一种墙壁结构制造技术

用于建筑物的墙壁结构，包括：一个腔体（10），用于允许空气流经在所述建筑物的内部和外部之间的所述结构，所述腔体在所述墙壁结构的内层（2）和外层（4）之间。用于使用热传递发电的发电构件（20）被定位用于当被暴露于相对较温暖的外部状况（T热）时将热从所述建筑物的外部传递到内部，且当被暴露于相对较凉的外部状况（T冷）时将热从所述建筑物的内部传递到外部。所述发电构件（20）被定位用于促进与所述腔体（10）内的空气的能量传递。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】用于建筑物的墙壁结构，包括：一个腔体（10），用于允许空气流经在所述建筑物的内部和外部之间的所述结构，所述腔体在所述墙壁结构的内层（2）和外层（4）之间。用于使用热传递发电的发电构件（20）被定位用于当被暴露于相对较温暖的外部状况（T热）时将热从所述建筑物的外部传递到内部，且当被暴露于相对较凉的外部状况（T冷）时将热从所述建筑物的内部传递到外部。所述发电构件（20）被定位用于促进与所述腔体（10）内的空气的能量传递。【专利说明】一种墙壁结构本专利技术涉及一种墙壁结构，且更具体地涉及一种用于建筑物的这样的结构。随着生活总体水平的提高，对于能够提供更舒适的环境且是环境可持续的工业建筑物和居住建筑物的需求增加。创建这样的环境的一个途径是具有有效的加热、通风和空调(HVAC)系统。这样的系统通过为居住者提供可持续的室内空气质量(IAQ)和舒适的环境来构成建筑物的一个重要部分。多年以来，已经有许多涉及HVAC系统的研究。例如，用于常规HVAC系统的隔热模型包括两个玻璃蒙皮，所述两个玻璃蒙皮构成一个腔体，在该腔体内温和的新鲜空气可以流动，该模型被设计以通过在该系统内允许热传递和物质传递来创建舒适且可居住的环境。然而，除非建筑物的IAQ和舒适性中的一个或两者作出让步，否则这种设计可能提供非常小的或无效的节能。因此，本专利技术的目的在于寻求克服与现有技术相关的上面的问题。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于建筑物的墙壁结构，包括:一个腔体，用于允许空气流经在所述建筑物的内部和外部之间的所述结构，所述腔体在所述墙壁结构的内层和外层之间；以及一个发电构件，用于使用热传递发电，且被定位用于当被暴露于相对较温暖的外部状况时将热从所述建筑物的外部传递到内部，且当被暴露于相对较凉的外部状况时将热从所述建筑物的内部传递到外部，且其中所述发电构件被定位用于促进与所述腔体内的空气的能量传递。以此方式，当发电构件被暴露于温暖的外部状况(与建筑物的内部相比)时，它可以从外部热源(诸如太阳)发电，且传导经过所述层的任何能量可用于使所述腔体内的空气温暖。当空气流经所述腔体时，这转而帮助将建筑物的期望的热水平例如维持到适合于居住者的水平。所述能 量的至少一部分将被转化以通过所述发电构件发电。此外，以此方式，通过控制所述腔体内的空气流动可以调节所述发电构件的温度，当这样的元件是高度温度敏感的时这将会是非常有利的。相反，当被暴露于相对较凉的外部状况(例如夜间)时，在该状况下该建筑物的内部比外部温暖，所述发电构件可以使用来自建筑物内部的热发电。这从而利用来自建筑物的热损耗的一部分(T热，内-T冷，外)来发电。与此同时，热损耗的另一部分也可用来将经由所述腔体来到建筑物内的通风空气加热，从而减少墙壁的U值。在这样的情况下，所述墙壁构造作为热电联产(CHP)源而工作。以此方式，在炎热气候中，所述发电构件可以从外部热源(诸如太阳)、或从经由热质热质或相变材料(PCM)吸收的热发电，且传导经过该层的任何能量可以用于使所述腔体中的空气温暖。从建筑物中抽出的空气将被允许流经该腔体，这转而会帮助抵制高水平的太阳能增益(太阳能增益会严重地影响空气调节)，而该能量的一部分将被转化以通过发电构件发电。此外，以此方式，通过控制所述腔体内的空气流动，可以调节发电构件的温度，当这样的元件是高度温度敏感的时这将会是高度有利的，并且显著地减少对空气调节的需要。所发的电可以用来例如给局部通风扇、数据记录器、控制器、传感器、LED灯等供电，或是被存储以供以后使用。因此如将理解的，本专利技术因此具有双重/可逆的运行模式，因其既可以在热状况下发电又可以在冷状况下发电，同时在寒冷气候中使用热使通风空气温暖或者在温暖气候中使用从建筑物中抽出并且流动经过所述墙壁结构的空气来抵制太阳能增益和由外部层吸收的热。在两种情况下，AT用来发电。方便地，所述发电构件被定位以使得由发电构件传导的能量能够传递到所述腔体。此外，所述发电构件被定位以使得由所述腔体携带的能量能够传导到所述发电构件。此外，所述发电构件可以是在外部表面上的有机热电材料。此外,本专利技术可以与由动态隔热(dynamic insulation)顶型(parieto)或透气型(permeo)或任何类型产生的腔体联接，或者是常规隔热与在外部温度和内部温度之间的一些动态交换的组合。优选地，电路系统和部件被提供以使得电可被聚集并被存储以例如在缺乏热能时使用，以在寒冷气候中仅通过热传导或在炎热气候中通过热抵制来维持房子的热水平。优选地，电子电路被设置成调节来自所述发电构件的电压和功率。优选地，所述发电构件具有第一表面和第二表面，所述发电构件被安置在所述结构中以使得所述第一表面被定位用于从所述建筑物的外部吸收能量且所述第二表面被定位在所述腔体处或邻接所 述腔体，从而当被暴露于相对较温暖的外部状况时所述发电构件被定位用于发电并且将能量从其第一表面传导到第二表面以便传递到所述腔体内的空气。优选地，所述发电构件包含一个热电层。热电材料可以将热能直接转化成电，因此热电层提供了一种简单的热转化方法，并且减小了在转化期间热能浪费的程度。此外，所述发电构件可以是在外部表面上的有机热电材料。优选地，所述墙壁结构还包括能量吸收层，其中所述能量吸收层被定位在所述发电构件处或邻接所述发电构件。所述能量吸收层可以起用于存储所吸收的热的作用，从而将会有向所述发电构件持续地供应热能，无论从热源辐射的热是过剩的还是短缺的。优选地，所述能量吸收层包括隔热材料。所述隔热材料可以是能够在延长的时间段内存储热能的热质材料或PCM。常规地，这样的材料已用于使建筑物隔热。因此，优选地将这样的材料与所述发电构件例如热电层一起使用。优选地，所述能量吸收层包括一个光电层。所述光电层可以吸收太阳能并且将其转化成电。这可以有助于更有效地发电。所述光电层没能够转化的多余能量然后可被传递到热电层并且被进一步转化成电。所述多余能量可进一步被传导以使腔体内的空气温暖，用于寒冷气候中的通风使用，或在炎热气候中内部抽出的空气用来冷却光电组件或光电和热电组件，由此这减少了太阳能增益，且因此减少了热传导增益，以及增强了发电。优选地，所述热电层的第一表面被设置在所述光电层处或邻接所述光电层，而所述热电层的第二表面被设置在所述腔体处或邻接所述腔体，以使得在所述光电层中发生第一能量转化之后可以在热电层中发生第二能量转化，且在传递期间不最小化热能的损耗。该热电层使用所述光电层和所述腔体之间的温度差来发电。这确保在寒冷气候中在转化/加热时段期间没有或几乎没有能量被损耗，而在炎热气候中最大化对环境的热抵制。 优选地，所述发电构件可以包括光电层或与热电层联接的光电层。这可以具有成本效益并且简化了系统。优选地，所述光电层被设置在所述结构内，以使得它暴露于所述结构的外部用于吸收太阳能。优选地，所述发电构件是有机热电材料，以使得它暴露于所述结构的外部用于吸收太阳能。优选地，所述发电构件是与固态热电材料(厚膜或薄膜)联接的有机热电材料，以使得它暴露于所述结构的外部用于吸收太阳能。优选地，所述墙壁构件还包括隔热层，用于在所述腔体的与定位有所述发电构件的一侧相反的一侧上定位在所述腔体处或邻接所述腔体。所述隔热层包括隔热材料。此隔热层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于建筑物的墙壁结构，包括：一个腔体，用于允许空气流经在所述建筑物的内部和外部之间的所述结构，所述腔体在所述墙壁结构的内层和外层之间；以及一个发电构件，用于使用热传递发电，且被定位用于当被暴露于相对较温暖的外部状况时将热从所述建筑物的外部传递到内部，且当被暴露于相对较凉的外部状况时将热从所述建筑物的内部传递到外部，以及其中所述发电构件被定位用于促进与所述腔体内的空气的能量传递。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃萨姆·埃尔萨拉格，尤塞夫·埃尔霍尔，
申请(专利权)人：埃萨姆·埃尔萨拉格，尤塞夫·埃尔霍尔，
类型：发明
国别省市：卡塔尔;QA