智能化相变材料水雾幕墙及其运行方式的制作方法

本发明涉及建筑节能，具体涉及一种智能化相变材料水雾幕墙及其运行方式。

背景技术：

1、幕墙是建筑的外墙围护，不承重，像幕布一样挂上去，故又称为“帷幕墙”，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由面板和支承结构体系组成的，可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所作用的建筑外围护结构或装饰性结构。

2、在现代建筑中，幕墙系统往往采用玻璃材料，然而玻璃的热稳定性较差，容易导致建筑内外的热量交换，影响建筑物的热环境。

技术实现思路

1、本发明主要解决现有技术中存在的不足，提供了一种智能化相变材料水雾幕墙及其运行方式，其具有结构紧凑、温控效果好和运行稳定性好的特点。实现调节室内温度的作用，减少冷暖空调的能耗，充分利用相变材料的储热节能效果，实现对建筑物的智能调控，有效节约能源。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

3、一种智能化相变材料水幕幕墙，包括玻璃幕墙外立面和玻璃幕墙内立面，所述的玻璃幕墙外立面和玻璃幕墙内立面上端设有外延挑出梁，所述的玻璃幕墙外立面和玻璃幕墙内立面下端设有喷水系统控制模块，所述的玻璃幕墙外立面下部前端设与若干喷水系统控制模块相管路连通的水雾喷管，所述的玻璃幕墙外立面内侧设有玻璃幕墙外侧相变材料温度调控模块，所述的玻璃幕墙内立面外侧设有玻璃幕墙内侧相变材料温度调控模块，所述的玻璃幕墙外侧相变材料温度调控模块、玻璃幕墙内侧相变材料温度调控模块内均设有温度感应器，所述的玻璃幕墙外侧相变材料温度调控模块、玻璃幕墙内侧相变材料温度调控模块、外延挑出梁和喷水系统控制模块内形成空腔。

4、玻璃幕墙外侧相变材料温度调控模块、玻璃幕墙内侧相变材料温度调控模块中的相变材料在温度变化下改变物理状态，从而达到储热或放热的目的。通过温度感应器对系统布局温度、室内温度多方位进行监控。

5、作为优选，所述的玻璃幕墙外侧相变材料温度调控模块、玻璃幕墙内侧相变材料温度调控模块均包括相变材料换热管，所述的相变材料换热管外围设有外部防护罩，所述的外部防护罩上设有温度感应器，所述的相变材料换热管上端与外部防护罩间设有相变材料入料口，所述的外部防护罩下部一侧设有模块检修口。

6、相变材料包括但不限于石蜡、矿物盐水合物、甘油等能在常温下进行固液相变的物质。相变材料是根据建筑物所在地的气候条件选择的，具有优良的热稳定性和热传导性。

7、作为优选，所述的喷水系统控制模块包括供水系统、集水器和中水回用系统，所述的集水器与水雾喷管间设有过滤网，所述的中水回用系统与集水器间设有回水管，所述的供水系统与水雾喷管间设有供水管路，所述的供水管路上设有流量计，所述的流量计与供水系统间设有与供水管路相法兰式管路连通的供水泵。

8、供水管路上的供水泵提供供水动力，水流进入水雾喷管，化为水雾喷射在玻璃幕墙外立面上降温后，多余水滴从玻璃幕墙外立面上滴落，经过过滤网过滤杂质后，从集水器下部集中后进入回水管，回水通过管路最终进行建筑中的水回用系统进行回收再利用。

9、作为优选，所述的供水管路、回水管上均设有手动阀和电动阀，所述的供水管路上的手动阀、电动阀位于供水泵与流量计之间。手动阀用于检修，电动阀通过远程用户操作面板调控。

10、作为优选，所述的玻璃幕墙外立面、玻璃幕墙内立面均为双层中空玻璃；所述的玻璃幕墙外立面上部外侧与外延挑出梁间设有日照强度计。

11、玻璃幕墙外立面和玻璃幕墙内立面选择不同的颜色和透光度，以满足不同的设计和环境需要。

12、作为优选，每层水幕幕墙间设有与喷水系统控制模块相连通的供回水管，由水雾喷管、喷水系统控制模块和供回水管组成水雾喷水系统。

13、一种智能化相变材料水幕幕墙的运行方式，包括如下操作步骤：

14、第一步：采用幕墙参数监测系统收集日照强度计、外幕墙表面温度监测仪、内幕墙表面温度监测仪、室内温度监测仪内的数据，并通过电缆信号输送至智能化调控中心。

15、第二步：智能化调控中心根据幕墙参数监测系统监测的环境参数、用户行为调控面板设定的要求，以及气象数据接收器根据未来天气的预测数据，经过数据处理和优先级比对后，调控水雾幕墙系统的开关、运行时间和运行强度。

16、智能化调控中心通过网络连接至用户的移动设备，用户通过移动设备实时查看和调整幕墙的工作状态。

17、第三步：随着太阳的升起，玻璃幕墙外侧相变材料温度调控模块和玻璃幕墙内侧相变材料温度调控模块内的相变材料开始吸收并储存热能。

18、第四步：随着环境温度和日射强度持续上升至一定阈值，幕墙参数监测系统将数据传递至智能化调控中心，触发水雾幕墙系统，供水泵启动，供水管路上的电动阀打开，从供水系统处供水至水雾喷管生成微小的水雾，喷洒在玻璃幕墙外立面，水雾在蒸发过程中吸收热量，有效降低了幕墙的表面温度。

19、第五步：随着环境温度的下降，相变材料开始释放储存的热能，以稳定室内的温度，智能化调控中心传递信号至水雾幕墙系统，关闭供水泵与电动阀水雾喷水系统停止工作。

20、作为优选，用户行为调控面板由室内面板调控系统与远端app调控程序组成，能根据人员数量感应调控、活动作息调控参数、用户偏好调控参数三个方面进行调控。

21、作为优选，当太阳辐射最强烈的时候，相变材料在储存了大量热能的同时，幕墙参数监测系统会根据实时监测的数据，调整供水泵功率，增加水雾喷管喷水量，最大化地降低幕墙的温度。

22、作为优选，根据室内人体的活动状况调整运行方式，当室内人数减少，通过用户行为调控面板中对智能化监测调控装置就会相应地减少水雾喷水量和相变材料的热能释放，从而节省能源。

23、本发明能够达到如下效果：

24、本发明提供了一种智能化相变材料水雾幕墙及其运行方式，与现有技术相比较，具有结构紧凑、温控效果好和运行稳定性好的特点。实现调节室内温度的作用，减少冷暖空调的能耗，充分利用相变材料的储热节能效果，实现对建筑物的智能调控，有效节约能源。

技术特征：

1.一种智能化相变材料水雾幕墙，其特征在于：包括玻璃幕墙外立面（1）和玻璃幕墙内立面（2），所述的玻璃幕墙外立面（1）和玻璃幕墙内立面（2）上端设有外延挑出梁（8），所述的玻璃幕墙外立面（1）和玻璃幕墙内立面（2）下端设有喷水系统控制模块（11），所述的玻璃幕墙外立面（1）下部前端设与若干喷水系统控制模块（11）相管路连通的水雾喷管（10），所述的玻璃幕墙外立面（1）内侧设有玻璃幕墙外侧相变材料温度调控模块（3），所述的玻璃幕墙内立面（2）外侧设有玻璃幕墙内侧相变材料温度调控模块（4），所述的玻璃幕墙外侧相变材料温度调控模块（3）、玻璃幕墙内侧相变材料温度调控模块（4）内均设有温度感应器（5），所述的玻璃幕墙外侧相变材料温度调控模块（3）、玻璃幕墙内侧相变材料温度调控模块（4）、外延挑出梁（8）和喷水系统控制模块（11）内形成空腔（6）。

2.根据权利要求1所述的智能化相变材料水雾幕墙，其特征在于：所述的玻璃幕墙外侧相变材料温度调控模块（3）、玻璃幕墙内侧相变材料温度调控模块（4）均包括相变材料换热管（23），所述的相变材料换热管（23）外围设有外部防护罩（26），所述的外部防护罩（26）上设有温度感应器（5），所述的相变材料换热管（23）上端与外部防护罩（26）间设有相变材料入料口（24），所述的外部防护罩（26）下部一侧设有模块检修口（25）。

3.根据权利要求1所述的智能化相变材料水雾幕墙，其特征在于：所述的喷水系统控制模块（11）包括供水系统（13）、集水器（20）和中水回用系统（22），所述的集水器（20）与水雾喷管（10）间设有过滤网（19），所述的中水回用系统（22）与集水器（20）间设有回水管（21），所述的供水系统（13）与水雾喷管（10）间设有供水管路（14），所述的供水管路（14）上设有流量计（18），所述的流量计（18）与供水系统（13）间设有与供水管路（14）相法兰式管路连通的供水泵（15）。

4.根据权利要求3所述的智能化相变材料水雾幕墙，其特征在于：所述的供水管路（14）、回水管（21）上均设有手动阀（16）和电动阀（17），所述的供水管路（14）上的手动阀（16）、电动阀（17）位于供水泵（15）与流量计（18）之间。

5.根据权利要求4所述的智能化相变材料水雾幕墙，其特征在于：所述的玻璃幕墙外立面（1）、玻璃幕墙内立面（2）均为双层中空玻璃；所述的玻璃幕墙外立面（1）上部外侧与外延挑出梁（8）间设有日照强度计（9）。

6.根据权利要求1所述的智能化相变材料水雾幕墙，其特征在于：每层水幕幕墙间设有与喷水系统控制模块（11）相连通的供回水管（12），由水雾喷管（10）、喷水系统控制模块（11）和供回水管（12）组成水雾喷水系统。

7.根据权利要求5所述的智能化相变材料水雾幕墙的运行方式，其特征在于包括如下操作步骤：

8.根据权利要求7所述的智能化相变材料水雾幕墙的运行方式，其特征在于：用户行为调控面板（27）由室内面板调控系统（34）与远端app调控程序（35）组成，能根据人员数量感应调控（31）、活动作息调控参数（32）、用户偏好调控参数（33）三个方面进行调控。

9.根据权利要求7所述的智能化相变材料水雾幕墙的运行方式，其特征在于：当太阳辐射最强烈的时候，相变材料在储存了大量热能的同时，幕墙参数监测系统（26）会根据实时监测的数据，调整供水泵（15）功率，增加水雾喷管（10）喷水量，最大化地降低幕墙的温度。

10.根据权利要求7所述的智能化相变材料水雾幕墙的运行方式，其特征在于：根据室内人体的活动状况调整运行方式，当室内人数减少，通过用户行为调控面板（27）中对智能化监测调控装置就会相应地减少水雾喷水量和相变材料的热能释放，从而节省能源。

技术总结
本发明涉及一种智能化相变材料水雾幕墙及其运行方式，所属建筑节能技术领域，包括玻璃幕墙外立面和玻璃幕墙内立面，玻璃幕墙外立面和玻璃幕墙内立面上端设有外延挑出梁，玻璃幕墙外立面和玻璃幕墙内立面下端设有喷水系统控制模块，玻璃幕墙外立面下部前端设与若干喷水系统控制模块相管路连通的水雾喷管，玻璃幕墙外立面内侧设有玻璃幕墙外侧相变材料温度调控模块，玻璃幕墙内立面外侧设有玻璃幕墙内侧相变材料温度调控模块。具有结构紧凑、温控效果好和运行稳定性好的特点。实现调节室内温度的作用，减少冷暖空调的能耗，充分利用相变材料的储热节能效果，实现对建筑物的智能调控，有效节约能源。

技术研发人员：徐迟,张韵,邱殿乐,蒋瑶璐,孔德玉,陈志青,刘兴旺
受保护的技术使用者：浙江省建筑设计研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16