一種單元式可移動相變調溫裝置,包括保溫箱體、進風口、排風口、支架、相變材料、空氣風道、循環風機。通過低功率循環風機將需要進行溫度調控房間的空氣從進風口抽入布置有相變材料的保溫箱體中,通過相變對空氣進行調溫,被處理的空氣再經保溫箱體排風口送入調控房間,達到對房間空氣溫度調控的目的。箱體處理空氣的風量和換熱量分別由風機風量和換熱溫差與相變材料鋪設面積、厚度確定,使二者保持一定便構成空氣處理單元;房間所需空氣處理單元的臺數可由其需要處理的空氣量確定。此外,空氣處理單元的可移動性使其在室內空氣溫度條件不能使調溫能力恢復時,通過移至符合要求的空氣環境中(如室外),通過逆向換熱達到恢復調溫能力的目的。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種利用相變吸放熱原理對室內空氣進行循環處理以達到調控室內空氣溫度為目的的單元式且可移動的相變調溫裝置。
技術介紹
隨著社會經濟的發展,建筑能耗在社會總能耗中所占比重越來越大,目前我國建筑能耗占社會總能耗的比例大約有28%,而隨著建筑面積的繼續增加,建筑能耗在社會總能耗中的比重將保持繼續增長的趨勢。同時隨著氣溫逐年升高,空調耗電能量日趨上升。1997年以來,中國每年發電量按5°/Γ8%的速度增長。由于空調耗電量大(2001年全國新增房間空調器起裝機容量1600萬kW)且使用集中,有些城市的空調負荷甚至占到峰值負荷的50 %以上。許多城市如上海、北京、濟南、武漢、廣州等普遍存在夏季缺電現象,因此尋找低能耗空氣溫度調節裝置對于降低建筑能耗尤為重要。在各類能源中,可再生能源雖然以其能源再生受到各方的青睞,但由于大部分可再生能源的應用技術還不成熟,而且初投資較大;因此,雖節能但不經濟。相變材料是一種能夠吸收或釋放潛熱的熱功能材料,當環境溫度高于相變溫度時,相變材料發生相變吸收熱量;當環境溫度降至相變溫度以下,相變材料發生相變釋放熱量,從而達到調控溫度和儲存能量的作用。另一方面,現有的很多研究是制造相變建材,即配合墻體一起使用。但在循環利用過程中相變建材出現以下缺陷(I)吸放熱能力衰減大,即相變建材厚度大,表面吸收或釋放潛熱后,內部吸收或釋放潛熱的能力不能得到高效發揮;(2)易出現相變后不能及時恢復的問題,由于受室內空氣溫度變化和墻體不可移動的制約,若室內空氣溫度長時間不能變化到相變溫度,將引起相變后不能及時恢復;(3)相變建材的使用壽命比建筑物的使用周期短;(4)施工困難。因此,利用相變進行室內空氣溫度調控必須具備高效的吸放熱能力、相變后及時恢復、使用壽命長、便于安裝使用和維護等特點
技術實現思路
針對建筑節能對空氣溫度調控的低能耗要求以及相變調溫應具備的特點要求,本專利技術的目的是提供一種能滿足居住建筑和辦公建筑等民用建筑以及帳篷、活動板房等超薄圍護結構建筑需求的單元式且可移動的相變調溫裝置。本專利技術的基本思路是通過低功率循環風機將需要進行溫度調控房間的空氣從進風口抽入布置有相變材料的保溫箱體中,所抽入的空氣在流經保溫箱體內的風道時,空氣與風道表面的相變材料進行對流換熱,相變材料吸熱(或放熱)后發生相變,而空氣失熱(或得熱)后發生溫度降低(或升高),然后被處理的空氣再經保溫箱體排風口送入調控房間,達到對房間空氣溫度調控的目的。箱體處理空氣的風量和換熱量分別由風機風量和換熱溫差與相變材料鋪設面積、厚度確定,使二者保持一定便構成空氣處理單元;若調控房間需要處理的空氣量和換熱量較大,可以布置多臺空氣處理單元,具體所需臺數由單位時間所需處理的總空氣量和換熱量以及單臺空氣處理單元的風量和換熱量來計算確定。此外,空氣處理單元可以移動,當箱體內的相變材料發生完吸熱(或放熱)之后,若室內空氣溫度條件不能使相變材料吸放熱能力恢復,可將空氣處理單元移至符合要求的空氣環境中(如室外),通過逆向換熱達到恢復相變材料吸放熱能力的目的。本專利技術采用的技術方案是單元式可移動相變調溫裝置,內部安裝有偶數層支架,支架固定在保溫箱體內表面上且其所形成的面積要小于保溫箱體斷面積,從而為空氣流動形成層間風道;同時,在支架上鋪設片狀或塊狀相變材料,每層支架所鋪設的相變材料與空氣的接觸面積大,并且鋪設了相變材料的每層支架的氣密性好,不會形成串風,即相鄰兩層支架形成了空氣風道;其次,支架可分別采用水平布置和垂直布置兩種形式,相應的單元式可移動相變調溫裝置可分為水平式和垂直式;此外,空氣流動的阻力由低功率循環風機提 供的壓頭來克服,循環風機安排在保溫箱體排風口處。本專利技術的優點是該單元式可移動相變調溫裝置耗能低、換熱效率高,充分發揮了相變材料的吸放熱能力,并且相變材料相變后易于及時恢復;同時,無污染、噪音低、安裝靈活、易于維護、占地面積較小、使用壽命長;此外,既可以適用于居住建筑和辦公建筑等民用建筑,也可適用于帳篷、活動板房等超薄圍護結構建筑。該單元式可移動相變調溫裝置可規模化生產,生產工藝簡單;達到最大使用壽命后可回收利用。高效、節能、經濟、環保等特點使該單元式可移動相變調溫裝置在發展建筑節能與綠色建筑產業過程中具有顯著的實用性和推廣性。附圖說明本說明包括如下四幅附圖圖I是水平式單元式可移動相變調溫裝置的軸側圖。圖2是水平式單元式可移動相變調溫裝置的俯視圖,A和B為視圖剖斷符號。圖3是沿圖I中A-A線的剖視圖。圖4是沿圖I中B-B線的剖視圖。圖5是垂直式單元式可移動相變調溫裝置的軸側圖。圖6是垂直式單元式可移動相變調溫裝置的俯視圖,A和B為視圖剖斷符號。圖7是沿圖5中A-A線的剖視圖。圖8是沿圖5中B-B線的剖視圖。圖中1、保溫箱體,2、進風口,3、排風口,4、支架,5、相變材料,6、空氣風道,7、循環風機。具體實施例方式以下結合附圖,對本專利技術做進一步的描述 如圖I、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示,單元式可移動相變調溫裝置,其特征在于該裝置包括保溫箱體I上有進風口 2,在循環風機7的驅動下,需要進行溫度調控房間內的空氣由進風口 2進入保溫箱體1,并沿著空氣風道6與固定在支架4上的相變材料5進行對流換熱,最后經排風口 3再排入室內。權利要求1.單元式可移動相變調溫裝置,其特征在于該裝置包括保溫箱體I上有進風口2,在循環風機7的驅動下,需要進行溫度調控房間內的空氣由進風口 2進入保溫箱體1,并沿著空氣風道6與固定在支架4上的相變材料5進行對流換熱,最后經排風口 3再排入室內。2.根據權利要求I所述的單元式可移動相變調溫裝置,其特征在于支架4可采用水平布置形式,也可采用垂直布置形式。3.根據權利要求I所述的單元式可移動相變調溫裝置,其特征在于相變材料5可以片狀或塊狀鋪設于支架4上。全文摘要一種單元式可移動相變調溫裝置,包括保溫箱體、進風口、排風口、支架、相變材料、空氣風道、循環風機。通過低功率循環風機將需要進行溫度調控房間的空氣從進風口抽入布置有相變材料的保溫箱體中,通過相變對空氣進行調溫,被處理的空氣再經保溫箱體排風口送入調控房間,達到對房間空氣溫度調控的目的。箱體處理空氣的風量和換熱量分別由風機風量和換熱溫差與相變材料鋪設面積、厚度確定,使二者保持一定便構成空氣處理單元;房間所需空氣處理單元的臺數可由其需要處理的空氣量確定。此外,空氣處理單元的可移動性使其在室內空氣溫度條件不能使調溫能力恢復時,通過移至符合要求的空氣環境中(如室外),通過逆向換熱達到恢復調溫能力的目的。文檔編號F24F5/00GK102865639SQ201210381950公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月11日 優先權日2012年10月11日專利技術者王軍, 全柏銘, 龍恩深, 秦文 申請人:四川大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
單元式可移動相變調溫裝置,其特征在于該裝置包括:保溫箱體1上有進風口2,在循環風機7的驅動下,需要進行溫度調控房間內的空氣由進風口2進入保溫箱體1,并沿著空氣風道6與固定在支架4上的相變材料5進行對流換熱,最后經排風口3再排入室內。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:王軍,全柏銘,龍恩深,秦文,
申請(專利權)人:四川大學,
類型:發明
國別省市:
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