本發(fā)明涉及一種低樓層建筑，具體涉及一種基于蓄能的近零能耗建筑系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的提高，對居住環(huán)境的要求也越來越高，從最早手扇降溫或生柴火取暖，到電風(fēng)扇降溫或煤炭、電取暖、鍋爐供暖，再到空調(diào)降溫、取暖，從原生態(tài)到高耗能突變，帶來嚴(yán)重能源消耗提高及環(huán)境污染。尤其在最近幾年又進(jìn)一步推行恒溫恒濕房屋概念的智能家居的理念，將人們的生活環(huán)境舒適度推高，然而恒溫恒濕的舒適度的建筑基本以消耗能源為主，以空調(diào)技術(shù)作為主要設(shè)備并結(jié)合自動控制技術(shù)，將房屋控制在一個恒定溫度，這種生活方式以目前美國很多建筑為代表，所以美國人均消耗能源在全球之首，其居住建筑采暖能耗值+非采暖能耗值的單位面積建筑熱耗為13.55kgce/（m²?年）、電耗為49.6kwh/（m²?年），相比較中國目前老百姓行為節(jié)能還是很節(jié)約的，其城市采暖能耗值+非采暖能耗值的單位面積建筑熱耗為12.8kgce/（m²?年）、電耗為15.6kwh/（m²?年），在電耗上美國是中國3倍多。這種奢靡生活理念及享受之風(fēng)悄然影響到中國，有些開發(fā)商正在推行這種理念售房，如萬國城moma等，雖然這些產(chǎn)品采用了一些節(jié)能技術(shù)，但畢竟是要長期通過空調(diào)設(shè)備的工作得以維持，所以產(chǎn)生高能耗，增加大量的co2排放，如果在我國大量推行這種理念及建筑的話，能耗供應(yīng)能力在現(xiàn)在能耗總量的基礎(chǔ)上翻十倍都可能不夠能源供給能力，而且將會進(jìn)一步造成嚴(yán)重環(huán)境問題及co2排放問題，且無益于資源理性的消耗，并大大加速地球資源，急劇縮短地球壽命和人類生存空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種全年都能利用太陽能和地?zé)崮軄碚{(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，使室內(nèi)溫度保持在16-26℃之間且可同時自給所需生活熱水的低樓層建筑系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的這種基于蓄能的近零能耗建筑系統(tǒng)，系統(tǒng)包括建筑主體、模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)、基于蓄能的玻璃空腔綠植系統(tǒng)、垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)、基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)；模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)和玻璃空腔綠植系統(tǒng)分別布置于建筑主體不同外墻的內(nèi)側(cè)和外側(cè)；模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)包括若干相互拼裝的相變蓄能裝飾墻板，每塊相變蓄能裝飾墻板中均內(nèi)置有相變蓄能材料和從相變蓄能材料中穿過的空氣通道和水流通道；垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)包括沿豎直方向埋設(shè)于土壤中的垂直埋管，垂直埋管的兩端分別連接位于地面上的進(jìn)風(fēng)管路和出風(fēng)管路，出風(fēng)管路的終端與相變蓄能裝飾墻板的空氣通道連通，將處理后的新風(fēng)送入室內(nèi)；基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)包括太陽能光伏光熱一體化組件、太陽能空調(diào)、pcm蓄能罐和熱水箱，太陽能光伏光熱一體化組件的入口和出口分別與pcm蓄能罐、熱水箱和太陽能空調(diào)連通形成循環(huán)回路，太陽能光伏光熱一體化組件利用太陽能產(chǎn)生電能和熱能，電能為整個系統(tǒng)運(yùn)行提供電力，熱能分別送至pcm蓄能罐、熱水箱和太陽能空調(diào)；pcm蓄能罐作為熱源分別與熱水箱和太陽能空調(diào)連通；太陽能空調(diào)和熱水箱分別與相變蓄能裝飾墻板的水流通道連通，相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)空氣通道內(nèi)的新風(fēng)可與水流通道中的流體與進(jìn)行熱交換后送入室內(nèi)，從而滿足室內(nèi)負(fù)荷需求，實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)；熱水箱連接生活熱水管；玻璃空腔綠植系統(tǒng)垂直方向固定于建筑主體外墻上、底面固定于地面上帶空腔的龍骨支架，龍骨支架的外圍鋪設(shè)玻璃幕墻，龍骨支架空腔的高度方向內(nèi)側(cè)固定有相變蓄能板、外側(cè)布置有相變蓄能罐，龍骨支架的空腔內(nèi)設(shè)置有風(fēng)機(jī)，相變蓄能板的外側(cè)布置有植物幕墻，建筑主體外墻和玻璃幕墻的頂部和底部分別設(shè)置有可開閉的風(fēng)口；龍骨支架的空腔與太陽能光伏光熱一體化組件的背部空氣通道連通，空腔中的空氣在太陽能光伏光熱一體化組件的背部空氣通道中被太陽能光伏板產(chǎn)生的熱量加熱后通過建筑主體外墻上的風(fēng)口送入室內(nèi)。

所述模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)的相變蓄能裝飾墻板為有封裝殼體的矩形板，所述空氣通道和水流通道分別沿封裝殼體的縱向和橫向不相交布置，空氣通道和水流通道分別布置于相變蓄能裝飾墻板水平方向的內(nèi)側(cè)和外側(cè)；封裝殼體采用鋁合金材料制作，其上對應(yīng)空氣通道和水流通道的兩端位置處分別設(shè)置相應(yīng)的接口；空氣通道兩端的接口為插接接口，水流通道兩端的接口為螺紋接口，相鄰相變蓄能裝飾墻板的空氣通道接口和水流通道接口之間分別通過插接方式和螺紋套管連為一體，若干相變蓄能裝飾墻板拼裝好后在水流通道的兩端分別連接進(jìn)水總管和回水總管；封裝殼體上還設(shè)置有便于與建筑主墻固定的安裝孔。

若干所述相變蓄能裝飾墻板拼裝好后，將所述空氣通道的入口端與所述垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)的出風(fēng)管路連通。

所述玻璃空腔綠植系統(tǒng)的龍骨支架為型鋼支架，龍骨支架與所述建筑主體的外墻之間通過u型鋼連接固定，u型鋼開口寬度使所述相變蓄能板和建筑主墻之間形成一個空腔；所述玻璃幕墻為雙層玻璃幕墻，相變蓄能板為內(nèi)、外鋁合金板及填充于兩鋁合金板之間相變材料的整體件，相變蓄能板鑲嵌于龍骨支架上；所述相變蓄能罐為透明的玻璃罐，玻璃罐中封裝有相變材料，玻璃罐通過支架沿所述龍骨支架的寬度方向布置；若干相變蓄能罐均布于龍骨支架的高度方向下部；所述植物幕墻包括綠色植物和培養(yǎng)基塊，培養(yǎng)基塊固定于所述相變蓄能板的外側(cè)；植物幕墻的上方布置有噴淋裝置，噴淋裝置包括布置于所述植物幕墻上端寬度方向的供水管，供水管的長度方向外側(cè)均布有若干噴嘴，噴嘴的出水口朝向綠色植物，植物幕墻的下方設(shè)置有集水槽，集水槽的端部設(shè)置有穿過所述玻璃幕墻的排水管；所述風(fēng)機(jī)為無聲風(fēng)機(jī)，所述龍骨支架的頂部和底部均布置有所述風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)口處設(shè)置可自動開閉的電動風(fēng)閥，電動風(fēng)閥的入口處設(shè)置有中效過濾器；所述玻璃幕墻外側(cè)設(shè)置有可自動開閉的百葉垂簾，所述玻璃幕墻的上側(cè)設(shè)置有位于百葉垂簾上方的擋雨板。

所述建筑主體布置有玻璃空腔綠植系統(tǒng)的外墻從內(nèi)往外依次包括內(nèi)蓄能板、內(nèi)保溫板、砌筑主體和外保溫板，所述u型鋼與外保溫板連接固定。

所述垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)的垂直埋管通過管道井埋設(shè)于土壤中，包括多個并聯(lián)的u型管，各u型管包括空氣下行管、空氣上行管和底部彎道，空氣下行管的上端與所述進(jìn)風(fēng)管路連通，空氣上行管的上端與所述出風(fēng)管路連通；各u型管的空氣下行管和空氣上行管的下端分別設(shè)有漸縮的錐形段，空氣下行管和空氣上行管在錐形段的上方通過連通管連通；u型管空氣上行管的軸向中心線上懸掛有用圓柱管封裝的相變材料，圓柱管的下端處于所述連通管處、上端低于所述內(nèi)外套管的上端面，圓柱管內(nèi)相變材料的相變溫度從下往上依次遞增；底部彎道的上端兩側(cè)分別連接有變徑接頭，變徑接頭包括往上漸縮的圓錐段和其上方的圓柱段，圓柱段的上端口與所述錐形段的下端口對接為一體，圓柱段的上部內(nèi)置承接冷凝水的漏斗；底部彎道的最低位置處連接有排水管，排水管從地下伸出地面后連接有排水泵；漏斗的壁面坡度大于45o，出口直徑小于10mm；底部彎道的上部設(shè)置有水位傳感器。

所述u型管空氣上行管的上部外套有pvc的外套管，外套管和空氣上行管之間依次設(shè)置有保溫材料和相變材料，相變材料置于內(nèi)套管中，內(nèi)套管和外套管的兩端分別連接有密封組件；密封組件包括彈性套環(huán)、密封墊圈、彈性墊圈和密封塞鉚釘，彈性套環(huán)有兩個，分別套于所述空氣上行管的外壁和所述外套管的外壁，密封墊圈有兩個分別套于空氣上行管和外套管的外壁對應(yīng)于彈性套環(huán)的外端，密封墊圈的外端與外套管和內(nèi)套管的外端平齊，彈性墊圈位于內(nèi)套管和外套管的外端同時將兩密封墊圈封閉，通過密封塞鉚釘將彈性墊圈、密封墊圈和彈性套環(huán)緊固為一體將保溫材料和相變材料密封。

所述垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)管路上連接有過濾器和除濕器，垂直埋管與出風(fēng)管路連接側(cè)的管內(nèi)和管外均設(shè)置有相變材料，垂直埋管的底部設(shè)置有冷凝水收集及排出管路；進(jìn)風(fēng)管路和出風(fēng)管路上分別連接有風(fēng)閥，出風(fēng)管路上連接有風(fēng)機(jī)。

所述太陽能制熱制冷系統(tǒng)的pcm蓄能罐和熱水箱之間通過連接管道和熱水循環(huán)泵形成循環(huán)回路；pcm蓄能罐和太陽能空調(diào)之間通過連接管道和熱水循環(huán)泵形成閉合回路；太陽能空調(diào)和相變蓄能裝飾墻板之間通過連接管道形成供冷回路；熱水箱與相變蓄能裝飾墻板之間通過連接管道形成供暖回路；太陽能空調(diào)和熱水箱與相變蓄能裝飾墻板之間連接管道中的流體為水，其它設(shè)備之間連接管道中的流體為導(dǎo)熱油；pcm蓄能罐和熱水箱中分別設(shè)置輔助熱源，熱水箱連接有補(bǔ)水裝置。

所述pcm蓄能罐上設(shè)置有a1、d1、f1三個入口和b1、c1、e1三個出口，熱水箱有c2、b2、f2三個入口和a2、d2、e2三個出口，太陽能空調(diào)有a3、d3兩個入口和b3、c3兩個出口；太陽能光伏光熱一體化組件的出口通過連接管道及四通閥分別與pcm蓄能罐a1入口、熱水箱的c2入口和太陽能空調(diào)的a3入口連通；pcm蓄能罐的b1出口、熱水箱的d2出口、太陽能空調(diào)的b3出口分別通過連接管道與太陽能光伏光熱一體化組件的入口連通；pcm蓄能罐的c1出口與熱水箱的b2入口、熱水箱的a2出口與pcm蓄能罐的d1入口分別通過連接管道連通；pcm蓄能罐的e1出口與太陽能空調(diào)的a3入口、太陽能空調(diào)的b3出口與pcm蓄能罐的f1入口分別通過連接管道連通；太陽能空調(diào)的c3出口與室內(nèi)輻射板的入口、室內(nèi)輻射板的出口與太陽能空調(diào)的d3入口分別通過連接管道連通；熱水箱的e2出口與室內(nèi)輻射板的入口、室內(nèi)輻射板的出口與熱水箱的f2入口分別通過連接管道連通，熱水箱的e2出口同時連接所述生活熱水管；pcm蓄能罐的a1入口與b1出口、d1入口與c1出口、e1出口與f1入口之間均通過螺旋紫銅管連接；熱水箱的a2出口與b2入口、c2入口與d2出口均通過螺旋紫銅管連接；太陽能空調(diào)的a3入口與b3出口連通形成熱媒通道，c3出口與d3入口連通形成冷媒通道；pcm蓄能罐的c1出口與熱水箱的b2入口之間的連接管道、pcm蓄能罐的e1出口和太陽能空調(diào)的a3入口之間的連接管道上分別連接有所述熱水循環(huán)泵，太陽能光伏光熱一體化組件的入口管道上連接有循環(huán)水泵；pcm蓄能罐的d1入口與c1出口、e1出口與f1入口之間的螺旋紫銅管分別連接第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述熱水箱中設(shè)置有一個溫度傳感器；pcm蓄能罐、熱水箱和太陽能空調(diào)的各入口處均連接有閘閥和蝶閥，各連接管道外均設(shè)置有保溫層。

本發(fā)明通過模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)將垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)和基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)連接起來，模塊化相變蓄能裝飾墻作為換熱單元，垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)作為新風(fēng)處理單元，基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)作為冷熱源，利用太陽能產(chǎn)生的冷/熱量，在夏季和冬季對地道風(fēng)系統(tǒng)所處理的新風(fēng)進(jìn)行補(bǔ)償，保證新風(fēng)被處理到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)之后通過模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)送入室內(nèi)，同時基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)將冷/熱量儲存在模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)中的相變材料內(nèi)，通過相變材料調(diào)節(jié)降低室內(nèi)的溫度波動，保證室內(nèi)溫度維持在人體舒適范圍內(nèi)。本發(fā)明同時將玻璃空腔綠植系統(tǒng)與基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)中光伏光電一體化組件的背部空氣通道相連接。在冬季，玻璃空腔綠植系統(tǒng)內(nèi)的空氣經(jīng)由光伏光電一體化組件的背部空氣通道進(jìn)入到室內(nèi)?？諝庠诠夥怆娨惑w化組件的背部空氣通道中被太陽能光伏板產(chǎn)生的熱量加熱，從而提高進(jìn)入玻璃空腔綠植系統(tǒng)內(nèi)空氣的溫度，提高玻璃空腔綠植系統(tǒng)在冬季的利用率。

總之，本發(fā)明將垂直埋管的垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)、基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)、模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)、基于蓄能的玻璃空腔綠植系統(tǒng)、基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)與建筑主體集成于一體，充分高效的利用太陽能和地?zé)崮?，從而?shí)現(xiàn)全年利用太陽能和地?zé)崮苷{(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度變化的目的，使房間長期保持在16-26℃之間，且可同時提供所需的生活熱水。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的設(shè)備布置示意圖。

圖2為圖1中的a向放大示意圖。

圖3為圖2中相變蓄能裝飾墻板的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3中的b-b示意圖。

圖5為圖3中的c-c示意圖。

圖6為圖1中玻璃空腔綠植系統(tǒng)的側(cè)視放大剖視示意圖。

圖7為圖6的d-d示意圖（未畫百葉垂簾）。

圖8為圖1中龍骨支架的軸側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為圖7中的e部放大示意圖。

圖10為圖1中垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為圖10中垂直埋管之一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為圖11中的f-f剖視示意圖。

圖13為圖11中的g部放大示意圖。

圖14為圖11中的h部放大示意圖。

圖15為圖1中基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)的放大設(shè)備布置示意圖。

圖16為圖15中pcm蓄能罐的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17為圖15中熱水箱的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)施例公開的這種基于蓄能的近零能耗建筑系統(tǒng)，包括建筑主體1、模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)2、玻璃空腔綠植系統(tǒng)3、垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)4、基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)5。

圖2-5為本實(shí)施例的模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)2的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖2所示，本實(shí)施例的模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)2由四塊模塊化的相變蓄能裝飾墻板21拼裝而成。拼裝后墻體的水平方向內(nèi)置有水流通道、豎直方向內(nèi)置有空氣通道，空氣通道的下端連接有室外空氣補(bǔ)充管道22，水流通道的兩端分別連接有進(jìn)水總管23和回水總管24。

如圖3至圖5所示，相變蓄能裝飾墻板21為有封裝殼體211的矩形板，封裝殼體211的縱向和橫向不相交布置有空氣通道212和水流通道213，空氣通道212和水流通道213分別布置于相變蓄能裝飾墻板21厚度方向的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，水流通道213在外側(cè)可以通過熱傳導(dǎo)與室內(nèi)進(jìn)行輻射換熱。封裝殼體211宜采用1-2mm厚的鋁合金板制作，其上對應(yīng)空氣通道212和水流通道213的兩端位置處分別設(shè)置相應(yīng)的接口，空氣通道212兩端的接口為插接接口214，水流通道213兩端的接口為螺紋接口215。封裝殼體211的四角設(shè)置有便于與建筑主墻固定的安裝孔216。封裝殼體中的相變蓄能材料為石蠟，為了增加相變材料的導(dǎo)熱性能，在石蠟中加入5%-10%的石墨烯，填充之前將石墨烯和石蠟攪拌成粘稠狀。

相變蓄能裝飾墻板21的水平長度宜為800mm-1000mm，高度宜為400mm-500mm，厚度宜為40mm-50mm，以便于模塊化生產(chǎn)、安裝和拆卸?？諝馔ǖ?12和水流通道213之間在厚度方向的間距宜為5mm左右，空氣通道的直徑宜為20mm-25mm，相鄰空氣通道之間間距宜為15mm-20mm；水流通道的直徑宜為5mm-10mm，相鄰水流通道之間的間距宜為15mm-20mm。

相鄰相變蓄能裝飾墻板21的空氣通道接口和水流通道接口之間分別通過插接方式和螺紋套管連為一體。各相變蓄能裝飾墻板21連接好后，在水流通道的兩側(cè)分別連接好進(jìn)水總管23和回水總管24。

圖6-圖9為本實(shí)施例的玻璃空腔綠植系統(tǒng)3的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖6所示，本實(shí)施例的玻璃空腔綠植系統(tǒng)3包括龍骨支架31、植物幕墻32、玻璃幕墻33、百葉垂簾34、相變蓄能板35、相變蓄能罐36、無聲風(fēng)機(jī)37、電動風(fēng)閥38、中效過濾器39。如圖6、圖7所示，綠植玻璃幕墻32依附的建筑主體1的外墻從內(nèi)往外依次包括內(nèi)蓄能板11、內(nèi)保溫板12、砌筑主體13和外保溫板14。如圖6、圖8所示，龍骨支架31為帶內(nèi)腔的型鋼支架，本實(shí)施例的龍骨支架采用矩形鋼圍成。如圖7、圖9所示，龍骨支架31和建筑主體的外墻之間通過u型鋼311連接固定，u型鋼的一側(cè)壁通過螺釘與龍骨支架1的型鋼連接緊固，另一側(cè)壁通過鉚釘與建筑主墻1的外保溫板14固定。如圖6、圖7所示，相變蓄能板35為兩側(cè)鋁合金板和其中填塞的相變材料的整體件，將相變蓄能板35做成與龍骨支架31縱、橫型鋼圍成矩形框的相應(yīng)大小鑲嵌安裝。為了更好的蓄能，在鋁合金板的上部涂吸熱材料。相變材料采用石蠟，相變溫度為20℃，為增強(qiáng)換熱，石蠟中加入5%-10%的石墨烯和碳纖維按1:1組成的混合物。相變蓄能板可以吸收一定的能量，夏季時為空腔內(nèi)的空氣循環(huán)提供一定的冷量，冬季時提供一定的熱量，可以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度使其穩(wěn)定在一定的范圍。相變蓄能板35安裝于龍骨支架31上后與建筑主墻1的外保溫板層14之間形成一個空腔，該空腔具有隔熱和保溫的作用。

如圖6所示，植物幕墻32包括培養(yǎng)基321和種植于培養(yǎng)基321上的綠色植物322，本實(shí)施例的培養(yǎng)基321采用不發(fā)霉且自帶營養(yǎng)的壘土塊。將培養(yǎng)基固定于相變蓄能板35的外側(cè)，使培養(yǎng)基321長期穩(wěn)定在一定的溫度范圍，保證綠色植物322的良好生長。

如圖6所示，在植物幕墻32的上方設(shè)置沿其寬度方向布置的供水管gs，在供水管gs的外側(cè)均布噴嘴，控制噴嘴定期給植物噴水從而保持植物的正常生長。在植物幕墻32的下方設(shè)置集水槽jsc收集多余的噴淋水，在集水槽的端部設(shè)置排水管p將集水槽中的水排出龍骨支架31的空腔外。夏季時還可通過噴嘴噴霧來降低空腔內(nèi)的空氣溫度。供水管gs可與室內(nèi)的自來水管道連通來取水源。

如圖6所示，相變蓄能罐36沿龍骨支架31的寬度方向布置，若干相變蓄能罐36通過角鋼支架j均布于龍骨支架31空腔外側(cè)的下部。本實(shí)施例的相變蓄能罐采用透明的玻璃罐，玻璃罐的直徑選用5cm，相鄰玻璃罐之間的間距設(shè)置為10cm，相變蓄能罐從龍骨支架空腔的底部往上排列，排列高度約150cm-200cm。玻璃罐內(nèi)封裝相變溫度為30℃的石蠟作為相變材料。

冬季太陽輻射可以透過玻璃罐進(jìn)入到龍骨支架的空腔內(nèi)，并且不會影響綠色植物的采光；玻璃罐內(nèi)的相變材料在冬季時可以吸收并儲存大量的太陽能熱量，從而使空腔內(nèi)的溫度長期穩(wěn)定在一定的溫度范圍，并可持續(xù)的為住宅室內(nèi)提供一定的熱量。

如圖6、圖7所示，玻璃幕墻33為雙層玻璃幕墻，本實(shí)施例采用5+18a+5普通中空玻璃，玻璃幕墻鋪設(shè)于龍骨支架的外圍使龍骨支架的空腔形成封閉的腔體。為了使該封閉腔體的空氣保持流通，在建筑主墻1的頂部和底部及玻璃幕墻33的頂部和底部分別設(shè)置風(fēng)口，建筑主墻1的風(fēng)口處均設(shè)置電動風(fēng)閥38和中效過濾器39，玻璃幕墻的風(fēng)口處設(shè)置電動風(fēng)閥38。建筑主體的外墻上頂部和底部的風(fēng)口距離植物幕墻相應(yīng)的邊緣約10cm，風(fēng)口的入口處均設(shè)置中效過濾器。在龍骨支架1空腔的外側(cè)對應(yīng)玻璃幕墻的上下風(fēng)口處分別設(shè)置無聲風(fēng)機(jī)8，上端的無聲風(fēng)機(jī)在冬季時開啟，主要作為下風(fēng)口提供熱風(fēng)的動力源，下端的無聲風(fēng)機(jī)主要為上風(fēng)口提供冷風(fēng)的動力源。在龍骨支架的空腔內(nèi)還設(shè)置溫度傳感器w，控制中心通過溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)來控制無聲風(fēng)機(jī)及電動風(fēng)閥的開閉。

玻璃幕墻33的外側(cè)還設(shè)置有百葉垂簾34，在玻璃幕墻33的上側(cè)設(shè)置位于百葉垂簾34上方的擋雨板dy。冬季時將百葉垂簾的葉片打開，讓更多的太陽輻射熱進(jìn)入到龍骨支架的空腔內(nèi)使相變蓄能罐吸收熱量儲存；夏季太陽輻射較強(qiáng)時，將百葉垂簾的葉片關(guān)閉以阻擋一部分太陽輻射熱，從而避免空腔內(nèi)的溫度過高。擋雨板主要是減少雨水對百葉垂簾的損壞。

圖10-圖14為本實(shí)施例的垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)4的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)，利用地下土壤溫度相對穩(wěn)定的特性，以空氣作為換熱媒介，通過垂直埋管和垂直埋管內(nèi)外相變材料的耦合，實(shí)現(xiàn)地道風(fēng)與地下土壤的換熱為住宅室內(nèi)提供冷量，在大大減小占地面積的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)土壤冷源的高效利用，同時還可提高室內(nèi)空氣的品質(zhì)。

如圖10所示，本實(shí)施例的垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)4包括沿豎直方向埋設(shè)于土壤中的垂直埋管41，垂直埋管41的兩端分別連接有位于地面上的進(jìn)風(fēng)管路和出風(fēng)管路，出風(fēng)管路的終端與模塊化相變裝飾墻系統(tǒng)相連，進(jìn)風(fēng)管路上連接有過濾器42和除濕器43，進(jìn)風(fēng)管路和出風(fēng)管路上分別連接有風(fēng)閥44，進(jìn)風(fēng)管路上連接有風(fēng)機(jī)45。本實(shí)施例的過濾器42采用中效過濾器。

如圖10、圖11所示，垂直埋管41管道井gd埋設(shè)于土壤中，包括多個并聯(lián)的u型管，u型管的數(shù)量由建筑冷負(fù)荷決定。每個u型管包括空氣下行管411、空氣上行管412和底部彎道413，空氣下行管411的上端與進(jìn)風(fēng)管路連通，空氣上行管412的上端與出風(fēng)管路連通?？諝庀滦泄?11和空氣上行管412的下端分別設(shè)有漸縮的錐形段，空氣下行管11和空氣上行管412在錐形段的上方通過連通管414連通，本實(shí)施例u型管的埋設(shè)約為深度為20米，連通管414設(shè)置于底部彎道413的上方約1m處。

如圖11至圖14所示，空氣上行管412的淺層管段外套有pvc的外套管4121，外套管4121和空氣上行管412之間依次設(shè)置有保溫材料4122和相變材料4123，相變材料置于內(nèi)套管4124中，內(nèi)套管4124和外套管4121的兩端分別連接有密封組件m，以防止地下水浸入保溫材料中。外套管4121的設(shè)置位于空氣上行管的地下0-8米范圍內(nèi)，以該區(qū)域土壤層溫度低于20℃的深度為準(zhǔn)。保溫材料采用3-5cm的聚氨酯。

如圖11和圖13所示，密封組件m包括彈性套環(huán)m1、密封墊圈m2、彈性墊圈m3和密封塞鉚釘m4。彈性套環(huán)m1有兩個，分別套于空氣上行管412的外壁和外套管4121的外壁，密封墊圈m2有兩個，分別套于空氣上行管412和外套管4121的外壁對應(yīng)于彈性套環(huán)m1的外端，密封墊圈m2的外端與外套管4121和內(nèi)套管4124的外端平齊，彈性墊圈m3位于內(nèi)套管4121和外套管4121的外端同時將兩密封墊圈m2封閉，通過密封塞鉚釘m4將彈性墊圈m3、密封墊圈m2和彈性套環(huán)m1緊固為一體將保溫材料和相變材料密封。彈性套環(huán)m1的厚度為1-2cm，大于鉚釘?shù)闹睆?，彈性墊圈m2與密封墊圈m3結(jié)合處在施工時涂抹玻璃膠進(jìn)行密封。

如圖11所示，空氣上行管412的軸向中心線上懸掛有用圓柱管415封裝的相變材料，圓柱管415的下端處于連通管414處、上端低于內(nèi)、外套管的上端面，圓柱管415內(nèi)相變材料的相變溫度從下往上依次遞增。本實(shí)施例的相變材料均采用石蠟，在石蠟中加入5%-10%的石墨烯和碳纖維按1:1組成的混合物。圓柱管內(nèi)的相變材料設(shè)置三層，從下往上的相變溫度依次為16℃、18℃和20℃。本實(shí)施例空氣上行管外的相變材料的相變溫度為20℃。本實(shí)施例的圓柱管采用直徑5cm管。

如圖14所示，底部彎道413的上端兩側(cè)分別連接有變徑接頭，變徑接頭包括往上漸縮的圓錐段416和其上方的圓柱段417，圓柱段的上端口與錐形段的下端口對接為一體，圓柱段的上部內(nèi)置承接冷凝水的漏斗418。本實(shí)施例漏斗418的壁面坡度大于45o，其壁面坡度足以讓冷凝水在重力作用下向下流動；漏斗出口直徑不大于10mm，以使空氣下行管和空氣上行管中的冷凝水可順利進(jìn)入底部彎管中，而管內(nèi)的空氣不易從漏斗通過，從而使底部彎道內(nèi)難以形成空氣對流，減少冷凝水對管內(nèi)空氣的污染。如圖11和圖14所示，底部彎道413的最低位置處連接有排水管48，排水管8從地下伸出地面后連接有排水泵49。底部彎道413的上部設(shè)置水位傳感器swcgq。

地下埋管沿豎直方向埋設(shè)于管道井中，克服了常規(guī)水平埋管系統(tǒng)需占用過大的基坑面積的缺陷，還解決了部分地區(qū)淺層土壤溫度偏高，導(dǎo)致常規(guī)水平埋管系統(tǒng)效率不高的問題。地下埋管內(nèi)的相變材料可以儲存一部分地道通風(fēng)所含的土壤冷量。隨著系統(tǒng)運(yùn)行時間的延長，地道換熱效率會下降，此時相變材料儲存的冷量作為地道通風(fēng)的冷源，用于冷卻管內(nèi)空氣，從而延長了系統(tǒng)的有效作用時間。與此同時，垂直埋管外的相變材料，同時起到保溫和蓄能的雙重作用，風(fēng)速較小時可以儲存冷量，并有效利用了淺層的保溫管段，有效地延長了地道的作用長度。

垂直埋管內(nèi)外的相變蓄能管有效增加了地道通風(fēng)的換熱面積，從而提高其降溫效果。垂直埋管底部冷凝水收集及排出管路的設(shè)置，充分利用了重力收集管內(nèi)冷凝水，并通過排水管將冷凝水排至室外地面。漏斗結(jié)構(gòu)的設(shè)置可以減少或避免冷凝水與管內(nèi)流通空氣的接觸，從而大大降低了常規(guī)水平埋管系統(tǒng)將夏季凝露引起的發(fā)霉和病菌滋生引入室內(nèi)的可能，有效提高了室內(nèi)空氣品質(zhì)。

圖15-圖17為本實(shí)施例基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)5的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖15所示，本實(shí)施例的基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)由制熱/冷側(cè)、儲熱側(cè)和用戶側(cè)三部分組成。制熱/冷側(cè)以導(dǎo)熱油作為熱/冷媒，利用太陽能來產(chǎn)生熱能/冷能過程中涉及的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，主要包括太陽能光伏光熱一體化組件51、循環(huán)水泵52和太陽能空調(diào)56。太陽能光伏光熱一體化組件完成系統(tǒng)的集熱過程，用于供熱/生活熱水以及供給太陽能空調(diào)56所需的熱媒水。儲熱側(cè)將制熱/冷側(cè)產(chǎn)生的熱能進(jìn)行儲存，并且向制熱/冷側(cè)、用戶側(cè)供熱過程中涉及的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括pcm蓄能罐53、熱水箱54、熱水循環(huán)泵55。用戶側(cè)為經(jīng)儲熱側(cè)流出的熱水或制熱/冷側(cè)流出的冷水在室內(nèi)處理空氣以及經(jīng)儲熱側(cè)流出的熱水供給用戶生活熱水過程中涉及的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括相變蓄能裝飾墻板21、生活熱水管511。制熱/冷側(cè)、儲熱側(cè)和用戶側(cè)通過連接件相連形成完整的基于pcm蓄能的太陽能制熱制冷系統(tǒng)，連接件包括連接管道和四通換向閥510。

如圖15和圖16所示，pcm蓄能罐53上設(shè)置有a1、d1、f1三個入口和b1、c1、e1三個出口。a1入口與b1出口、d1入口與c1出口、e1出口與f1入口之間均通過螺旋紫銅管連接。

如圖15和圖17所示，熱水箱54有c2、b2、f2三個入口和a2、d2、e2三個出口。a2出口與b2入口、c2入口與d2出口均通過螺旋紫銅管連接。

如圖15所示，太陽能空調(diào)56有a3、d3兩個入口和b3、c3兩個出口。a3入口與b3出口之間通過螺旋紫銅管連通形成熱媒通道，c3出口與d3入口之間通過螺旋紫銅管連通形成冷媒通道。

如圖15所示，太陽能光伏光熱一體化組件51的出口通過連接管道及四通閥510分別與pcm蓄能罐53的a1入口、熱水箱54的c2入口和太陽能空調(diào)56的a3入口連通，pcm蓄能罐的b1出口、熱水箱的d2出口、太陽能空調(diào)的b3出口分別通過連接管道與太陽能光伏光熱一體化組件51的入口連通形成一個循環(huán)回路。太陽能光伏光熱一體化組件51的入口管道上連接有循環(huán)水泵52。

pcm蓄能罐53的c1出口與熱水箱54的b2入口、熱水箱54的a2出口與pcm蓄能罐53的d1入口分別通過連接管道連通形成一個循環(huán)回路。pcm蓄能罐53的d1入口與c1出口、e1出口與f1入口之間的螺旋紫銅管分別連接第一溫度傳感器cgq1和第二溫度傳感器cgq2，熱水箱54中設(shè)置有一個溫度傳感器cgq。

pcm蓄能罐53的e1出口與太陽能空調(diào)56的a3入口、太陽能空調(diào)56的b3出口與pcm蓄能罐53的f1入口分別通過連接管道連通一個閉合回路。

pcm蓄能罐53的c1出口與熱水箱54的b2入口之間的連接管道、pcm蓄能罐53的e1出口和太陽能空調(diào)56的a3入口之間的連接管道上分別連接有熱水循環(huán)泵55。

pcm蓄能罐53內(nèi)相變材料采用相變溫度為100℃的石蠟，石蠟封裝在直徑為100cm的不銹鋼封裝罐內(nèi)，同時在石蠟中加入5%-10%的石墨烯和碳纖維按1:1組成的混合物。導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)。

pcm蓄能罐53和熱水箱54中設(shè)置有螺旋式電熱管作為輔助熱源，圖16和圖17中g(shù)1、h1和g2、h2分別為螺旋式電熱管的外接接頭。螺旋式電熱管的設(shè)置可保證系統(tǒng)在太陽能不充足或者儲存的熱能不足時能夠正常、穩(wěn)定運(yùn)行。

太陽能空調(diào)56的c3出口與相變蓄能裝飾墻板21的入口、相變蓄能裝飾墻板21的出口與太陽能空調(diào)56的d3入口分別通過連接管道連通形成供冷回路。

熱水箱54的e2出口與相變蓄能裝飾墻板21的入口、21的出口與熱水箱54的f2入口分別通過連接管道連通形成供暖回路，熱水箱54的e2出口同時連接有生活熱水管511。熱水箱54還連接有補(bǔ)水裝置58，補(bǔ)水通過熱水箱的i接口送入，如圖17所示。補(bǔ)水裝置用于補(bǔ)充供給生活熱水以及供熱過程中的水量散失。應(yīng)盡量保證補(bǔ)水速度與生活熱水取水的速度相當(dāng)。

太陽能空調(diào)56和相變蓄能裝飾墻板21之間連接管道中的流體為水，其它設(shè)備之間連接管道中的流體為導(dǎo)熱油。導(dǎo)熱油可防止流體溫度過高時蒸發(fā)。

pcm蓄能罐、熱水箱和太陽能空調(diào)的各入口處均連接有閘閥和蝶閥以控制各連接管道中的流體流量，各連接管道外均設(shè)置有橡塑保溫層，防止系統(tǒng)能量損失。

本實(shí)施例的工作過程如下：

夏季制生活熱水及空調(diào)模式

（a）當(dāng)有太陽輻射時，基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)開啟，該系統(tǒng)利用太陽能同時發(fā)電并同時制備高溫媒介，將所產(chǎn)生的電量存儲在蓄電池中，用于各個系統(tǒng)的電力供應(yīng)；利用高溫媒介將熱量儲存于pcm蓄能罐中，用于加熱熱水箱的以及用于太陽能空調(diào)制備冷量。

當(dāng)建筑主體沒有負(fù)荷需求時，維持基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)的運(yùn)行。

當(dāng)建筑主體存在負(fù)荷需求時，開啟垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)以及基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)的制冷部分，同時將垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)與模塊化相變蓄能裝飾墻連通，將基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)與模塊化相變蓄能裝飾墻連通；將基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)中產(chǎn)生的冷量送至模塊化相變蓄能裝飾墻板的水流通道中，將冷量傳遞給墻板中的相變材料和空氣通道中的新風(fēng)，同時垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)將處理的新風(fēng)送至相變蓄能裝飾墻板的空氣通道中，該過程可以保證新風(fēng)被處理至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)后送至室內(nèi)，同時相變蓄能裝飾墻板內(nèi)的相變材料可以降低室內(nèi)溫度的波動，確定室內(nèi)溫度維持在人體熱舒適范圍內(nèi)；

（b）當(dāng)沒有太陽輻射且當(dāng)建筑沒有負(fù)荷需求時，關(guān)閉系統(tǒng)運(yùn)行；此時如果建筑存在負(fù)荷需求，開啟基于蓄能太陽能制冷制熱系統(tǒng)的制冷部分，利用pcm蓄能罐內(nèi)儲存的熱量制備冷量，開啟垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)，同時將垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)與模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)連通，將基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)與基于輻射與對流的模塊化相變蓄能裝飾墻連通，將基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)中產(chǎn)生的冷量送至模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)的水流通道中，將冷量傳遞給墻體中的相變材料和新風(fēng)，同時控制垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)將處理的新風(fēng)送至模塊化相變蓄能裝飾墻墻體的空氣通道中，該過程可以保證新風(fēng)被處理至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)后送至室內(nèi)，同時相變蓄能裝飾墻內(nèi)的相變材料可以降低室內(nèi)溫度發(fā)熱波動，確定室內(nèi)溫度維持在人體熱舒適范圍內(nèi)；

（c）玻璃空腔綠植系統(tǒng)在夏季維持開啟，通過綠色植被來降低室內(nèi)的負(fù)荷，并為室內(nèi)提供氧氣。

過渡季節(jié)制生活熱水

（a）當(dāng)有太陽輻射時，基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)開啟，該系統(tǒng)利用太陽能同時發(fā)電并同時制備高溫媒介，將所產(chǎn)生的電量存儲在蓄電池中，用于建筑各個系統(tǒng)的電力供應(yīng)，利用高溫媒介將熱量儲存于pcm蓄能罐中，用于加熱熱水箱。當(dāng)建筑主體沒有熱水需求時，維持基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)的運(yùn)行。當(dāng)建筑存在熱水負(fù)荷需求，可直接使用熱水箱中的熱水；

（b）當(dāng)沒有太陽輻射時，開啟基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)中蓄能罐與熱水箱之間的連接，保證熱水箱溫度高于所需溫度范圍。當(dāng)建筑存在負(fù)荷需求，可直接使用熱水箱中的熱水；

（c）玻璃空腔綠植系統(tǒng)在過渡季維持開啟，為室內(nèi)提供氧氣，提高舒適度。

冬季制生活熱水及采暖模式

（a）當(dāng)有太陽輻射時，開啟基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用太陽能同時發(fā)電并同時制備高溫媒介，將所產(chǎn)生的電量存儲在蓄電池中，用于建筑各個系統(tǒng)的電力供應(yīng)，利用高溫媒介將熱量儲存于pcm蓄熱罐中，用于加熱熱水箱；當(dāng)建筑沒有負(fù)荷需求時，維持基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)的運(yùn)行。當(dāng)建筑存在負(fù)荷需求，開啟垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)，同時將垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)和模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)連通、將基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)與模塊化相變蓄能裝飾墻連通，將基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量送至模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)的水流通道中，將熱量傳遞給墻體中的相變材料和新風(fēng)，垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)將處理的新風(fēng)送至模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)的空氣通道中，冬季地道風(fēng)不能將新風(fēng)處理至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，新風(fēng)在模塊化相變蓄能裝飾墻中進(jìn)行二次加熱至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)后送至室內(nèi)，同時相變蓄能裝飾墻內(nèi)的相變材料釋放熱量可以降低室內(nèi)溫度的波動，確保室內(nèi)溫度維持在人體熱舒適范圍內(nèi)；

（b）當(dāng)沒有太陽輻射時，且當(dāng)建筑沒有負(fù)荷需求時，關(guān)閉系統(tǒng)運(yùn)行。當(dāng)建筑存在負(fù)荷需求，開啟垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)，同時將垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)與模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)連通，將基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)與模塊化相變蓄能裝飾墻連通，將基于蓄能的太陽能制冷制熱系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量送至模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)的水流通道中，將熱量傳遞給墻體中的相變材料和新風(fēng)中，垂直埋管地道通風(fēng)與相變蓄能耦合系統(tǒng)將處理的新風(fēng)送至模塊化相變蓄能裝飾墻墻體的空氣通道中，冬季地道風(fēng)不能將新風(fēng)處理至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，新風(fēng)在模塊化相變蓄能裝飾墻系統(tǒng)中進(jìn)行二次加熱至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)后送至室內(nèi)，同時相變蓄能裝飾墻內(nèi)的相變材料放熱可以降低室內(nèi)溫度的波動，確保室內(nèi)溫度維持在人體熱舒適范圍內(nèi)；

（c）當(dāng)有太陽輻射時，將玻璃空腔綠植系統(tǒng)與太陽能光伏光熱一體化組件背部風(fēng)道連通，玻璃空腔綠植系統(tǒng)空腔中的新風(fēng)經(jīng)過風(fēng)道加熱至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)后送入室內(nèi)，同時植物通過光合作用和蒸騰作用可以為室內(nèi)提供一定的氧氣和水氣，并凈化室內(nèi)循環(huán)空氣，從而增加室內(nèi)的空氣品質(zhì)，提高室內(nèi)人體的舒適度。當(dāng)沒有太陽輻射時，關(guān)閉玻璃空腔綠植系統(tǒng)與太陽能光伏光熱一體化組件背部風(fēng)道的連通并關(guān)閉玻璃空腔綠植系統(tǒng)與室內(nèi)的連通。