相变材料的放热峰凝固起始点温度为26.7°C，终止温度为30.6°C，相变潜热值为125.7J/g。可以看出吸热区间为24.0-26.9°C，放热区间为26.7-30.6°C，该吸热区间和放热区间正好在室内舒适度的温度范围内，将其用在相变墙体中，能够很好的起到调节室内温度维持动态平衡的作用。同时该相变材料的相变潜热值在100J/g以上，也能很好的起到蓄热蓄冷的效果。
[0069]实施例2
[0070]本实施例搭建了两个尺寸大小和建筑围护结构相同的房间，第一房间不做任何处理(以下简称参比房)，第二房间按本发明所述系统位置连接关系相连，在内部墙体安装盘有小管径盘管1-6的相变蓄能板材1-2，其中小管径盘管1-6的直径为10mm，浅层土壤换热管3埋在地下的深度为10m，所述相变蓄能板材1-2采用石蜡-膨胀珍珠岩真空吸附制成(以下简称标准房)，并按本发明所述使用方法运行标准房，在相同的室外环境下，对比分析参比房和标准房室内平均温度，实测显示，在严寒的冬季，参比房的日平均温度为13.1 °C，标准房的日平均温度为18.3°C，较之参比房，标准房的平均温度比参比房高5.2 0C左右，因此可以看出标准房可以明显的提高房间温度，取得良好的经济效应。
[0071]本发明未述及之处适用于现有技术。
【主权项】
1.一种耦合可再生能源的蓄能调温墙体系统，其特征在于该系统包括调温墙体、太阳能装置和浅层土壤换热管；太阳能装置安装在房间的屋顶上，浅层土壤换热管埋在地下；调温墙体同时与太阳能装置和浅层土壤换热管连接； 所述浅层土壤换热管一端连接有供水管路三通换向阀、换热管水泵和换热管流量计，另一端通过管路连接有回水管路三通换向阀； 所述太阳能装置包括可追踪型槽式太阳能集热器、水箱、辅助热源、太阳能装置水泵、太阳能装置流量计、排气阀、管路第一电磁阀、管路第二电磁阀、水箱第一电磁阀、太阳能第一电磁阀、太阳能第二电磁阀、太阳能第三电磁阀和水箱第二电磁阀；所述水箱内设有辅助热源；可追踪型槽式太阳能集热器进水处设有排气阀； 所述调温墙体沿室内到室外的方向依次包括内墙抹灰层、相变蓄能板材、粘结砂浆、内部墙体和外墙抹灰层，所述相变储能板材沿墙体高度方向上均匀嵌有小管径盘管；所述小管径盘管的进水端和出水端均位于调温墙体的底部，小管径盘管的进水端依次通过浅层土壤换热管的换热管流量计、换热管水泵及供水管路三通换向阀与浅层土壤换热管的出水端连接；浅层土壤换热管的进水端通过水管与回水管路三通阀的一端连接；回水管路三通阀的另一端与小管径盘管的出水端连接，回水管路三通阀的第三端通过水箱第二电磁阀与水箱的左端相连，回水管路三通阀的第三端依次通过管路第二电磁阀、太阳能第一电磁阀与水箱的右端连接；管路第二电磁阀又通过太阳能装置流量计与可追踪型槽式太阳能集热器的出水端连接； 可追踪型槽式太阳能集热器的出水端通过管路第一电磁阀与供水管路三通换向阀的第三端相连，同时可追踪型槽式太阳能集热器的出水端通过管路第一电磁阀及水箱第一电磁阀与水箱左端连接；可追踪型槽式太阳能集热器的出水端又依次通过太阳能第三电磁阀、太阳能装置水泵及太阳能第二电磁阀与水箱的右端连接。2.根据权利要求1所述的耦合可再生能源的蓄能调温墙体系统，其特征在于所述小管径盘管采用双平行型盘旋方式嵌在相变蓄能板材内，由相变储能板材的底端向顶端盘旋。3.根据权利要求1所述的耦合可再生能源的蓄能调温墙体系统，其特征在于所述小管径盘管的直径为5_15mm。4.根据权利要求1所述的耦合可再生能源的蓄能调温墙体系统，其特征在于所述浅层土壤换热管埋在地下的深度为5-20m。5.根据权利要求1所述的耦合可再生能源的蓄能调温墙体系统，其特征在于所述相变蓄能板材所采用的相变材料的相变温度为18_30°C，相变焓大于等于50J/g。6.根据权利要求1所述的耦合可再生能源的蓄能调温墙体系统，其特征在于所述辅助热源采用电加热。7.根据权利要求1所述的耦合可再生能源的蓄能调温墙体系统，其特征在于所述水箱的右侧下部设有外接生活用热水管阀门，水箱右侧上部设有外接补水管阀门。8.—种应用权利要求1-7任一所述的耦合可再生能源的蓄能调温墙体系统的使用方法，其特征在于该使用方法分为三种工况模式，具体是: (I)冬季工况模式: 在太阳能充足的时候，即辐射照度为I等级的时候，太阳能集热器直接与调温墙体所在的房间形成闭合循环回路，即太阳能集热器出水端、管路第一电磁阀、供水管三通换向阀、换热管水泵、换热管流量计、小管径盘管、回水管三通换向阀、管路第二电磁阀、太阳能装置流量计和太阳能集热器进水端依次形成闭合循环回路； 在太阳能不充足的时候，即辐射照度为II等级的时候，太阳能集热器与带有辅助热源的水箱形成闭合回路，通过辅助热源对该闭合回路里的水进行循环加热，即太阳能集热器出水端、太阳能第三电磁阀、太阳能装置水泵、太阳能第二电磁阀、水箱、太阳能第一电磁阀、太阳能装置流量计、太阳能集热器进水端依次形成闭合回路；当水箱内水的温度达到设定温度时，由换热管水泵将热水送入调温墙体所在的房间，在换热管水泵的作用下，水箱内的热水依次经过水箱第一电磁阀、供水管路三通换向阀、换热管水泵、换热管流量计、小管径盘管、回水管路三通换向阀及水箱第二电磁阀而循环回水箱内，使调温墙体内始终保证有指定温度的循环热水； 在没有太阳能的时候，即辐射照度为III等级的时候，辅助热源持续加热水箱内的水，加热后的热水在水箱与调温墙体所在房间内直接形成闭合的循环回路，即水箱出水端、水箱第一电磁阀、供水管路三通换向阀、换热管水泵、换热管流量计、小管径盘管、回水管路三通换向阀、水箱第二电磁阀及水箱进水端依次形成的循环回路； 盘管中水媒介的温度要比房间温度高的多，所以房间白天供暖主要是靠小管径盘管进行热辐射供暖，与此同时，相变蓄能板材中的相变材料熔化吸热，吸收小管径盘管中热水的热量，并将热量储存在相变材料中，夜晚低温的时候相变材料再凝固放热，将储存在相变材料中的热量释放到房间中，完成吸热放热循环； (2)夏季工况模式: 在换热管水泵的作用下，浅层土壤换热管内的冷水依次经过供水管路三通换向阀、换热管水泵、换热管流量计、小管径盘管及回水管路三通换向阀再循环进入浅层土壤换热管内，浅层土壤换热管里面的水媒直接与浅层土壤换热； 当房间温度高于相变材料熔化温度时，相变材料熔化，吸收热量，将房间内多余的热量储存在相变材料中，相变材料里面吸收的热量通过浅层土壤换热管里面的低温水或者是夜晚开启门窗带走，完成吸热放热过程； (3)过渡季节工况模式: 关闭太阳能装置和浅层土壤换热管，开启调温墙体所在房间的门窗，控制房间内的空气流动；当室温过冷时，系统将开启冬季工况模式；当室温过热时，系统将开启夏季工况模式，通过工况模式转化来维持过渡季节室内热环境的舒适和稳定。
【专利摘要】本发明耦合可再生能源的蓄能调温墙体系统及其使用方法，其特征在于该系统包括调温墙体、太阳能装置和浅层土壤换热管；太阳能装置安装在房间的屋顶上，浅层土壤换热管埋在地下；调温墙体同时与太阳能装置和浅层土壤换热管连接；所述浅层土壤换热管一端连接有供水管路三通换向阀、换热管水泵和换热管流量计，另一端通过管路连接有回水管路三通换向阀；所述调温墙体沿室内到室外的方向依次包括内墙抹灰层、相变蓄能板材、粘结砂浆、内部墙体和外墙抹灰层，所述相变储能板材沿墙体高度方向上均匀嵌有小管径盘管；所述小管径盘管的进水端和出水端均位于调温墙体的底部。该使用方法分为三种工况模式，即冬季工况模式；夏季工况模式；过渡季节工况模式。
【IPC分类】E04D13/18, F24J2/04, F24D12/02, F28D20/02, E04B1/74, F24J2/00, F24J3/08, E04B2/00
【公开号】CN104895218
【申请号】CN201510346625
【发明人】孔祥飞, 钟俞良, 刘少宁
【申请人】河北工业大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月23日