[發明專利]具有除濕、冷卻與集熱功能的被動式建筑圍護系統及應用

在審

• 申請號: 202310298428.8
• 申請日: 2023-03-24
• 公開（公告）號: CN116293964A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 馬青松
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: F24F3/14
• 分類號: F24F3/14;F24F5/00;F24F7/08;F24F11/65;F24F11/72;F24F13/02;F24F110/10
• 代理公司: 青島博川宇知識產權代理事務所(普通合伙) 37373
• 代理人: 孫俊業

本發明公開了具有除濕、冷卻與集熱功能的被動式建筑圍護系統及應用，包括蓄熱墻，玻璃層，吸放濕層，循環系統，以及控制循環系統的控制器；所述循環系統包括外通風層，內通風層，以及排風裝置；所述排風裝置包括第一上通風管、第一下通風管、上通風口、下通風口、第二通風管，在第一上通風管、第一下通風管、上通風口、下通風口、第二通風管內設置有風扇，風扇通過控制器控制，開啟冬、夏季通風模式，實現冬季加濕集熱與夏季除濕降溫，采用本發明的系統可以實現空氣的多循環，自助吸附室內濕氣，降低室內潛熱負荷及顯熱負荷，降低能耗。

技術領域

本發明涉及建筑節能技術領域，尤其是具有除濕、冷卻與集熱功能的被動式建筑圍護系統及應用。

背景技術

在建筑領域里，制冷、制熱與通風系統的能耗占總能耗的很大一部分，當高濕的室外空氣進入室內時，室內潛熱負荷的處理對于制冷、制熱與通風系統來說是一項艱巨的任務，現有的空調系統中普遍采用熱濕耦合的處理方法，造成能量利用上的浪費，限制了自然冷源的利用和制冷設備效率的提高，經過冷凝除濕后的空氣雖然濕度滿足要求，但溫度過低，還需要對空氣進行在熱處理，使之達到送風溫度的要求，造成了能源的進一步浪費與損失，我國現行相關建筑節能設計標準中通常用建筑圍護結構傳熱系數和氣密性來評價節能性，卻忽略了墻體吸放濕及太陽能熱利用系統對建筑能耗的影響，因此需要充分利用太陽能，及時處理濕氣，從而分離潛熱和顯熱來減少冷熱負荷，達到降低建筑能耗的目的。

專利CN201610405307.9公開了一種適用于亞熱帶地區的特朗勃幕墻，包括由薄膜太陽電池組件制成的幕墻體和作為反射隔熱墻的可驅動的百葉窗，所述幕墻體與百葉窗之間間隔設置，所述幕墻體與百葉窗之間的間隔為空氣流道，所述百葉窗的上下分別對應設有室內上通風口及下通風口，所述上通風口處設有上擋板，所述下通風口處設有下擋板，所述幕墻體的上方設有室外通風口，該通風口處安裝有風機。該幕墻具有集熱功能、太陽能發電功能，又能降低熱負荷，同時透光采光性好，不遮擋視野，其功能多樣化，適用領域廣。但是該專利不能處理室內濕氣，潛熱負荷較高，能耗較大。

專利CN202010669557.X公開了一種自調節的帶除濕凈化功能的光伏集熱蓄熱墻系統，屬于能源利用技術的領域。包括具有上氣道、中間氣道和下氣道的集熱蓄熱墻，集熱蓄熱墻的外部設有玻璃墻，上氣道和中間氣道之間的玻璃墻和集熱蓄熱墻之間填充有吸附材料，中間氣道以下的玻璃墻和集熱蓄熱墻之間形成空氣層；中間氣道的中部設有通風擋板，使中間氣道能有效分隔成上流道和下流道；貫通玻璃墻的上氣道、中間氣道和下氣道兩端端口均設有擋板。玻璃墻的內表面上設有由若干太陽能電池片平鋪串聯構成的PV層。本發明具有夏季吸附、冬季吸附和脫附三種工作模式，通過不同的通風口擋板的組合，能夠適用于多種不同的工況條件。但是該專利循環模式較為單一，除濕效果較差，能耗較大。

發明內容

針對現有技術存在的上述缺陷，本發明提出了具有除濕、冷卻與集熱功能的被動式建筑圍護系統及應用，避免處理室內濕氣潛熱負荷較高，能耗較大，避免循環模式單一，循環效率較低。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是，具有除濕、冷卻與集熱功能的被動式建筑圍護系統，包括設于兩墻體之間的蓄熱墻，還包括設于蓄熱墻外側的玻璃層，設于蓄熱墻內側的用于吸附濕氣、放出濕氣的吸放濕層，還包括實現屋內風循環的循環系統，所述循環系統包括玻璃層與蓄熱墻形成的外通風層，蓄熱墻與吸放濕層形成的內通風層，以及實現室內、外通風層循環和室內、內通風層循環的排風裝置；所述排風裝置包括將蓄熱墻與吸放濕層相連通的第一上通風管、第一下通風管，以及設于吸放濕層上的上通風口、下通風口；在第一上通風管、第一下通風管、上通風口、下通風口內設有風扇，在內通風層、外通風層內設有溫度傳感器，還包括控制循環系統實現多個通風模式的控制器，所述溫度傳感器發送信號至控制器，所述控制器發送信號至風扇，控制風扇運行，開啟冬、夏季通風模式，實現冬季加濕集熱與夏季除濕降溫。

進一步，所述吸放濕層采用紙纖維素材料。