【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及建筑節能環保設備領域，尤其是涉及一種具備主動保溫隔熱與熱濕負荷瞬時調節功能的自維持熱激活節能墻體及其運行控制方法。
技術介紹
1、當前建筑空調能耗占全球總能耗份額約20％，而公共建筑與民用建筑室內熱濕環境控制嚴重依賴大型中央空調系統或小型空調器實現。為了降低建筑能耗特備是空調能耗，各種形式的建筑保溫材料數十年來已被廣泛應用于建筑圍護結構中以達到提升建筑保溫隔熱性能的目的。然而，具有高隱含能耗與隱含碳排放特征的保溫材料并非解決建筑能耗問題的靈丹妙藥。這些保溫材料所含隱含碳排放和隱含能耗已被研究人員證實其量級可以與建筑長期使用過程中所產生的運行能耗與運行碳排放相當。當前建筑領域過度依賴空調系統調節室內環境并依賴保溫材料提升建筑熱工性能的困局受到了利益相關者的廣泛重視，對新型低碳建筑環境解決方案解決的研發需求也在與日俱增。
2、熱激活建筑能源系統是一種高效緊湊式建筑節能與供能系統，然而該系統受到現有技術的諸多限制仍存在一些問題迫切需要得到解決以加速推動其工程應用普及率。一方面，傳統熱激活建筑能源系統在使用過程中需要配備獨立的低品位熱源/冷源獲取子系統為其提供穩定的低品位熱量/冷量供應。對于傳統熱激活建筑能源系統而言，常見的分離式低品位熱源/冷源獲取子系統形式包括：(1)埋置于表層土壤下方的淺層地熱系統；(2)安裝在屋面/立面/地面上的太陽能集熱系統或太空輻射制冷系統；以及(3)安裝在建筑周邊的空氣源熱泵系統等。然而，無論傳統熱激活建筑系統采用哪種分離式低品位熱源/冷源獲取子系統，實際工程中均存在整個熱激活建筑
技術實現思路
1、本專利技術的目的是針對現有技術中存在的不足，而提供一種自維持熱激活節能墻體及其運行控制方法，該新型墻體系統具備外圍護結構主動保溫隔熱與房間熱/濕負荷瞬時處理功能，其低品位熱源/冷源獲取子系統一體化集成在墻體內部，克服傳統熱激活節能墻體嚴重依賴與墻體分離的獨立式低品位熱源/冷源獲取子系統提供熱量/冷量供給的技術弊端，并且能夠在有效利用熱激活墻體中所形成的不可見熱屏障主動削減房間熱損失的同時還具備了高效快速處理室內瞬時熱負荷與房間濕負荷的特有功能，顯著提升了熱激活節能墻體系統在工程應用中的可行性與技術經濟性。
2、為實現本專利技術的目的所采用的技術方案是：
3、包括墻框以及從外依次安裝在所述墻框內的外墻板層、保溫板層、中間墻板層、溫控板層、內墻板層和熱激活能源系統；所述外墻板層與保溫板層之間設有外側空氣間層，所述溫控板層的內部設有控溫材料填充腔體；所述熱激活能源系統包括蒸汽壓縮機構、工質換向機構、工質節流機構、冷量/熱量提取換熱器、冷量/熱量注入換熱器和循環工質，所述冷量/熱量提取換熱器安裝在所述外側空氣間層內，外側空氣間層主要用于安裝固定冷量/熱量提取換熱器，并在運行過程中用于提供冷量/熱量提取換熱器與周圍空氣換熱的空間條件，通過在外墻板上設置的上風口與下風口，位于外側空氣間層中的冷量/熱量提取換熱器可以持續穩定的為冷量/熱量注入換熱器提供低品位冷熱源來源。所述冷量/熱量注入換熱器安裝在所述控溫材料填充腔體內，所述冷量/熱量提取換熱器和冷量/熱量注入換熱器內裝有所述循環工質，所述蒸汽壓縮機構通過所述工質換向機構分別與所述冷量/熱量提取換熱器和冷量/熱量注入換熱器的一端連接，所述冷量/熱量提取換熱器和冷量/熱量注入換熱器的另一端通過所述工質節流機構連接在一起。本專利技術中工質換向機構(通常叫四通換向閥)主要用于在冬季和夏季切換熱激活建筑能源系統工質流向實現夏季運行模式和冬季運行模式；節流機構主要用于對冷凝后的工質進行節流降壓，主要為毛細管、電子膨脹閥或熱力膨脹閥。
4、優選地，與所述冷量/熱量提取換熱器、冷量/熱量注入換熱器對應的所述墻框的底部設有冷凝水排水系統。在熱激活建筑能源能源系統運行過程中，冷量/熱量提取換熱器在“冬季保溫隔熱模式”與“冬季供熱模式”中，以及冷量/熱量注入換熱器在“夏季保溫隔熱模式”與“夏季制冷除濕模式”中均會在壁面溫度低于空氣露點溫度時產生結露現象，若冷凝水不及時排出墻體，這些冷凝水將會滲透進入墻體中，對墻體使用產生影響。因此需要在外側空氣間層與內側空氣間層底部即墻框底部上表面位置設置排水凹槽，并通過排水串聯管道排至排水立管中，并最終排出墻體，防止冷凝水堆積在墻體中引起滲水和漏水等問題。
5、優選地，所述冷凝水排水系統包括外側空氣間層排水凹槽、內側空氣間層排水凹槽、冷凝水排水立管、第一冷凝水排水串聯管道和第二冷凝水排水串聯管道；所述外側空氣間層排水凹槽位于所述冷量/熱量提取換熱器下方的墻框底部，所述內側空氣間層排水凹槽位于所述冷量/熱量注入換熱器下方的墻框底部，所述冷凝水排水立管設置在所述墻框的側部內，所述外側空氣間層排水凹槽和內側空氣間層排水凹槽分別通過第一冷凝水排水串聯管道和第二冷凝水排水串聯管道與冷凝水排水立管連通。
6、優選地，所述外墻板層在靠近頂部與底部位置分別設有外墻板上風口與外墻板下風口，外墻板上風口與外墻板下風口上靠近外側位置分別安裝有外墻板上風口可啟閉風板與外墻板下風口可啟閉風板，外墻板上風口與外墻板下風口上靠近外側空氣間層側分別安裝有外墻板上風口防塵過濾網與外墻板下風口防塵過濾網。熱激活建筑能源系統運行過程中，外墻板與內墻板上的風口主要用于與室外環境以及室內環境進行能量本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，包括墻框以及從外依次安裝在所述墻框內的外墻板層、保溫板層、中間墻板層、溫控板層、內墻板層和熱激活能源系統；所述外墻板層與保溫板層之間設有外側空氣間層，所述溫控板層的內部設有控溫材料填充腔體；所述熱激活能源系統包括蒸汽壓縮機構、工質換向機構、工質節流機構、冷量/熱量提取換熱器、冷量/熱量注入換熱器和循環工質，所述冷量/熱量提取換熱器安裝在所述外側空氣間層內，所述冷量/熱量注入換熱器安裝在所述控溫材料填充腔體內，所述冷量/熱量提取換熱器和冷量/熱量注入換熱器內裝有所述循環工質，所述蒸汽壓縮機構通過所述工質換向機構分別與所述冷量/熱量提取換熱器和冷量/熱量注入換熱器的一端連接，所述冷量/熱量提取換熱器和冷量/熱量注入換熱器的另一端通過所述工質節流機構連接在一起。
2.根據權利要求1所述的一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，與所述冷量/熱量提取換熱器、冷量/熱量注入換熱器對應的所述墻框的底部設有冷凝水排水系統。
3.根據權利要求2所述的一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，所述冷凝水排水系統包括外側空氣間層排水凹槽、內側
4.根據權利要求1或3所述的一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，所述外墻板層在靠近頂部與底部位置分別設有外墻板上風口與外墻板下風口，外墻板上風口與外墻板下風口上靠近外側位置分別安裝有外墻板上風口可啟閉風板與外墻板下風口可啟閉風板，外墻板上風口與外墻板下風口上靠近外側空氣間層側分別安裝有外墻板上風口防塵過濾網與外墻板下風口防塵過濾網。
5.根據權利要求4所述的一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，所述內墻板層在靠近頂部與底部位置分別設有內墻板上風口與內墻板下風口，內墻板上風口與內墻板下風口上靠近外側分別安裝有內墻板上風口可啟閉風板與內墻板下風口可啟閉風板，內墻板上風口與內墻板下風口上靠近內側空氣間層分別安裝有內墻板上風口防塵過濾網與內墻板下風口防塵過濾網。
6.根據權利要求1所述的一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，所述控溫材料填充腔體內填充有相變蓄能材料。
7.根據權利要求1所述的一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，所述溫控板層與內墻板層之間設有內側空氣間層。
8.根據權利要求4所述的一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，所述墻框的內側設有設備腔，所述蒸汽壓縮機構、工質換向機構和工質節流機構安裝在所述設備腔內；所述冷凝水排水立管上下完全貫通所述墻框并穿過設備腔。
9.根據權利要求1所述的一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，所述保溫板層、中間墻板層以及溫控板層之間的連接方式為緊密貼合連接，或者是在相鄰的兩兩構造層次之間設置空氣間隙。
10.一種自維持熱激活節能墻體的運行控制方法，其特征在于，包括權利要求1-9任意一項所述的一種自維持熱激活節能墻體，該方法包括夏季保溫隔熱模式、夏季制冷除濕模式、冬季保溫隔熱模式以及冬季供熱模式四種運行控制方法；
...【技術特征摘要】
1.一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，包括墻框以及從外依次安裝在所述墻框內的外墻板層、保溫板層、中間墻板層、溫控板層、內墻板層和熱激活能源系統；所述外墻板層與保溫板層之間設有外側空氣間層，所述溫控板層的內部設有控溫材料填充腔體；所述熱激活能源系統包括蒸汽壓縮機構、工質換向機構、工質節流機構、冷量/熱量提取換熱器、冷量/熱量注入換熱器和循環工質，所述冷量/熱量提取換熱器安裝在所述外側空氣間層內，所述冷量/熱量注入換熱器安裝在所述控溫材料填充腔體內，所述冷量/熱量提取換熱器和冷量/熱量注入換熱器內裝有所述循環工質，所述蒸汽壓縮機構通過所述工質換向機構分別與所述冷量/熱量提取換熱器和冷量/熱量注入換熱器的一端連接，所述冷量/熱量提取換熱器和冷量/熱量注入換熱器的另一端通過所述工質節流機構連接在一起。
2.根據權利要求1所述的一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，與所述冷量/熱量提取換熱器、冷量/熱量注入換熱器對應的所述墻框的底部設有冷凝水排水系統。
3.根據權利要求2所述的一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，所述冷凝水排水系統包括外側空氣間層排水凹槽、內側空氣間層排水凹槽、冷凝水排水立管、第一冷凝水排水串聯管道和第二冷凝水排水串聯管道；所述外側空氣間層排水凹槽位于所述冷量/熱量提取換熱器下方的墻框底部，所述內側空氣間層排水凹槽位于所述冷量/熱量注入換熱器下方的墻框底部，所述冷凝水排水立管設置在所述墻框的側部內，所述外側空氣間層排水凹槽和內側空氣間層排水凹槽分別通過第一冷凝水排水串聯管道和第二冷凝水排水串聯管道與冷凝水排水立管連通。
4.根據權利要求1或3所述的一種自維持熱激活節能墻體，其特征在于，所述外墻板層...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊洋，陳薩如拉，宣蔚，李先越，黃宇馨，
申請(專利權)人：合肥工業大學，
類型：發明
國別省市：
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