[发明专利]基于地道风、空气源热泵及太阳能转轮除湿的相变房屋

说明书

基于地道风、空气源热泵及太阳能转轮除湿的相变房屋，包括相变房屋、地道风系统、空气源热泵和太阳能转轮除湿装置，所述相变房屋包括外围护墙壁和相变蓄能板，相变房屋的外围护墙壁厚度为200～250mm的空心砖墙体，相变蓄能板由厚度为1～2mm的铝板制成的封闭方盒，相变蓄能板上部具有进料口，相变蓄能板内部设有厚度为1mm的铝片，铝片均匀布置与相变蓄能板内，铝片为换热翅片，换热翅片增大相变蓄能板的换热面积，相变材料为癸酸与十六醇的低共熔混合物，相变材料由进料口灌入。

技术领域

本发明涉及冬季建筑节能领域，更具体地，涉及一种基于地道风及空气源热泵的相变房屋。

背景技术

随着我国经济实力的增强和人们生活水平的提高，人们对建筑内部的热环境提出了更高的要求，这势必会增加空调和供暖的用能负担。建筑能耗所占社会总能源消耗的比例愈来愈大，在满足建筑环境要求的基础上降低建筑运行能耗—建筑节能工作凸显其重要性。尽管建筑节能变得越来越举足轻重，但是不能因为盲目的追求第能耗而使建筑室内的热环境变得恶劣，因此，必须在节能与室内舒适之间找到一种平衡。若是存在一种媒介将室内过剩的热量或冷量吸收掉，然后在室内热量或冷量亏缺时释放出来，这样就减少了建筑总耗的浪费而且可以将室内热环境一直维持在舒适程度范围之内。另外，若是此种媒介直接或间接吸收、释放可再生能源产生的热量，那将进一步节省建筑能源的消耗。加大建筑围护结构的厚度，将建筑材料当做此种媒介，利用其显热进行蓄放能量，此种方法在被动式太阳能房中有实际运用的先例，但是围护结构的显热蓄存能量有限，而且重厚围护结构占用空间面积大且不符合现代建筑轻型围护结构的发展趋势。一种新颖的方式在上世纪被提出来，将相变材料作为媒介:利用相变材料的相变过程进行蓄放热。当温度达到相态变化点时，相变材料通过其自身的物理相态变化，利用潜热吸收环境的热量或释放所吸收的热量到环境中，通过反复的循环，将建筑室内温度维持接近恒定的范围内，进而降低空调或供暖耗能，达到既舒适又节能的目的。

地道风系统是指利用蓄存在土壤中的地热能（地下2.5～3m以下的土壤温度保持恒定）冷却或加热室外空气（或室内回风），并由机械送风或诱导式通风将处理后的空气送入室内，以改善室内热环境。它相当于一台土壤、空气热交换器，利用地层对自然界的冷、热能量的储存作用来降低建筑的空调采暖负荷。地道风系统由三部分组成：（1）进风口部分；（2）地埋管换热部分；（3）出风口部分。其中地道进风可以是全新风、部分新风或循环风。地埋管换热部分，即土壤—空气换热器，是地道风系统的重要换热部件，用于承担建筑负荷。

空气热源泵最大的优点是结构简单，安装方便。从原理上讲，空气源热泵适于夏季制冷，但不适合冬季供暖。因为当冬季室外温度非常低时，有的热泵就停机了，有的热泵虽然可工作，但吹出来的是“凉风”。原因在于早期生产的热泵式空调器，是定频压缩机、毛细管控制制冷剂流量，尤其是压缩机只允许在很窄的蒸发温度范围内工作，不适合较低温度。即使能工作，热泵的性能系数COP值也会很低；在冬季，空气源热泵普遍存在结霜的问题，原因在于当室外温度低于0℃时，制热运行时间长，换热器温度低于环境空气的露点温度时，整个换热器上散热片表面产生凝露水，当环境空气温度低于0℃，凝露水就会凝结成薄霜，热泵结霜将会堵塞翅片间通道，增加空气流动阻力；也会增加换热器热阻，换热能力下降；蒸发温度下降，能效比降低，热泵运行性能恶化，直到不能正常工作。

发明内容

针对现有建筑能耗高，节能效果不明显的问题，本发明提供了一种基于地道风、空气源热泵及太阳能转轮除湿的相变房屋，包括相变房屋、地道风系统、空气源热泵和太阳能转轮除湿装置，所述相变房屋包括外围护墙壁和相变蓄能板，相变房屋的外围护墙壁厚度为200～250mm的空心砖墙体，相变蓄能板由厚度为1～2mm的铝板制成的封闭方盒，相变蓄能板上部具有进料口，相变蓄能板内部设有厚度为1mm的铝片，铝片均匀布置与相变蓄能板内，铝片为换热翅片，换热翅片增大相变蓄能板的换热面积，相变材料为癸酸与十六醇的混合物，相变材料由进料口灌入。