專利名稱：一種熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于建筑節能領域，尤其涉及一種熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統。
背景技術：
資源、能源和環境問題是制約我圍經濟和社會發展的三大考驗，建筑能耗，包括建造能耗、生活能耗、采暖空調等，是我國能源消耗中的重要組成部分，約占全社會總能耗的 30%，其中最主要的采暖和空調能耗占到20%。因此，建筑節能潛力巨大，對于節約能源、降低含碳和其他有害物質的排放以及實現可持續發展具有非常重要的作用。目前，國家對于建筑節能材料和節能改造技術非常重視，相繼出臺了一批節能法規和政策以推進建筑節能改造的實施。其中建筑有效的隔熱可有效降低建筑空調負荷和空調能耗，是構建節能建筑和實施節能改造的重要組成部分。熱管是一種具有高導熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管殼內工質的蒸發與凝結來傳遞熱量。目前，在建筑工程中的主要應用范圍是由熱管組成的熱管換熱器，用于回收通風、空調系統中的余熱(冷)量；由熱管組成熱管式散熱器，成為供熱系統中的散熱設備；由熱管組成太陽能集熱器，成為太陽能空調或太陽能熱水器的熱源；由熱管汲取地熱資源，構成地熱采暖系統的熱源等等。但是如何應用熱管技術的高導熱性能，降低建筑外墻表面空氣溫度，減少外墻傳熱量，改善室內空氣環境，在工程應用中仍是空白。
發明內容本實用新型提供了一種熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，該裝置將外墻干掛飾面與熱管式換熱器有機的結合起來，不僅能夠有效降低外墻干掛飾面和墻體基層之間的空氣溫度，減少外墻傳熱量，改善室內空氣環境，而且能有效地利用水循環系統帶走熱管式換熱器吸取的空氣熱量，加熱生活熱水，在降低夏季室內空調能耗、節省建筑生活使用能耗、改善室內生活環境等方面有很大的應用前景。一種熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，包括依次串聯連接并形成回路的保溫儲水箱、過濾器、循環水泵、除垢模塊以及出口與保溫儲水箱連通且與外墻干掛飾面一體化設置的熱管式換熱器；所述的熱管式換熱器與保溫儲水箱之間設有止回閥；所述的保溫儲水箱上設有冷水進水管和熱水出水管，熱水出水管上設有電子溫度計；所述的熱管式換熱器包括若干并聯的熱交換支路，所述的熱交換支路包括進口端與除垢模塊相連且出口端與止回閥相連的上集管、冷凝段穿套在上集管內的若干熱管以及穿套在熱管蒸發段外部的吸熱翅片；所述的吸熱翅片外壁面上設有溫度感應器。為便于控制，可在冷水進水管上設置一個控制閥門，控制閥門一般選用市場上常見的電動閘閥。保溫儲水箱的大小一般需要根據實際用戶用水量多少確定。過濾器的設置除去了循環水中存在的少量固體顆粒，有利于延長整個系統內設備的使用壽命，保證后續設備的正常運行；為便于清理，所述的過濾器優選為市場上常見的Y型過濾器，當需要清洗時，只要將Y型過濾器內可拆卸的濾筒取出，將雜質清理后直接將濾筒重新裝入即可。循環水泵接收溫度傳感器的溫度檢測信號來控制整個回路的水循環；為便于檢修可在循環水泵的兩端的管路上分別設置一個電動間閥，防止循環水泵檢修過程中管路漏水。熱管式換熱器與保溫儲水箱之間設有止回閥，防止保溫儲水箱內的水倒流至熱管式換熱器內，保證整個系統的正常運行。熱交換支路的數量可根據實際樓層個數以及每個樓層的高度確定為提高熱管式換熱器的換熱效率，所述的熱管內充注的工質優選為無水乙醇、甲醇、蒸餾水、乙二醇或者丙酮。為便于整個熱管式換熱器的布置所述的熱管優選為重力熱管，為保證重力熱管的正常運行，所述的熱管的冷凝段的安裝高度高于蒸發段。為便于安裝，所述的熱管的高度優選為20 30cm ；熱管布置的數量可根據實際需要確定；熱管可選用導熱性較好的金屬材質的管道，例如可選用銅質管道。除垢模塊的設置保證整個隔熱系統使用較長時間時，管道內容易形成的大量水垢能夠及時清理，防止水垢的形成導致上集管的傳熱效率降低的發生；為保證除垢模塊檢修過程中本實用新型的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統能夠正常運行，優選的除垢模塊包括串聯設置的第三電動閘閥、電子除垢儀和第四電動閘閥以及與第三電動閘閥、 電子除垢儀和第四電動閘閥并聯設置的第五電動閘閥；正常運行狀態下，第五電動閘閥處于關閉狀態，當需要對電子除垢儀進行檢修時，可打開第五電動閘閥，同時關閉第三和第四電動閘閥，然后將電子除垢儀取出進行檢修即可。為保證每個樓層的循環水量保持均衡，可在所述的上集管與止回閥之間的管路上設置平衡閥；或者，可在所述的上集管與除垢模塊之間的管路上設置平衡閥。由于春、秋、冬三季外墻溫度較低，為避免低溫狀態下凍裂管道，降低整個隔熱系統的使用壽命，可在所述的除垢模塊出水端設置電動泄水閘閥；為進一步保證整個系統內的循環水都能排盡，可在所述的除垢模塊與熱管式換熱器之間的管道上均設置一個電動泄水閘閥。為便于管道布置和安裝，所述的熱管式換熱器安裝的位置可選擇在每層樓外墻高度的2/3處。本實用新型的有益效果體現在(1)本實用新型的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統可以在降低建筑外墻干掛飾面和基墻之間的空氣溫度，可以有效減少室外空氣傳導給室內的傳熱量，降低夏季室內冷負荷，進而降低室內空調能耗；(2)本實用新型的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統能夠有效的帶走建筑外墻干掛飾面和基墻之間熱量，并預熱生活熱水，降低了建筑生活熱水能耗；(3)本實用新型的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統具有較好的隔熱性能，可以有效的降低空調峰值負荷，進而降低了整個城市的夏季峰值負荷，有利于城市電網的正常運行；(4)本實用新型的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統將外墻干掛飾面與重力熱管有機結合，一體化設置，簡化了施工程序，不僅起到良好的外墻裝飾效果，而且具有傳統建筑隔熱材料良好的隔熱效果。

[0017]圖1為本實用新型的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統的模塊連接示意圖；圖2為本實用新型的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統構成原理圖；圖3為本實用新型的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統應用于兩層樓房的構成原理圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，一種熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，包括依次串聯連接的冷水進水管14、保溫儲水箱2、Y型過濾器3、循環水泵5、除垢模塊以及出口與保溫儲水箱2連通且與外墻干掛飾面一體化設置的熱管式換熱器；熱管式換熱器與保溫儲水箱2之間設有止回閥13 ；保溫儲水箱2上設有熱水出水管17，熱水出水管17上設有電子溫度計16 ；熱管內充注的工質可選無水乙醇、甲醇、蒸餾水、乙二醇或者丙酮。 如圖2所示，冷水進水管14進口端與自來水管相連，其上設有第六電動閘閥15，用于控制保溫儲水箱2內冷水的進入。保溫儲水箱2用于儲存用戶的用水，可以與其他輔助電加熱設備連接，以滿足用戶對較高溫度熱水的需求；保溫儲水箱2左側底部設有進水口， 與冷水進水管14的出水端連通；保溫儲水箱2右側有兩個出水口，其中上部出水口與熱水出水管17進水端連通，熱水出水管17上設有電子溫度計16，用于檢測保溫儲水箱2內的水溫，下部出水口與Y型過濾器3進水端相連。Y型過濾器3用于過濾循環水路中存在的雜質，保證整個系統中設備的正常運行，Y型過濾器3的出水端與第一電動閘閥4連通，第一電動閘閥4另一端與循環水泵5進水端相連，循環水泵5的出水端通過軟管6與第二電動閘閥7相連，第二電動閘閥7另一端與除垢模塊進水端相連。除垢模塊包括串聯設置的第三電動閘閥8、電子除垢儀9和第四電動閘閥10以及與第三電動閘閥8、電子除垢儀9和第四電動閘閥10并聯設置的第五電動閘閥11，除垢模塊出水端與熱管式換熱器進水端相連；正常運行狀態下，第五電動閘閥11處于關閉狀態，當需要對電子除垢儀9進行檢修時，需要打開第五電動閘閥11，同時關閉第三電動閘閥8和第四電動閘閥10，然后將電子除垢儀9取出進行檢修即可。熱管式換熱器包括兩條并聯的熱交換支路，熱交換支路包括進口端與除垢模塊相連且出口端與止回閥13相連的上集管20、冷凝段穿套在上集管20內的若干重力熱管18以及穿套在重力熱管18蒸發段外部的吸熱翅片19 ；吸熱翅片19外壁面上設有溫度感應器21 ；重力熱管18的冷凝段的安裝高度高于蒸發段。除垢模塊與熱管式換熱器之間的管道上設有一個電動泄水閘閥。止回閥13的出口端與冷水進水管14靠近保溫儲水箱 2的管路連通。 如圖3所示為本實用新型的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統用于一個兩層別墅的構成原理圖，一樓地面27與二樓地面觀之間以及二樓地面觀與二樓屋面四之間的外墻的高度為H，其中每層設置了兩個熱管式換熱器，分別為一樓的第一熱管式換熱器23和第二熱管式換熱器M以及二樓的第三熱管式換熱器22和第四熱管式換熱器1，四個熱管式換熱器分別并聯連接；另外，除垢模塊與熱管式換熱器之間的管道上分別設有一個第一電動泄水閘閥12和第二電動泄水閘閥30 ；二樓安裝的熱管式換熱器與止回閥13之間的管路上設有第一平衡閥沈，一樓安裝的熱管式換熱器與止回閥13之間的管路上設有第二平衡閥25。[0023]本實施例中的熱管式換熱器安裝在每層樓外墻的2ΛΗ高度部位，利用安裝干掛飾面的角鋼龍骨固定。具體運行過程為當溫度傳感器21檢測室外空氣溫度大于保溫儲水箱2內水溫，并且溫差大于 5°C (溫度差的大小也可根據實際需要調整)，循環水泵5開啟，這樣保溫儲水箱2內溫度較低的水經過Y型過濾器3過濾后循環水泵5送到電子除垢儀9除垢以后分別送入到四個平行設置的熱管式換熱器內的上集管20內，溫度較低的水在第四熱管式換熱器1、第三熱管式換熱器22、第二熱管式換熱器M和第一熱管式換熱器23吸熱，溫度上升，溫度較高的水再經過止回閥13進入保溫儲水箱2，完成一個循環；其中以第四熱管換熱器1為例其內部運行過程為當系統啟動運行后，上集管20充有冷水，重力熱管18上下端存在一個溫差，重力熱管18也開始啟動運行。吸熱翅片19吸收空氣的熱量通過重力熱管18管壁傳給重力熱管18內液態工質，重力熱管18內液態工質受熱沸騰蒸發上升到冷凝段，冷凝熱通過管壁傳給上集管20內冷水，冷水溫度上升，水被加熱。春、秋、冬三季外墻溫度較低時，由自控系統關閉循環水泵5、打開第一電動泄水閘閥12和第二電動泄水閘閥30、關閉保溫儲水箱2自來水冷水供水管14上的第六電動閘閥 15，放空系統中的水，防止在低溫狀態下凍裂，系統停止運行。節能效果分析以此戶兩層別墅為例，夏季自來水溫度18-23°C，這里按20°C折算。夏季室外氣溫 30-400C，考慮5°C的系統啟動溫差，保溫儲水箱水從20°C加熱到35°C，升溫15°C，水吸收的熱量 4. ^iJ/°C 上 X15°C X500L = 31500kJ (假設為 500L 水箱)。如果這些熱量被普通墻體吸收或者通過窗戶進入室內，就會給空調額外增加 31500kJ這么多熱量(當然這里沒有考慮輻射等因素影響，姑且全部按導熱考慮)。如果兩匹空調機(空調能效比(COP) = 3)要排除這些熱量，空調需要運行31500kJX1000/ (4500WX3600) = 1.94小時。也就是說兩匹空調機要額外開1. 94小時來排除這些熱量，額外耗電量3度左右。另外還可以節省2到3度左右熱水器的耗電量，也即夏季此兩層別墅可以每天節約5到6度電。
權利要求1.一種熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，包括依次串聯連接并形成回路的的保溫儲水箱、過濾器、循環水泵、除垢模塊以及出口與保溫儲水箱連通且與外墻干掛飾面一體化設置的熱管式換熱器；所述的熱管式換熱器與保溫儲水箱之間設有止回閥；所述的保溫儲水箱上設有冷水進水管和熱水出水管，熱水出水管上設有電子溫度計；其特征在于 所述的熱管式換熱器包括若干并聯的熱交換支路，所述的熱交換支路包括進口端與除垢模塊相連且出口端與止回閥相連的上集管、冷凝段穿套在上集管內的若干熱管以及穿套在熱管蒸發段外部的吸熱翅片；所述的吸熱翅片外壁面上設有溫度感應器。
2.根據權利要求1所述的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，其特征在于，所述的除垢模塊包括串聯設置的第三電動閘閥、電子除垢儀和第四電動閘閥以及與第三電動閘閥、電子除垢儀和第四電動閘閥并聯設置的第五電動閘閥。
3.根據權利要求1所述的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，其特征在于，所述的上集管與止回閥之間的管路上設有平衡閥。
4.根據權利要求1所述的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，其特征在于，所述的除垢模塊與熱管式換熱器之間的管道上設有電動泄水閘閥。
5.根據權利要求1所述的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，其特征在于，所述的熱管式換熱器安裝的位置為每層樓外墻高度的2/3處。
6.根據權利要求1所述的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，其特征在于，所述的熱管為重力熱管；所述的重力熱管的冷凝段的安裝高度高于蒸發段。
7.根據權利要求1所述的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，其特征在于，所述的過濾器為Y型過濾器。
8.根據權利要求1 7任一權利要求所述的熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，其特征在于，所述的熱管的高度為20 30cm。
專利摘要本實用新型公開了一種熱管-外墻干掛飾面一體化多功能隔熱系統，包括依次串聯并形成回路的保溫儲水箱、過濾器、循環水泵、除垢模塊、熱管式換熱器和止回閥；熱管式換熱器包括若干并聯的熱交換支路，熱交換支路包括進口端與除垢模塊相連且出口端與止回閥相連的上集管、冷凝段穿套在上集管內的若干熱管以及穿套在熱管蒸發段外部的吸熱翅片；吸熱翅片外壁面上設有溫度感應器。本實用新型的多功能隔熱系統將外墻干掛飾面與熱管式換熱器有機的結合起來，不僅能夠有效減少外墻傳熱量，而且能有效地利用吸取的空氣熱量，在降低夏季室內空調能耗、節省建筑生活使用能耗、改善室內生活環境等方面有很大的應用前景。
文檔編號F28D15/02GK202131681SQ20112003012
公開日2012年2月1日 申請日期2011年1月28日 優先權日2011年1月28日
發明者喬曉剛, 夏妙水, 郭衛琳 申請人:浙江建設職業技術學院, 浙江新盛建設集團有限公司