一种自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置的制作方法

1.本发明属于平板式热交换技术领域，具体为一种自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置。


背景技术：

2.本发明装置符合国家双碳工作要求，可广泛应用于建筑节能。
3.人类生存的地球，自然环境温度规律变化，可利用的自然能均为清洁能源，其中适合人类工作、生活利用的温度(15-25)度时间占比很高，可达40％-60％。如果将自然能(冷热能)高效传递到室内供人们生活、生产使用，替代或减少使用传统空调设备时间，将对中国节能减排起到巨大的推动作用。
4.但是现有建筑物在利用自然冷热能方面的不足：建筑墙体绝大多数为绝热结构，自然温度适合利用时，也无法传递利用，建筑物虽然可使用窗体进行室外气温利用，但效率低，且风雨、雾霾就无法使用。有些建筑物集中空调虽带有新风系统，但集中空调还需较高的电能驱动集中空调系统工作，能耗较高。新型节能空调系统虽能利用自然冷源，但造价昂贵，能耗高，维护成本高。现有建筑物结构，无法将自然冷能热能传递到室内使用，自然能利用效率极低。亟需一种自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置，全天候利用自热能源。为中国双碳实施，提供一种高效利用自然能源的节能装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置。
6.本发明采用的技术方案如下：一种自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置，所述自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置的内部设置有：室内微热管换热器、室外微热管换热器、迷宫式热变相腔体、导热液储液罐、导热液循环泵、自动控制模块、集群管理平台。
7.在一优选的实施方式中，所述自动控制模块cpu依据室内外温差，自动关闭电磁阀k2，m1充液泵工作，为热变相腔体充入导热液。当导热液充满腔体，cpu控制k1、k2关断，启动导热液循环泵m3及内外轴流风机(f1-f4)工作，热变相腔体呈现高效导热功能，可充分利用室外自然冷热源。
8.在一优选的实施方式中，所述动控制模块cpu依据室内外温差，自动关闭k3、m3，停止导热循环，控制k1关闭，k2打开，启动抽液泵m2工作，将热变相腔体内导热液抽出，热变相腔体呈现多腔体绝热结构，防止室内冷热源的散失。
9.在一优选的实施方式中，所述集群控制器与各个换热器自控模块通过tcp/ip(或rs485)通信方式组网，由集群管控平台管理每一个换热器的自控模块，将每个模块所在位置室内外温度、运行状态等信息集中管理，并可将热交换集群信息传递给建筑物能耗管理平台使用。
10.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
11.1、本发明中，可根据室内外气温差异，自动切换热变相腔体导热或绝热状态，全天候自动利用自然能(冷热能)，克服了传统建筑墙体绝热特性阻碍自然冷热能的利用，该装置采用成熟的扁平微热管导热材料，导热效率高，自然能利用效果好，本装置热变相腔体采用迷宫式结构，这种结构为多层中空结构，使得绝热性能较好，本装置热变相腔体充满导热液后，还采用了热液循环泵及轴流风扇，使得热变相腔体在导热模式下，有更高的导热效率，该装置为平板式模块化结构，可根据建筑物需求配置多个装置，增大换热面积，提升自然冷热能交换效性能和建筑物能耗指标，本装置用于建筑物或建筑群时，装置可模块化堆叠扩展，此时可采用集群管控主机，对上百个装置模块集中管控，该装置可方便嵌入建筑物墙体，即可应用到民用建筑物、工业建筑物、钢结构建筑物、装配式建筑结构等新建建筑物节能应用，也可适用于建筑节能改造。
12.2、本发明中，本装置可使建筑物外墙具备自动利用自然能(冷热能)的功能，适于钢结构建筑、建筑预制墙体、建筑节能改造等场景，为建筑节能技术提供了一种新型节能装置，本装置采用可热变相腔体表面采用扁平微热管散热片，装置的规模化应用将推动我国微热管产业的发展和技术水平提升，本装置可全天候高效利用自然能(冷热)，可大幅减低传统空调能耗，本装置还可根据建筑墙体面积，室内空间等情况，进行模块化扩容，最大程度的利用外墙面积，提升自然能利用效率。
附图说明
13.图1为本发明的装置工作原理图；
14.图2为本发明中装置自控原理图。
具体实施方式
15.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
16.参照图1-2，
17.实施例：
18.一种自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置，结构包括：室内微热管换热器、室外微热管换热器、迷宫式热变相腔体、导热储液罐、导热液循环泵、自动控制模块、集群管理平台构成。装置结构示意图、装置自控原理图如下：
19.自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置工作原理如下：
20.夏季自然冷能交换模式：夏季夜晚，自动控制模块cpu通过温度采集器判断室外温度低于室内温度，达到设定阈值，打开电磁阀k1，关闭电磁阀k2，启动充液泵m1工作，为热变相腔体充入导热液，液位传感器cg1检测到导热液充满，热变相腔体为导热模式。cpu控制k1、k2关断，k3打开，启动导热液循环泵m3及内外轴流风机(f1-f4)工作，将自然冷能高效传递室内使用。夏季白天，气温升高，cpu判断室外温度高于室内温度，达到设定阈值，k3、m3停止工作，k1关闭，k2打开，启动抽液泵m2工作，将热变相腔内导热液抽出，热变相腔体呈多腔体绝热结构，可有效控制室内低温的散失。
21.冬季自然热能交换模式：冬季午时气温回升，自动控制模块cpu判断室外温度高于室内温度，达到设定阈值，启动充液泵m1工作，为热变相腔体充入导热液，液位传感器cg1检测到导热液充满，热变相腔体为导热模式，cpu控制k1、k2关断，k3打开，启动导热液循环泵m3及内外轴流风机(f1-f4)工作，将室外自然热能高效传递室内使用。冬季夜晚，气温下降，cpu判断室外温度低于室内温度，达到设定阈值，k3、m3停止工作，k1关闭，k2打开，启动抽液泵m2工作，将热变相腔内导热液抽出，热变相腔体呈多腔体绝热结构，可有效控制室内高温的散失。
22.集群控制器功能：当一个建筑物墙体及屋面使用上百个热交换装置时，集群控制器与各个换热器自控模块通过tcp/ip(或rs485)通信方式组网，由集群管控平台管理每一个换热器的自控模块，将每个模块所在位置室内外温度、运行状态等信息集中管理，并可将热交换集群信息传递给建筑物能耗管理平台使用。
23.本发明中，可根据室内外气温差异，自动切换热变相腔体导热或绝热状态，全天候自动利用自然能(冷热能)，克服了传统建筑墙体绝热特性阻碍自然冷热能的利用，该装置采用成熟的扁平微热管导热材料，导热效率高，自然能利用效果好，本装置热变相腔体采用迷宫式结构，这种结构为多层中空结构，使得绝热性能较好，本装置热变相腔体充满导热液后，还采用了热液循环泵及轴流风扇，使得热变相腔体在导热模式下，有更高的导热效率，该装置为平板式模块化结构，可根据建筑物需求配置多个装置，增大换热面积，提升自然冷热能交换效性能和建筑物能耗指标，本装置用于建筑物或建筑群时，装置可模块化堆叠扩展，此时可采用集群管控主机，对上百个装置模块集中管控，该装置可方便嵌入建筑物墙体，即可应用到民用建筑物、工业建筑物、钢结构建筑物、装配式建筑结构等新建建筑物节能应用，也可适用于建筑节能改造。
24.本发明中，本装置可使建筑物外墙具备自动利用自然能(冷热能)的功能，适于钢结构建筑、建筑预制墙体、建筑节能改造等场景，为建筑节能技术提供了一种新型节能装置，本装置采用可热变相腔体表面采用扁平微热管散热片，装置的规模化应用将推动我国微热管产业的发展和技术水平提升，本装置可全天候高效利用自然能(冷热)，可大幅减低传统空调能耗，本装置还可根据建筑墙体面积，室内空间等情况，进行模块化扩容，最大程度的利用外墙面积，提升自然能利用效率。
25.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
26.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置，其特征在于：所述自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置的内部设置有：室内微热管换热器、室外微热管换热器、迷宫式热变相腔体、导热储液罐、导热液循环泵、自动控制模块、集群管理平台。2.如权利要求1所述的一种自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置，其特征在于：所述自动控制模块cpu依据室内外温差，自动关闭电磁阀k2，m1充液泵工作，为热变相腔体充入导热液。当导热液充满腔体，cpu控制k1、k2关断，启动导热液循环泵m3及内外轴流风机(f1-f4)工作，热变相腔体呈现高效导热功能，可充分利用室外自然冷热源。3.如权利要求1所述的一种自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置，其特征在于：所述动控制模块cpu依据室内外温差，自动关闭k3、m3，停止导热循环，控制k1关闭，k2打开，启动抽液泵m2工作，将热变相腔体内导热液抽出，热变相腔体呈现多腔体绝热结构，防止室内冷热源的散失。4.如权利要求1所述的一种自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置，其特征在于：所述集群控制器与各个换热器自控模块通过tcp/ip(或rs485)通信方式组网，由集群管控平台管理每一个换热器的自控模块，将每个模块所在位置室内外温度、运行状态信息集中管理。

技术总结
本发明公开了一种自动控制导热与绝热的自然能平板式热交换装置。本发明中，可使建筑物外墙具备自动利用自然能(冷热能)的功能，适于钢结构建筑、建筑预制墙体、建筑节能改造等场景，为建筑节能技术提供了一种新型节能装置，本装置采用可热变相腔体的表面使用扁平微热管散热片，装置的规模化应用将推动我国微热管产业的发展和技术水平提升，本装置可全天候高效利用自然能(冷热)，可大幅降低传统空调能耗，本装置还可根据建筑墙体面积，室内空间等情况，进行模块化扩容，最大程度的利用外墙面积，提升自然能利用效率。提升自然能利用效率。提升自然能利用效率。


技术研发人员：赵高亚 周耀权 赵磊 任宏宇 孟凡东
受保护的技术使用者：中国通信建设北京工程局有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/12