一種具有冷卻和遮陽功能的雙層玻璃圍護系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種雙層玻璃圍護系統，可直接利用低品位自然冷源并大幅降低室內空調負荷，屬于建筑節能技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著我國經濟飛速發展和人民生活水平逐步提高，建筑能耗持續增長。2012年我國建筑總能耗達6.90億噸標準煤，約占全國能源消費總量的19.1%，其中，高品位的電力消費量大幅增長，約為2001年的兩倍。暖通空調約占建筑總能耗的2/3，無疑是建筑中的能耗大戶。
[0003]建筑的夏季空調冷負荷主要由圍護結構的得熱和室內熱濕源組成。在圍護結構中，透光圍護結構一般熱阻較小，且能直接透過太陽輻射，往往是得熱的主要來源。但是，由于采光及美觀等因素，玻璃圍護結構卻深受建筑師和廣大民眾的青睞，在新建建筑中被越來越多的采用，尤其是公共建筑，成為空調能耗大幅增長的主要原因之一。
[0004]雙層玻璃圍護結構由內外兩層玻璃組成，是一種新型的節能玻璃圍護結構形式。雙層玻璃圍護結構包含雙層通風幕墻和雙層玻璃窗這兩種常見的結構。對于雙層通風幕墻，由于其內層玻璃幕墻也可采用雙層中空玻璃，因此其實際總共由三塊玻璃構成。
[0005]現有的雙層玻璃圍護系統含有內外兩層玻璃和一個空氣腔體，增大了傳熱熱阻，所以可以一定程度地減少室外空氣的傳熱量。但是大部分太陽輻射熱量依舊可以透過玻璃傳入室內。目前常見的解決方案之一采用鍍膜玻璃來反射和吸收太陽輻射，這種方案成本很高，而且部分鍍膜玻璃吸收太陽輻射后發熱，成為新的熱源向室內傳熱。另一種解決方案是在兩層玻璃幕墻間的空氣腔體內布置遮陽百葉，遮陽百葉可以靈活調節角度，而且成本不高，但是遮陽百葉在吸收太陽輻射后溫度升高，也將成為新的熱源向室內傳熱。它基本只能延緩和稍衰減透過玻璃圍護結構的傳熱量，并不可顯著降低室內空調負荷。
[0006]中國專利文獻(CN200920167306.0)提出了一種內置式全自動控制遮陽雙層玻璃窗，它在雙層玻璃之間的空氣腔體內增加了遮陽百葉，雖然可以遮擋部分太陽輻射量，但是遮陽百葉在受熱溫度升高后，會變成一個熱源像室內傳熱。因此，它只能延緩和削弱外界的傳熱，但無法真正大幅降低空調負荷。中國專利文獻(CN201420333661.1和CN201420333382.5)提出了一種將植物用于雙層玻璃間的遮陽，但是植物的生長難以人為控制，透光率、角度等都無法像遮陽百葉一樣可以靈活調節。中國專利文獻(CN201010100502.3)提出的將管道嵌入圍護結構內，在夏天可以利用土壤、冷卻塔等低品位能源直接去除室內空調負荷，但是它的應用對象主要為墻體，并未針對玻璃圍護結構。因此，需要一種技術方案來高效地降低通過玻璃圍護結構傳入室內的熱量。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的是提供一種帶冷卻和遮陽裝置的雙層玻璃圍護系統，旨在原有的雙層玻璃窗和雙層通風玻璃幕墻的基礎上，進一步降低室內空調負荷，并為低品位能量的利用提供技術支撐。
[0008]本實用新型的技術方案如下:
[0009]—種具有冷卻和遮陽功能的雙層玻璃圍護系統，含有內層玻璃幕墻和外層玻璃幕墻；內層玻璃幕墻和外層玻璃幕墻之間形成空氣腔體，其特征在于:該圍護系統還含有多根平行布置的冷卻水管、冷源、水泵、冷卻水入口和冷卻水出口 ；在每根冷卻水管上設置有遮陽百葉，冷卻水管通過冷卻水入口和冷卻水出口與冷源相連；水泵設置在冷源與冷卻水出口之間或者冷源與冷卻水入口之間的管路上。
[0010]本實用新型所述的一種具有冷卻和遮陽功能的雙層玻璃圍護系統，其特征在于:所述冷卻水管采用水平布置或豎直布置，多根冷卻水管采用串聯或者并聯連接。
[0011]本實用新型的上述技術方案中，其特征在于:雙層玻璃圍護系統含有遮陽百葉調節機構，該調節機構設置在冷卻水管或遮陽百葉上。
[0012]本實用新型所述的具有冷卻和遮陽功能的雙層玻璃圍護系統，其特征在于:在所述內層玻璃幕墻上設有上部通風口和下部通風口，上部通風口和下部通風口處設有活動百葉。
[0013]本實用新型所述的具有冷卻和遮陽功能的雙層玻璃圍護系統，其特征在于:所述外層玻璃幕墻由單層玻璃組成，內層玻璃幕墻由單層玻璃或雙層玻璃組成。
[0014]本實用新型所述的具有冷卻和遮陽功能的雙層玻璃圍護系統，其特征在于:所述冷卻水管采用單層管，管與管之間采用軟管連接。
[0015]本實用新型所述的具有冷卻和遮陽功能的雙層玻璃圍護系統，其特征在于:所述冷卻水管采用雙層套管，雙層套管含有內層管和外層套管，內層管與內層管之間采用軟管或硬管連接，遮陽百葉設置在外層套管上。
[0016]本實用新型具有以下優點及突出的技術效果:①遮陽百葉遮擋了大部分太陽輻射熱量，減少了直接照入室內的熱量。②遮陽百葉由于受到陽光照射而溫度較高，可以采用更高溫度的冷卻水將這部分熱量直接帶走，使其不進入室內成為空調負荷，降低機械制冷的能耗。③遮陽百葉角度可調，可以保證一定的透光率。④雙層玻璃的結構增加了玻璃圍護結構的熱阻，減少了傳熱量。⑤相較于機械通風式雙層通風幕墻，不用風機，節約了能耗。⑥所述遮陽系統外觀與傳統的遮陽百葉無明顯差異，易于被接受和推廣應用。⑦所述圍護結構不涉及復雜的加工制造工藝，運行控制也相對簡單，成本較低，前景廣闊。
【附圖說明】
[0017]圖1為一種具有冷卻和遮陽功能的雙層玻璃圍護系統的結構示意圖。
[0018]圖2為圖1的俯視圖。
[0019]圖3a為雙層套管的局部放大圖。
[0020]圖3b為單層管的局部放大圖。
[0021]圖4為水平布置的多管程并聯式冷卻水管示意圖。
[0022]圖5為豎直布置的多管程并聯式冷卻水管示意圖。
[0023]圖6為水平布置的多管程串聯式冷卻水管示意圖。
[0024]圖7為豎直布置的多管程串聯式冷卻水管示意圖。
[0025]圖8為多管程串聯式單層管示意圖。
[0026]圖9為多管程串聯式雙層套管示意圖。
[0027]圖10為一種具有冷卻和遮陽功能的雙層通風蒂墻系統的不意圖。
[0028]圖中:1 一內層玻璃幕墻；2 —外層玻璃幕墻；3 —冷卻水管；4 一遮陽百葉；5 —空氣腔體；6 —冷卻水入口 ；7 —冷卻水出口 ；8 —冷源；9 一室內側；10 —遮陽百葉調節機構；11 一水泵；12 —上部通風口 ；13 —下部通風口 ；14 一可調活動百葉；15 —分水總管；16 —集水總管；17 —軟管；18 —內層管；19 一外層套管。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖對本實用新型的原理、結構和【具體實施方式】做進一步說明。
[0030]圖1、圖2為本實用新型提供的一種具有冷卻和遮陽功能的雙層玻璃圍護系統的示意圖，其含有內層玻璃幕墻I和外層玻璃幕墻2 ;內層玻璃幕墻和外層玻璃幕墻之間形成空氣腔體5。該系統還含有冷卻水管3、冷源8、水泵11、冷卻水入口 6和冷卻水出口 7 ;多根冷卻水管3平行布置在空氣腔體5內，在每根冷卻水管上設置有遮陽百葉4，冷卻水管通過冷卻水入口 6和冷卻水出口 7與冷源8相連；水泵11設置在冷源與冷卻水出口之間或者冷源與冷卻水入口之間的管路上。
[0031]在太陽輻射量較大的白天，通過調節遮陽百葉4的角度，在保證一定透光率的前提下遮擋大部分太陽輻射熱量。此時，遮陽百葉發熱溫度升高，打開水泵11，開始運行水循環。冷卻水通過遮陽百葉時將太陽輻射熱量直接帶走。由于遮陽百葉的溫度較高，所以可以采用溫度較高的冷卻水來帶走熱量。相對應的冷源8可以直接采用直接蒸發冷卻塔、間接蒸發冷卻機組、土壤、江河湖海水，而不需要通過機械制冷。當然，也可以仍舊采用機械制冷，節能潛力雖不及直接利用自然冷源，但由于蒸發溫度較高，此時冷機的效率要高于一般情況。由此，通過冷卻水可以高效去除大部分太陽輻射量，也可以減少室外空氣向室內的傳熱量，可以大大降低室內的空調負荷，節能效果顯著。
[0032]如圖3a和圖3b所示，本實用新型