[發明專利]一種可蓄冷蓄熱的相變材料溫度調節系統

有效

• 申請號: 201410632282.7
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104329714A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 呂石磊;李翼然
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00;F24F5/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉立春

技術領域

本發明涉及一種溫度調節系統，更具體的說，是涉及一種可蓄冷蓄熱的相變材料溫度調節系統。

背景技術

在我國北方地區，供暖是解決居民冬季基本生活需求的社會服務，供暖在冬季是必不可少的。地面輻射供暖作為一種健康衛生條件和舒適度都比較高的供暖方式，近幾十年來在我國發展迅速，業已逐步成為主流供暖方式。低溫地面在室內形成腳底至頭部逐漸遞減的溫度梯度，符合中醫“溫足頂涼”的健身理論，是目前最舒適的采暖方式，也是現代生活品質的象征。經過多年的發展，隨著一些相應的標準和規程相繼出臺，地面輻射供暖技術也越發成熟和完善，但地面輻射供暖技術還是存在一定的升華空間。

供暖系統，尤其是地面輻射供暖系統往往造價較高，卻只能在冬季一個季節使用，而過渡季及夏季要依靠其他的室內空氣調節方式來實現舒適環境的營造。這既造成了資源的浪費，還在一定程度上促成了能源結構的惡化。如何改進地面輻射供暖技術，使其在過渡季及夏季同樣能夠應用或起到輔助調節的效果，不僅可以避免資源浪費，而且還能在一定程度上降低建筑的能耗水平，實現能源的高效利用，對我國未來的經濟發展及能源戰略有著重要的意義。

相變材料儲能技術是近年來建筑節能技術發展的熱點之一，具有多重優勢，尤其是在配合建筑冷熱源使用方面最具優勢，集中體現在以下幾點：首先，各類相變材料在相變過程中會吸收或釋放相變潛熱，其熱量相對于顯熱熱量要大得多，這就意味著建筑余熱和余冷可儲存在相變材料中，有效的避免了能量散失，具備了實現跨季節應用的基礎條件。其次，相變材料種類眾多，不同的材料具有不同的物理性質，可以針對某一類型建筑根據其季節性要求或使用功能進行選擇。再次，相變材料是一種蓄熱能力強，熱惰性大的材料，其作為建筑材料應用在房屋圍護結構中，不論季節都可對室內熱環境產生明顯的穩定作用，使得建筑更加宜居。最后，在相變過程進行的同時材料自身的溫度幾乎維持不變或變化較小，形成一個寬的溫度平臺，不論冬夏，室內溫度始終維持在相變材料相變溫度附近，室內熱環境可始終保持最舒適的狀態。

專利號為CN103244990A的中國專利公開了一種計算機控制的自限溫復合儲能地面集中供暖系統，其中，復合儲能地面從上至下分別為地面裝飾層、找平層、絕熱層、結構層；在找平層中鋪設鐵絲網；在找平層中鋪設復合管和相變儲能槽，在相變儲能槽內設袋裝相變儲能材料，復合管置于鐵絲網上，其鋪設的方式為平面的往復螺旋形；在高度方向上，相變儲能槽設在找平層上部與地面裝飾層接觸的位置；在水平面上，相變儲能槽設在復合管的管路的空檔位置；復合管為自限溫水電兩用自冷熱水管。一次性投資低，實現了自動化控制，無區域限制，免于維護，事故率低；全谷期用電、非谷期中斷負荷，節約能源，約供暖費用。該系統存在的問題是只可在供暖季使用，不可實現跨季節的應用。其次通過其描述可以推斷出相變材料在此系統中僅作為蓄熱單元使用，而忽略了相變材料維持室溫穩定的作用。再次，通過谷期用電加熱蓄能并不能實現真正意義上的顯著節能。

專利號為CN201210169219.5的中國專利公開了一種由軟脂酸、肉豆蔻酸、石蠟組成的太陽能相變儲能復合材料。該相變儲能復合材料無添加劑,相變潛熱大,蓄熱量高。其吸熱峰在46-50℃，放熱峰在44℃左右。用于地板輻射采暖，將該相變儲能復合材料填裝于儲熱罐中，將儲熱罐安裝在太陽能熱水器與熱水箱之間，在夜晚或環境溫度降低時，相變復合材料固化放熱，從而可繼續向地板輻射采暖器提供所需40℃左右的熱水保證采暖正常進行。該復合材料及應用方式存在的問題是相變溫度較正常室溫高，夏季室溫升高時也完全是凝固狀態，不能夠實現相變材料調節室內氣溫的跨季節應用，只可在供暖季進行使用。同時該專利也具有不少的優點，尤其是對可再生能源—太陽能的利用，是其較大的亮點。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種可實現跨季節使用，冬季供暖，夏季輔助調節室溫，改善空氣質量，節約能耗的可蓄冷蓄熱的相變材料溫度調節系統。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種可蓄冷蓄熱的相變材料溫度調節系統，包括地板層，所述地板層內設置有相變材料層，所述地板層下面設置有帶有通風窗的通風層，所述相變材料層由依次排列設置的兩端口封閉的套管構成，所述套管內穿設有凸出于套管兩端口的導管，所述導管上等間距的排列設置有用于強化導熱的肋片，所述套管與導管之間填充有相變材料，套管的一端還設置有接口；所述導管的一端分別與分水器相連接，另一端分別與集水器相連接，所述分水器和集水器分別設置有冷熱媒進口管和冷熱媒出口管。

所述地板層設置有上下貫穿的孔洞。