一種超低能耗建筑系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于熱能利用領域。
【背景技術】
[0002]我國能源消費中，建筑能耗約占總能源消耗的30%，如此巨大的能耗，是我國居高不下的碳排放和霧霾天氣的真正元兇。因此，降低建筑能耗水平，杜絕化石燃料在建筑上的應用，使我國的碳排放大幅度減少，達到或低于發(fā)達國家的水平，徹底改善空氣質量，消除霧霾，是社會和諧發(fā)展的重中之重。本課題的主要目標是，發(fā)展各種高效的建筑節(jié)能技術，從而實現(xiàn)新建建筑和既有建筑采暖零排放的應用示范。
[0003]我國建筑取暖能耗的標準已經歷了三個階段:1.自1986年起，新建采暖居住建筑在1980?1981年當地通用設計能耗水平基礎上普遍降低30% ；2.自1996年起在達到第一階段要求的基礎上再節(jié)能30% (即總節(jié)能50%) ；3.自2005年起在達到第二階段要求的基礎上再節(jié)能30% (即總節(jié)能65%)。部分地區(qū)已提出進入第四階段，即在達到第三階段要求的基礎上再節(jié)能30% (總節(jié)能75%)。然而，盡管建筑節(jié)能標準在不斷提高，我國的空氣環(huán)境質量卻在不斷下降，這主要是由如下兩個原因構成:1.我國正處在城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展時期，新建建筑盡管符合更高的節(jié)能標準，但如此龐大的增量建筑所造成的排放仍十分驚人。
2.隨著我國生活水平的提高，居民對居住環(huán)境的要求也在不斷提升，這意味著龐大的存量建筑的能耗與排放也在不斷增加。隨著治理霧霾逐步成為了全社會的共同需求，針對新建建筑和既有建筑發(fā)展更高效的建筑節(jié)能技術，徹底取消采暖鍋爐與管網，實現(xiàn)采暖化石能源零消耗，二氧化碳零排放，污染物零排放意義十分重大。
[0004]建筑內部的熱量主要是通過圍護結構向外流失的，因此，加強建筑圍護結構的保溫對于減少采暖能耗至關重要。國際性研宄機構橫向比較了能源、交通、建筑、制造等高能耗行業(yè)中各種可減少碳排放的措施，研宄結果顯示，減少碳排放的最佳途徑正是通過提高建筑圍護結構的隔熱性能來降低建筑采暖能耗。而采暖能耗標準的不斷提高對墻體保溫材料提出了更嚴格的要求。當采暖能耗限額為15 Kffh/(m2a)時，墻體傳熱系數需要降到0.15W/m2K方能實現(xiàn)這一目標。單純采用外墻外保溫系統(tǒng)，則保溫層厚度需要達到20-30cm左右，如此厚度給保溫層的固定帶來了嚴重的困難，即如何避免高層建筑的外保溫層因老化或風壓而脫落引起嚴重事故。采用外墻外保溫與外墻內保溫結合的方式則可以很好的避免這一冋題。
[0005]由于低能耗建筑自身的能耗已經很低，合理的使用看似不起眼的室內廢熱源有可能完全彌補圍護結構的熱量損失。因此，開發(fā)室內余熱高效回收與相變蓄能系統(tǒng)具有重要的意義。太陽能作為清潔能源，在取暖零排放建筑中也將起到重要的作用。通過安裝太陽能吸收裝置，可以將太陽輻射轉化為熱量，并與高效余熱回收系統(tǒng)共用一個相變蓄能單元，從而進一步保障采暖零排放目標的實現(xiàn)。本發(fā)明提供了新的綜合熱能利用系統(tǒng)，將家庭生活余熱以及太陽能熱量連續(xù)起來，從而達到熱量利用。
[0006]由于我國大氣污染越來越嚴重，沙塵暴、霧霾等惡劣空氣現(xiàn)象越來越嚴重，3/4的城市居民吸收不到清潔的空氣。同時現(xiàn)代人80?90%的時間在室內度過，現(xiàn)代建筑物的密閉性增加，各種裝飾裝修材料、家具和日用化學品等大量進入室內，使室內污染物苯系物、揮發(fā)性有機物(VOC)、PM2.5的來源和種類增多。這些有害氣體存留、蓄積，造成室內空氣質量惡化，在室外空氣污染的基礎上更加重了一層，對人身體健康造成了嚴重的影響。導致白血病，肺癌，神經系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)，胎兒先天性缺陷等疾病的發(fā)生。
[0007]通風是改善室內空氣質量的關鍵，用室外新鮮空氣來稀釋室內空氣污染物，使?jié)舛冉档汀５绻彝饪諝鈬乐匚廴?如沙塵暴或可吸入顆粒物或其他污染物濃度高)就要避免直接開窗通風。目前住宅的人均面積通常較大，設計通常規(guī)定0.3次/小時的換氣次數作為冬季新風換氣標準，室內新風的不斷補充無疑會帶來空調系統(tǒng)能耗的增加，據有關部門測算，目前住宅總能耗已占全國能耗的37%，而在建筑能耗中，用于空調、采暖的能耗中占到了建筑能耗的35%~50%，隨著冬夏季極端氣候的頻繁出現(xiàn)且持續(xù)時間增長，空調耗電能量將不斷上升。
[0008]本專利發(fā)明的綜合熱能利用系統(tǒng)，新風機內置多層過濾裝置，能夠有效過濾甲醛，VOC, PM2.5污染氣體達99.9%以上，全熱交換器、儲能模塊等進行廢棄熱量的回收利用，借助相變材料調溫以后，新風系統(tǒng)回收熱交換器承擔的顯熱負荷明顯減少，相變材料作為一種能夠吸收或釋放潛熱的熱功能材料，當環(huán)境溫度高于相變溫度時，相變材料發(fā)生相變吸收熱量，當環(huán)境溫度降至相變溫度以下，相變材料發(fā)生相變釋放熱量，從而達到調控溫度和儲存能量的作用，并且相變材料相變后易于及時恢復。通過建立新風系統(tǒng)相變調溫子系統(tǒng)后，研宄結果表明，相對普通新風系統(tǒng)而言，本專利介紹的新型新風系統(tǒng)在節(jié)能效果和舒適度方面有明顯優(yōu)勢，對能源的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明提供了一種超低能耗建筑系統(tǒng)，該系統(tǒng)在最大限度節(jié)約能源的基礎上提供高質量的潔凈空氣。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為:
一種綜合熱能利用系統(tǒng)，包括太陽能系統(tǒng)、抽油煙機系統(tǒng)、打火灶余熱系統(tǒng)、送風系統(tǒng)、新風熱交換系統(tǒng)、外墻保溫系統(tǒng)、節(jié)能窗系統(tǒng)，其特征在于:
太陽能系統(tǒng)包括集熱模塊、太陽能系統(tǒng)換熱模塊、太陽能系統(tǒng)蓄熱模塊、太陽能系統(tǒng)流體模塊，所述集熱模塊吸收太陽能，然后通過太陽能系統(tǒng)換熱模塊傳遞給太陽能系統(tǒng)蓄熱模塊，太陽能系統(tǒng)流體模塊包括流體通道，所述流體通道與太陽能系統(tǒng)蓄熱模塊進行換熱，將熱量傳遞給流體通道中的流體；
抽油煙機系統(tǒng)，包括抽油煙機系統(tǒng)余熱回收模塊、抽油煙機系統(tǒng)換熱模塊、抽油煙機系統(tǒng)流體模塊，所述抽油煙機系統(tǒng)余熱回收模塊吸收抽油煙機煙氣余熱，然后通過抽油煙機系統(tǒng)換熱模塊傳遞給抽油煙機系統(tǒng)流體模塊，抽油煙機系統(tǒng)流體模塊包括流體通道，流體沿著流體通道流動，流體與抽油煙機系統(tǒng)換熱模塊進行換熱，將熱量傳遞給流體通道中的流體；抽油煙機系統(tǒng)還包括抽油煙機系統(tǒng)蓄熱模塊，所述抽油煙機系統(tǒng)換熱模塊將熱量傳遞給抽油煙機系統(tǒng)蓄能模塊，抽油煙機系統(tǒng)蓄能模塊將熱量傳遞給流體；
打火灶系統(tǒng)，包括打火灶系統(tǒng)余熱模塊、打火灶系統(tǒng)換熱模塊、打火灶系統(tǒng)蓄熱模塊、打火灶系統(tǒng)流體模塊，所述打火灶系統(tǒng)余熱模塊吸收打火灶余熱，然后通過打火灶系統(tǒng)換熱模塊傳遞給打火灶系統(tǒng)蓄熱模塊，打火灶系統(tǒng)流體模塊包括流體通道，所述流體通道與打火灶系統(tǒng)蓄熱模塊進行換熱，將熱量傳遞給流體通道中的流體；
送風系統(tǒng)包括送風系統(tǒng)流體模塊、送風系統(tǒng)換熱模塊、送風系統(tǒng)蓄熱模塊、所述流體模塊是送風風道，回風風道，所述回風風道中的回風經過送風系統(tǒng)換熱模塊將熱量傳遞給蓄熱模塊，送風系統(tǒng)流體模塊包括流體通道，所述流體通道與送風系統(tǒng)蓄熱模塊進行換熱，將熱量傳遞給流體通道中的流體。
[0011]外墻保溫系統(tǒng)由內至外依次為外墻內裝飾面、外墻內保溫層、粘結層、找平層、基層墻體、找平層、粘結層、外墻外保溫層、外墻外裝飾面；外墻外保溫層由發(fā)泡聚苯板、擠塑聚苯板、發(fā)泡聚氨酯、發(fā)泡酚醛板、巖棉、無機保溫砂漿、真空絕熱板中的一種或幾種構成，熱阻為1.5-4.0 m2.K/W，外墻內保溫層由真空絕熱板構成，熱阻為3.0-6.0 m2.K/W，墻體綜合傳熱系數為0.1-0.2 ff/m2.Ko
[0012]節(jié)能窗系統(tǒng)由單層窗或雙層窗構成；單層窗由二層、三層或四層中空玻璃構成；雙層窗的每一層窗都由雙層中空玻璃構成，兩層窗之間的空氣層厚度在2-10cm ;節(jié)能窗系統(tǒng)的傳熱系數為0.4-1.2 ff/m2.Ko
[0013]作為優(yōu)選，所述太陽能系統(tǒng)、抽油煙機系統(tǒng)、打火灶余熱系統(tǒng)、送風系統(tǒng)的流體通道是進風通道。
[0014]作為優(yōu)選，所述的太陽能系統(tǒng)蓄熱模塊、抽油煙機系統(tǒng)蓄熱模塊、打火灶余熱系統(tǒng)蓄熱模塊、送風系統(tǒng)蓄熱模塊中的至少兩個是同一個部件。
[0015]作為優(yōu)選，還包括過濾裝置，所述過濾裝置設置在太陽能系統(tǒng)、抽油煙機系統(tǒng)、打火灶余熱系統(tǒng)、送風系統(tǒng)的進風通道中的至少一個中，所述過濾裝置中依次設置有初效過濾器、靜電集塵器、活性炭過濾器及高效過濾器，初效過濾器與靜電集塵器之間的距離為D1，靜電集塵器與活性炭過濾器之間的距離為D2，活性炭過濾器與高效過濾器之間的距離為D3，D1、D2、D3之間滿足如下關系:D1>D2>D3。
[0016]作為優(yōu)選，初效過濾器與靜電集塵器之間的距離為D1，靜電集塵器與活性炭過濾器之間的距離為D2，活性炭過濾器與高效過濾器之間的距離為D3，D3:D2:Dl=1: (1.15-1.3): (1.20-1.4)。
[0017]作為優(yōu)選，太陽能系統(tǒng)蓄熱模塊、抽油煙機系統(tǒng)蓄熱模塊、打火灶余熱系統(tǒng)蓄熱模塊、送風系統(tǒng)蓄熱模塊至少一個中包括相變蓄熱介質，所述相變蓄熱介質質量成分包括如下:由18-23個碳原子的蓄熱介質石蠟50-70份，高密度聚乙烯HDPE填充劑10-20份，三