[發明專利]一種采用空氣源熱泵系統的多級輻射相變墻體

有效

• 申請號: 202011141617.7
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112211308B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 于浩冉;朱能
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E04B1/76
• 分類號: E04B1/76;E04B2/00;E04F13/00;F24D15/02;F24D15/04;F24F5/00;F25B13/00;F25B30/02;F25B30/06;F25B43/00;F28D20/00;F25B41/20;F25B41/31
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

本發明公開了一種采用空氣源熱泵系統的多級輻射相變墻體，包括空氣源熱泵系統、多級輻射相變墻體管路循環系統。具體包括多級輻射相變墻體、壓縮機、四通閥、室外風冷換熱器、高壓貯液器、干燥過濾器、電磁閥、制冷熱力膨脹閥、制熱熱力膨脹閥、水冷換熱器、氣液分離器、儲水箱、循環水泵、三通閥、多級輻射相變墻體和電加熱器。多級輻射相變墻體及其空氣源熱泵系統利用夜晚谷價電將熱能蓄存于多級輻射相變墻體之中，白天將蓄存的熱量釋放出來，并結合電加熱器作為輔助加熱裝置提供生活熱水。本發明利用峰谷電價差，解決了能源供需不匹配的問題，同時降低了能耗，提高了房間的熱舒適度。

技術領域

本發明涉及相變節能墻體，特別是涉及一種采用空氣源熱泵系統的多級輻射相變墻體。

背景技術

近年來提出的保溫墻體中，大多仍利用增大圍護結構傳熱阻的方法來減小室內熱量的耗散。在圍護結構之中添加相變材料可以有效提高墻體的保溫隔熱性能，此外可以提高建筑的蓄熱性能，增加圍護結構熱惰性，提高圍護結構表面溫度，減少人體輻射散熱量，提高了舒適度，因此引起了越來越多的關注。相變蓄熱墻體的發展尚且出于起步研究階段。現有的相變蓄熱墻體大多僅是在墻體中添加相變材料，不能將熱量有效的傳遞和蓄存起來，形式單一，對舒適度的改善程度有限。此外，也未能將相變蓄熱墻體與能源系統相耦合，將能源高效利用。

發明內容

本發明目的在于克服已有技術的缺點，提供一種減少了能源的消耗且極大地提高了熱舒適性的采用空氣源熱泵系統的多級輻射相變墻體。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

本發明的一種采用空氣源熱泵系統的多級輻射相變墻體，包括墻體和空氣源熱泵系統，所述的墻體由自外而內依次布設的室外裝飾面層、保溫層、圍護結構層、相變材料填充層和室內裝飾面層組成，各層之間均用粘結劑粘結，所述相變材料填充層包括從上至下相變溫度從低到高的第一種相變材料、第二種相變材料以及第三種相變材料，在所述的相變材料填充層中上下迂回敷設有換熱盤管；

所述的空氣源熱泵系統包括壓縮機，所述的壓縮機的出口通過循環管路依次連接四通閥的第一閥口、四通閥的第二閥口、第一截止閥、水冷換熱器的管程的第一連接口、水冷換熱器的管程的第二連接口、單向閥B、高壓貯液器、干燥過濾器、視液鏡、第一電磁閥、制熱熱力膨脹閥、室外風冷換熱器的第一連接管口、室外風冷換熱器的第二連接管口、四通閥的第三閥口、四通閥的第四閥口、氣液分離器以及壓縮機的回液口；

一個連接有單向閥A的第一連接管路的一端與位于所述的單向閥B和高壓貯液器之間的循環管路連通并且另一端與室外風冷換熱器的第一連接管口連通，一個連接有制冷熱力膨脹閥的第二連接管路的一端與位于所述的水冷換熱器的管程的第二連接口以及單向閥B之間的循環管路連通并且另一端與位于第一電磁閥和制熱熱力膨脹閥之間的循環管路連通；一個連接有第二電磁閥的第三連接管路的一端與位于視液鏡和第一電磁閥之間的循環管路連通并且另一端與壓縮機相連；

一個儲水箱的出口通過液體管路依次連接循環水泵、分流閥、第二截止閥、水冷換熱器的殼程、換熱盤管的入口、換熱盤管的出口、合流閥以及并聯管路的入口，所述的并聯管路包括安裝有截止閥A的第一管路和沿液體流動方向依次設置有電加熱器和截止閥B的第二管路，所述的并聯管路的出口與生活熱水接入口連接，所述的分流閥和合流閥之間通過第四連接管路連接。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1.本發明將相變材料與圍護結構相結合，使墻體既能具有圍護結構的作用，又增加了墻體的熱容量和蓄熱性能，有效阻隔了熱量從室內向室外的傳遞，減少圍護結構傳熱量，對室內外溫差波動起到衰減和延遲的作用，維持房間溫度的穩定性，從而減少了能源的消耗。