采用30℃-38℃和16℃～20℃两种相变温度的相变材料，用于解决采暖和空调蓄能工况下所需要的相变温度不一致问题”。然而，30℃～38℃的相变材料仅能用于冬季蓄热，16～20℃的相变材料仅能用于夏季蓄冷，功能相对单一。并且该末端同样存在位于换热管路后半部分相变材料蓄热/冷不充分，以及相变材料无法均匀持续释冷/热的问题。

发明专利CN109539602B的《一种基于天空辐射和太阳能集热的房屋集热排热系统，其中包含双效定型相变平板耦合毛细管。该双效相变平板是将相变温度26-30℃和16℃～20℃两种相变材料均匀混合，定型制备而成，可以夏季蓄冷和冬季蓄热。然而，由于该双效相变平板是两类相变材料是均匀混合，毛细管后半部分的相变材料仍会出现难以熔化/凝固的问题。而且，该双效相变平板的制备工艺较为复杂，成本较高。此外，毛细管网直接嵌入到双效相变平板中，需要先将冷/热量传递给平板，再传递到室内，无法做到快速调节室温。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提出一种蓄供冷/热的梯级相变毛细管网辐射墙体末端装置，利用相变毛细管网的辐射供冷/热末端，可实现相变材料冬夏两用，在夏季蓄冷、释冷的过程以及在冬季蓄冷、释冷的过程。

本发明的一种蓄供冷/热的梯级相变毛细管网辐射墙体末端装置，该装置包括基层墙体1、保温隔热层2、防潮层3、龙骨以及由梯级相变材料层和毛细管网层共同构成的相变毛细网结构；其中：