[发明专利]带有十字钻孔的双U型热激活建筑围护结构及运行控制方法

说明书

本发明公开了一种带有十字钻孔的双U型热激活建筑围护结构，其特征在于，包括墙体基体、多个双U型换热管路和温度监测系统，墙体基体内部设置有多个十字型钻孔，每个换热管路由第一U型管和第二U型管和换热工质组成，其中第一U型管放置于十字型钻孔的竖向钻孔内，第二U型管放置于十字型钻孔的水平钻孔内，第一U型管和第二U型管通过专用固定件以及U管固定胶条固定在十字型钻孔的四个端部位置。本发明热激活建筑围护结构无需对热激活建筑系统进行间歇控制即可有效解决传统热激活建筑围护结构内部广泛存在的热堆积现象，因此可实现更高的自然能源利用率并有效削减源端和泵送系统相应初始投资和运行费用。

技术领域

本发明涉及建筑围护结构技术领域，尤其是涉及一种带有十字钻孔的双U型热激活建筑围护结构及运行控制方法。

背景技术

热激活建筑系统是一种高效建筑节能与供能系统，然而受到现有构造形式和建造方式的诸多限制，该技术仍有一些问题迫切需要得到解决。首先，在热激活建筑系统运行过程中，由于系统注热能力与围护结构热扩散能力之间的不匹配，嵌管周边区域存在严重的热堆积现象。热堆积现象会随着热激活建筑系统的持续运行而不断加剧，注热温度与嵌管周边区域的温差随之快速减小，系统注热能力和运行效率最终将产生大幅下降。其次，由于上述堆积热量无法及时向周边区域尤其是墙体内表面传递，导致热激活建筑系统在处理建筑室内瞬时负荷时的响应速度较差，因此部分使用热激活建筑系统的建筑仍需配置额外的瞬态负荷处理系统。此外，热堆积现象的存在还将导致围护结构长期面临受热不均的潜在安全隐患，建筑围护结构也因此容易出现裂纹进而影响建筑整体的结构安全和使用体验。然而，当前尚缺乏解决热激活建筑围护结构中热堆积现象的有效技术措施和方法手段，主要应对措施是对热激活建筑系统进行间歇运行并依靠脉冲式注热手段来缓解热堆积现象产生的不利影响。间歇运行虽然被证明可有效提升热激活建筑系统的注热量并减少系统运行功耗，但并非所有热激活建筑系统都适用这一控制方式。对于那些使用自然能源作为冷热源来源的热激活建筑系统来说，在自然能源丰富的时间段为了等待热堆积现象缓解而不能持续运行将导致极大的自然能源浪费。与此同时，为了能够在热堆积现象恢复时又能注入足够的自然能源，上述系统中又不得不额外提高泵送系统功率和源端容量，从而导致应对热堆积现象的代价大幅增加。

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，而提供一种带有旋转钻孔的单U型热激活建筑围护结构及运行控制方法，可有效缓解热激活建筑围护结构中热堆积现象的产生及其影响，提高热激活建筑围护结构应对瞬态负荷的响应速度，改善热激活建筑围护结构的受热不均问题，最终达到强化热激活建筑系统注热能力和运行效率的目的。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种带有十字钻孔的双U型热激活建筑围护结构，其特征在于，包括墙体基体、多个双U型换热管路和温度监测系统，所述墙体基体内部设置有多个十字型钻孔，每个所述换热管路由第一U型管和第二U型管和换热工质组成，其中第一U型管放置于十字型钻孔的竖向钻孔内，第二U型管放置于十字型钻孔的水平钻孔内，所述第一U型管和第二U型管通过专用固定件以及U管固定胶条固定在十字型钻孔的四个端部位置，使第一U型管和第二U型管与墙体基体紧密接触；所述温度监测系统由位于所述墙体基体内部的第一温度传感器、第二温度传感器以及外置控制器组成，所述第一温度传感器位于十字型钻孔的水平钻孔延长线上，并且第一温度传感器与水平钻孔端部以及墙体基体内表面的距离相等，所述第二温度传感器位于十字型钻孔的竖向钻孔延长线上，且第二温度传感器距离竖向钻孔端部的距离与第一温度传感器与水平钻孔端部的距离一致。

优选地，所述专用固定件的截面呈十字形，其截面的中心贯穿设有螺纹安装孔，截面的四周贯穿设有放气孔，专用固定件的四个边紧密压紧所述U管固定胶条，使U管固定胶条压紧所述第一U型管和第二U型管。

优选地，在靠近钻孔出口的一端设有操作仓盖，并且操作仓盖的上下两端设有流体管道进出口。

优选地，所述墙体基体连同操作仓的外侧依次覆盖有外保温层和外抹灰层，对应内侧覆盖有内抹灰层。