太阳能与相变蓄能材料集成应用的能源自维持建筑

摘要

本发明公开了一种太阳能与相变蓄能材料集成应用的能源自维持建筑，包括相变房屋和屋顶上的太阳能系统。相变房屋的水泥地板内埋设有相变套管，相变套管内设置有相变材料，多根相变套管水平设置组成相变材料层，所述相变材料为无机相变材料、有机相变材料或有机相变材料的低共熔混合物；水泥地板与地面之间设置有通风层，通风层通过通风窗与室外空气相同，水泥地板上设置的孔洞与通风层相通。太阳能集热器通过管路与相变套管形成一个完整的太阳能热水系统循环回路。本发明可跨季节使用，冬季通过太阳能系统为房屋内供热，夏季通过自然通风为房屋内降温，通过相变材料稳定室内热环境，最大程度地利用可再生能源，减少了建筑能耗。

主权项

一种太阳能与相变蓄能材料集成应用的能源自维持建筑，包括相变房屋和太阳能系统，其特征在于，所述相变房屋(1)的北墙设置有外门(23)，南墙设置有外窗(24)；水泥地板(29)内埋设相变套管(2)，每根相变套管(2)内均设置有相变材料，多根相变套管(2)水平设置构成相变材料层；在水泥地板(29)与地面(28)之间设置有通风层(4)，通风层(4)为一个空间，其内部通过两处交错设置的砌体结构(34)将其分隔成近似风道状，砌体结构(34)同时作为承重结构支撑水泥地板(29)；南墙下部临近通风层(4)处设置有南墙通风口(25)，北墙下部临近通风层(4)处设置有北墙通风口(26)；相变房屋(1)临近东墙或西墙的水泥地板(29)上设置有孔洞(27)，孔洞(27)与通风层(4)相连通；相变房屋(1)的屋顶上设置有太阳能系统，太阳能系统包括太阳能集热器(3)，太阳能集热器(3)通过热水供水管路(6)和热水回水管路(7)与相变套管(2)形成一个完整的太阳能热水系统循环回路；所述太阳能集热器(3)由集热单元A(17)和集热单元B(33)组成，分别设置在坡度为45度的角钢支架上，按上下顺序排列；集热单元A(17)和集热单元B(33)的顶部设有集热器水箱A(16)和集热器水箱B(32)；集热器水箱A(16)与集热单元A(17)相连通，集热器水箱B(32)与集热单元B(33)相连通，集热器水箱A(16)与集热器水箱B(33)通过管道串联在一起；热水回水管路(7)上设置有水泵(5)、补水箱(11)、电磁阀(12)和集水器(9)；热水供水管路(6)上设置有热量表(10)、分水器(8)，还设置有底部自动排气阀(15)、中部自动排气阀(14)和顶部自动排气阀(13)；所述相变套管(2)由内外两层钢管组成，外管(18)纵向的同心位置设置有内管(19)，内管(19)与外管(18)的管壁之间设置有强化传热的圆形肋片(20)；内管(19)为水管路，其两端分别设置有接口A(30)和接口B(31)，分别作为进水口和出水口；外管(18)的两端为封闭状，且留有接口A和接口B；内管(19)与外管(18)之间由肋片(20)分割为相变材料填充腔(22)，相变材料填充腔(22)内设置有相变材料；外管(18)的一端侧面设置有接口(21)，作为相变材料填充孔及自动排气阀的接口；内管(19)通过集水器(9)与热水回水管路(7)相连接，并通过分水器(8)与热水供水管路(6)相连接。