一种模块化相变蓄能装饰墙系统的制作方法

本发明属于能源运用领域，具体涉及一种基于辐射与对流的模块化相变蓄能装饰墙系统。

背景技术：

相变墙体是含有相变材料的新型墙体。相变材料受热融化时，吸收并储存能量；受冷凝固时，释放出能量。相变墙体具有以下优点：（1）降低夏季室内最高温度，提高冬季室内最低温度，减小室内温度的波动范围，提高舒适性，减小空调负荷，从而减少空调装机容量；（2）可以利用夜间廉价电运行，削峰填谷，降低空调系统运行费用；（3）可以结合可再生能源（太阳能、风能等），为房间提供免费冷量或者热量，从而提高能源的利用效率和室内的热舒适度。

近年来，相变材料在墙体内的运用主要分为两类：（1）位于墙体表面，将相变材料通过各种方式混入石膏板、砂浆内，然后制成的相变墙板构件安装于墙体表面；（2）位于墙体内部，将封装好的相变材料构件放入墙体构造层内，或者将相变材料与混凝土、砖块、保温材料混合后直接用于墙体。但现有相变墙体由于相变材料的低导热系数的特性，致使其蓄、放热效率有限，不能在一定的时间内将其所蓄集的热量完全放出，相变材料的储能优势并不能完全体现，并且现有相变墙体对已有的墙体改造较困难，施工工艺复杂，不易实现。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型墙体可增强相变材料在墙体中的利用率以及提高墙体对室内温度调节能力。

本发明提供了一种模块化相变蓄能装饰墙系统，该装饰墙系统由若干模块化的相变蓄能装饰墙板拼装而成，每块相变蓄能装饰墙板中均内置有相变蓄能材料和从相变蓄能材料中穿过的空气通道和水流通道；若干相变蓄能装饰墙板拼装后在水流通道的两端分别连接总进水管和总回水管；通过空气与水的对流换热、相变蓄能材料与室内的辐射换热来对室内温度进行调节。

所述相变蓄能装饰墙板为有封装壳体的矩形板，所述空气通道和水流通道分别沿封装壳体的横向和纵向不相交布置，空气通道和水流通道分别布置于相变蓄能装饰墙板厚度方向的内侧和外侧，水流通道在外侧可以与室内进行辐射换热。

所述封装壳体上对应所述空气通道和水流通道的两端位置处分别设置相应的接口。

所述空气通道两端的接口为插接接口，水流通道两端的接口为螺纹接口，相邻相变蓄能装饰墙板的空气通道接口和水流通道接口之间分别通过插接方式和螺纹套管方式连为一体。

所述封装壳体采用铝合金材料制作，封装壳体上设置有便于与建筑主墙固定的安装孔。

该墙体连接有室外空气补充管道，室外空气补充管道包括取风口、送风总管及若干支管，取风口处设置有风阀，送风总管上连接有风阀和风机；各支管与墙体底部相变蓄能装饰墙板上空气通道的接口连通将室外空气送入墙板内，经换热后送入室内。

所述风机为无声风机。

本发明将相变材料直接内置于模块化的墙板内，同时将空气通道和水流通道布置于相变材料中，利用空气和水对流换热、相变材料板和室内辐射换热来调节室内温度，可大大提高相变材料蓄热放热特性的利用率，从而提高墙体对室内温度的调节能力。墙体由模块化的相变蓄能装饰墙板拼装而成，模块化生产和现场拼装的方式可节约人力物力。本发明还具有一个优势：可直接对现有建筑方便地进行节能改造，提高相变蓄能系统在建筑中的应用范围。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1中相变蓄能装饰墙板的放大结构示意图。

图3为图2中的a-a示意图。

图4为图2中的b-b示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例公开的这种模块化相变蓄能装饰墙系统，由四块模块化的相变蓄能装饰墙板1拼装而成。拼装后墙体的水平方向内置有水流通道、竖直方向内置有空气通道，空气通道的下端连接有室外空气补充管道2，水流通道的两端分别连接有总进水管3和总回水管4。

如图2至图4所示，相变蓄能装饰墙板1为有封装壳体11的矩形板，封装壳体11的纵向和横向不相交布置有空气通道12和水流通道13，空气通道12和水流通道13分别布置于相变蓄能装饰墙板1厚度方向的内侧和外侧，水流通道13在外侧可以与室内进行辐射换热。封装壳体11宜采用1-2mm厚的铝合金板制作，其上对应空气通道12和水流通道13的两端位置处分别设置相应的接口，空气通道12两端的接口为插接接口14，水流通道13两端的接口为螺纹接口15。封装壳体11的四角设置有便于与建筑主墙固定的安装孔16。封装壳体中的相变蓄能材料为石蜡，为了增加相变材料的导热性能，在石蜡中加入5%-10%的石墨烯，填充之前将石墨烯和石蜡搅拌成粘稠状。

相变蓄能装饰墙板1的水平长度宜为800mm-1000mm，高度宜为400mm-500mm，厚度宜为40mm-50mm，以便于模块化生产、安装和拆卸。

空气通道12和水流通道13之间在厚度方向的间距宜为5mm左右，空气通道的直径宜为20mm-25mm，相邻空气通道之间间距宜为15mm-20mm；水流通道的直径宜为5mm-10mm，相邻水流通道之间的间距宜为15mm-20mm。

相邻相变蓄能装饰墙板1的空气通道接口和水流通道接口之间分别通过插接方式和螺纹套管方式连为一体。

各相变蓄能装饰墙板1连接好后，在水流通道的两侧分别连接好总进水管3和总回水管4，在空气通道的下端连接室外空气补充管道2。

室外空气补充管道2包括取风口21、送风总管22及若干支管23，取风口处设置有风阀，送风总管22上连接有风阀24和无声风机25。各支管23与墙体底部相变蓄能装饰墙板1上空气通道的接口通过插接方式连为一体将室外空气送入墙板内，经换热后送入室内。

本实施例的工作原理如下：

夏季，可利用太阳能空调或者热泵制取冷水作为相变蓄能装饰墙板内水流通道的换热介质。如果当地的自来水温度低于18℃，则可用自来水作为系统的换热介质。室外空气经墙板内的空气通道与墙板内水流通道中的冷水对流换热降温后送入室内，使室内空气的温度降低。同时，墙板内的相变材料可储存部分冷量，一方面可以减少室内温度的波动，另一方面在关闭冷源系统之后可有效的延长墙板与室内空气的换热时间。

冬季太阳能充足的时候可利用太阳能热水系统对相变蓄能装饰墙板进行加热，若太阳能不充足则可用燃气锅炉或者电锅炉辅助系统制取热水，室外空气与热水对流换热后送入室内，使室内空气的温度升高。同时，墙板内的相变材料可储存部分热量，一方面减少室内温度的波动，提高舒适性；另一方面可有效延长与室内空气的换热时间，从而节约了能源。

当然，如果室内对新风没有严格要求，则不设置室外空气补充管道。

本系统的室外空气补充管道还可以连接地道通风系统，地道通风系统夏季对室外空气进行预冷后通入室内，冬季对室外空气进行预热后通入室内，与地道通风系统耦合不但可以降低室外负荷对室内的影响，同时可以满足室内的新风需求，从而实现最大限度的利用可再生能源。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种模块化相变蓄能装饰墙系统，由若干模块化的相变蓄能装饰墙板拼装而成，每块相变蓄能装饰墙板中均内置有相变蓄能材料和从相变蓄能材料中穿过的空气通道和水流通道；若干相变蓄能装饰墙板拼装后在水流通道的两端分别连接总进水管和总回水管；相变材料直接内置于模块化的墙板内，同时将空气通道和水流通道布置于相变材料中，利用室内空气和水对流换热、相变材料和室内辐射换热来调节室内温度，可大大提高相变材料蓄热放热特性的利用率，从而提高墙体对室内温度的调节能力。墙板的模块化生产和现场拼装的方式可节约人力物力，还可直接对现有建筑方便地进行节能改造，增大相变蓄能系统在建筑中的应用范围。

技术研发人员：李水生;俞准;刘政轩;秦迪;黄余建;孙鹏程;傅炎朝
受保护的技术使用者：中国建筑股份有限公司;中国建筑第五工程局有限公司;中建五局装饰幕墙有限公司
技术研发日：2017.03.23
技术公布日：2017.07.07