[发明专利]一种基于热管的墙体及供暖系统

说明书

技术领域

本发明涉及节能建筑墙体领域，具体涉及一种基于热管的墙体及供暖系统。

背景技术

低能耗建筑将成为今后建筑的发展趋势，我国建筑能耗占总能耗的三成左右，其中的三分之一以上用于建筑物的采暖和制冷。低能耗建筑是指不用或者尽量少用一次能源，而使用可再生能源对建筑物进行采暖和制冷。

智能墙体即通过外部温度变化来对室内温度进行调节的建筑墙体，是低能耗建筑的基础。申请号为201110381071.7(公开号为CN102493574A)公开了一种太阳能保暖墙结构，主墙体外部由内至外依次固定有散热板、外表面涂覆有吸热层的保温板、采光板。通过太阳能为整个墙体取暖，同时在外部设置百叶窗式遮阳板，可在不需要时阻止阳光射入采光板上。但整个结构无高效导热层，使得太阳能热量难以快速的传导到室内。

授权公告号为CN203008146U的中国实用新型专利公开了一种建筑外墙预埋式热管节能装置，包括：按照循环工质流向依次串连设置并形成循环回路的换热单元、驱动循环工质流动的动力单元和设置地下的地埋管；所述循环回路中还设有工质补偿单元和稳压单元；所述换热单元预埋在建筑外墙中，且包括并联设置的夏季热管式换热器和冬季热管式换热器、以及选择性开通夏季热管式换热器和冬季热管式换热器之一的控制单元。该装置夏季可以降低建筑外墙粉刷层和砌体基层之间温度，减少外墙外表面传导给外墙内表面的热量，降低夏季室内冷负荷；冬季可以提高建筑外墙粉刷层和砌体基层之间温度，有效减少外墙内表面传导给外墙外表面的热量，降低冬季室内热负荷，减少室内采暖能耗。该装置需要埋设地下管道，利用地热改变墙体问题，地埋管容易腐蚀，成本也相对较高。

授权公告号为CN203099983U的中国实用新型专利公开了一种太阳能热源墙与热泵组合的成套装置，包括热源墙和热泵系统，其中热源墙由多块太阳能吸热板拼接而成，该热源墙还包括带热管进口与热管出口的换热管，吸热板内部设有供换热管穿过的方形孔或圆形孔，吸热板外壁设有太阳能吸收涂层；热管出口与热泵系统的进液口连接且换热管内的液体与热泵系统进行热交换后再从热泵系统的出液口连入热管进口。该装置可利用热源墙壁吸收太阳光并转换成热能，再通过热泵系统为人们取暖和烧热水。

热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量。目前，在建筑工程中的主要应用范围是：由热管组成的热管换热器，用于回收通风、空调系统中的余热(冷)量；由热管组成热管式散热器，成为供热系统中的散热设备；由热管组成太阳能集热器，成为太阳能空调或太阳能热水器的热源；由热管汲取地热资源，构成地热采暖系统的热源等。

重力热管是热管中的一种，其制造成本低、工艺较毛细热管简单，能大规模应用于建筑行业。其原理为普通金属圆管内部在低压状态充入易沸腾的介质，将重力热管放置于和水平成一定角度(吸热端高度低于放热端)，当吸热端受热时，介质气化吸热，气体升到放热端，冷却变为固体后在重力作用下流回吸热端，完成吸放热循环。和毛细热管相比，由于重力热管的热传导依赖于重力，因为当吸热端温度低于放热端时，重力热管便失效，无法进行热传导。西藏铁路的永久冻土层使用的是重力热管将冻土层深处的热量散发出来，避免内外温差太大导致永久冻土层出现失稳。

申请号为201110266862.5(公开号为CN102383504A)中国发明专利申请公开了一种热管植入式智能换热墙体，包括低能耗建筑物的墙体，其特征是：所述低能耗建筑物墙体的内或外保温层表面分别设有内表面换热管和外表面换热管，所述外表面换热管通过连接管与内表面换热管相连，所述换热管内置有工质。该墙体结构针对低能耗建筑的特性，在墙体的内外表面安装换热管，墙体内外表面换热管之间通过在墙体内的连接管连接，依靠热管内工质相变吸热和放热的特性，利用热管内工质自然重力循环实现室内与室外环境的热交换。该结构不足之处在于：墙体从上到下布置了换热管，通过连接管连接工质，造成施工难度大、换热效率不理想，冷却介质容易从连接管和换热器接口处逃逸出来。

发明内容

本发明提供了一种基于热管的墙体，其具有安装方便、无任何动力源、易于将外界热量传入室内，热管易于和墙体混凝土层牢固结合，可省去横向截面钢筋的布置。

一种基于热管的墙体，从墙体的外侧到内侧依次包括；外墙的吸热导热层、外墙的保温层、墙体层以及内墙的导热层，所述的外墙的吸热导热层与内墙的导热层之间连接有重力热管，所述的重力热管的管心线与墙体的厚度方向呈5°到45°，且所述的重力热管靠近所述外墙的吸热导热层的一端要低于靠近所述内墙的导热层的一端。