CN106013583A - 一种新型主动式相变储能天花扣板 - Google Patents

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CN106013583A CN201610494580.3A CN201610494580A CN106013583A CN 106013583 A CN106013583 A CN 106013583A CN 201610494580 A CN201610494580 A CN 201610494580A CN 106013583 A CN106013583 A CN 106013583A
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陈人杰
荀开昺
杨立长
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Yunnan Rui Wosi New Energy Technology Co Ltd
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Yunnan Rui Wosi New Energy Technology Co Ltd
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B9/00—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation
    • E04B9/02—Ceilings; Construction of ceilings, e.g. false ceilings; Ceiling construction with regard to insulation having means for ventilation or vapour discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/02—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
    • F24H7/04—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid with forced circulation of the transfer fluid

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Abstract

本发明公开一种新型主动式相变储能天花扣板，是由相变储能扣板（1）、空气循环装置（2）、外部通风管道（4）、进/出风口（5）组成。通过相变储能单元（8）及相应的空气循环结构，直接替代现有的建筑屋顶扣板，形成主动式调温储能***。在白天吸收房间内产生的热量，在夜间将白天存储的热量导出室外，主动有效的降低空调的能耗。

Description

一种新型主动式相变储能天花扣板
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别是一种通过相变材料主动储能的建筑屋顶扣板。
背景技术
中国是一个建筑大国，每年新建房屋面积约17亿平方米。随着全面建设小康社会的逐步推进，建设事业迅猛发展，建筑能耗迅速增长。所谓建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。其中采暖、空调能耗约占65%。中国既有的近400亿平方米建筑，仅有4%为节能建筑，单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2～3倍。
对于办公室、学校、商场等公共、商业建筑，一般都是白天开放，晚上关闭，特别是夏天空调使用，是能耗的主要来源。因此，如何降低这些建筑物的空调能耗，对于整个社会的可持续发展、环境保护等都有着重要的意义。目前，现有屋顶扣板基本都不具有主动储能、调温、降耗功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型主动式相变储能天花扣板，利用相变材料的高储能密度、恒温储能的特性。在白天吸收房间内产生的热量，在夜间将白天存储的热量导出室外，主动有效的降低空调的能耗。
具体为：
一种新型主动式相变储能天花扣板是由相变储能扣板、空气循环装置、外部通风管道、进/出风口组成。其中，相变储能扣板则是由面板、底板、相变储能单元、气体通道和管道连接口构成。铝合金制成的面板和底板上下连接呈盒状。相变储能单元装于面板内，其内封装的是23℃或26℃二氧化硅相变微胶囊粉末。相变储能单元之间装有进/出风口。进/出风口与装于底板上的气体通道相连通。进/出风口装有开关，可以根据需要打开或者关闭。气体通道水平方向有4个管道连接口，相邻的两块扣板的气体通道可以通过管道连接口相互连接；空气循环装置由内部空气通道、风机和空气循环控制开关构成。风机与内部空气通道连接，可控制内部空气循环。内部空气通道通过空气循环控制开关与外部通风管道连接，通过空气循环控制开关，可以控制空气仅通过内部空气通道在室内做循环，或者通过外部通风管道与室外做交换。
本发明通过相变储能单元及相应的空气循环结构，直接替代现有的建筑屋顶扣板，形成主动式调温储能***。在白天吸收房间内产生的热量，在夜间将白天存储的热量导出室外，主动有效的降低空调的能耗。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的相变储能扣板的俯视图。
图3是图2的A－A剖视图。
图4是本发明的空气循环装置结构示意图。
图5是本发明二氧化硅相变微胶囊DSC曲线图。
图6是本发明所用相变储能扣板的步冷曲线图。
图7本发明安装后，房间空气温度变化曲线图。
具体实施方式
一种新型主动式相变储能天花扣板是由相变储能扣板（1）、空气循环装置（2）、外部通风管道（4）和进/出风口（5）组成。其中，相变储能扣板（1）则是由面板（6）、底板（7）、相变储能单元（8）、气体通道（9）和管道连接口（10）构成。铝合金制成的面板（6）和底板（7）上下连接呈盒状。相变储能单元（8）则装于面板（6）内，相变储能单元（8）内所封装的为23℃或26℃二氧化硅相变微胶囊粉末，是调温、储能的核心材料。相变储能单元（8）之间装有进/出风口（5），进/出风口（5）装有开关。进/出风口（5）与装于底板（7）上的气体通道（9）相连通，气体通道（9）水平方向有4个管道连接口，相邻的两块扣板的气体通道（9）可以通过管道连接口（10）相互连接。气体通道（9）的作用是为了方便室内的空气循环，提高相变材料储能和调温的效率。
空气循环装置（2）由内部空气通道（3）、风机（11）、空气循环控制开关（12）构成，风机（11）与内部空气通道（3）连接，内部空气通道（3）通过空气循环控制开关（12）与外部通风管道（4）连接。通过空气循环控制开关（12），可以控制空气仅通过内部空气通道（3）在室内做循环，或者通过外部通风管道（4）与室外做交换。
相变储能单元中所封装的为23℃或26℃二氧化硅相变微胶囊粉末。相变微胶囊粉末制备过程如下：
在高速均质釜中加入质量比为100∶60∶0.5的去离子、脂肪酸和表面活性剂。在60℃的条件下，以4000rpm的速度均质30分钟，形成相变乳液。在乳液中，加入20份的酸性水硅酸溶液，并调节pH到7.5，混合30分钟后，在70℃的条件下反应3小时。得到相变微胶囊悬浊液，通过喷雾干燥得到二氧化硅微胶囊粉末，其DSC曲线如图5所示，经过计算二氧化硅微胶囊粉末的相变潜热为104kJ/kg。
对比封装二氧化硅微胶囊粉末的相变储能扣板和普通扣板的步冷曲线，可以发现装入相变材料的扣板有明显的恒温过程，同时升温/降温速率都较低，说明相变储能扣板能起到储能的作用。
在一间6m2房间的顶部安装了这种主动式相变储能天花扣板，与未安装的房间对比，在白天有明显的降温作用，最高降温可以达到5℃。

Claims (3)

1.一种新型主动式相变储能天花扣板，其特征在于：是由相变储能扣板（1）、空气循环装置（2）、外部通风管道（4）、进/出风口（5）组成，其中，相变储能扣板（1）则是由面板（6）、底板（7）、相变储能单元（8）、气体通道（9）和管道连接口（10）构成，面板（6）和底板（7）上下连接呈盒状，相变储能单元（8）则装于面板（6）内，相变储能单元（8）之间装有进/出风口（5），进/出风口（5）与装于底板（7）上的气体通道（9）相连通，气体通道（9）水平方向有4个管道连接口（10），相邻的两块扣板的气体通道（9）可以通过管道连接口（10）相互连接；空气循环装置（2）由内部空气通道（3）、风机（11）、空气循环控制开关（12）构成，风机（11）与内部空气通道（3）连接，内部空气通道（3）通过空气循环控制开关（12）与外部通风管道（4）连接。
2.根据权利要求1所述一种新型主动式相变储能天花扣板，其特征在于：进/出风口（5）装有开关。
3.根据权利要求1所述一种新型主动式相变储能天花扣板，其特征在于：相变储能单元（8）内所封装的为23℃或26℃二氧化硅相变微胶囊粉末。
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