温度控制系统的利记博彩app

专利名称：温度控制系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种用于控制建筑的至少一部分的内部温度的被动温度控制系统。
背景技术：
诸如中央供热系统和/或制冷系统的温度控制系统在本领域中是公知的。通常使用的供热系统对诸如水的介质进行加热。然后通过合适的管道向要加热的空间传输该介质。利用热交换器(诸如散热器)，介质将其热的一部分转移给建筑的内部空间中的空气。通常使用的供热系统采用泵等强制经加热的介质从供热源流向要控制温度的内部空间。因此，需要(电)能量来驱动泵以产生介质的流。
已知的制冷系统使空气冷却并使用通风器等来产生流向要进行温度控制的内部空间的冷却空气的强制流。
在被动温度控制系统中，不使用泵或通风器等来产生经冷却或经加热的介质的强制流。在现有技术中，已知多种被动供热系统。在一实施例中，供热锅炉位于建筑物的地下室或者至少位于建筑物中的最低位置处。供热锅炉对供热系统中的水进行加热。与冷水(相对较高的比重)相比，温水具有相对较低的密度(相对较低的比重)。结果，在包括温水和冷水的系统中，温水趋向于上升，而冷水趋向于下降。因此，在地下室内产生的温水上升到布置在建筑物的内部居住空间的散热器，并通过散热器交换热。从而，水变冷并下降回到地下室。因此，不需要泵。
上述物理现象被称为热虹吸循环(thermosiphon circulation)。热虹吸循环取决于温度差和高度差。因此，被动温度控制系统要设计成使得产生足够的高度差和温度差由此导致介质的流动。
当建筑中需要供热时，上述被动供热系统使用诸如燃气或电的高质能量对介质进行加热。然而，该系统不适合以诸如低温热能和太阳能的低质能量来使用，这是因为当期望供热时，这种低质能量不可用或者至少量不足。
根据现有技术而公知的温度控制系统采用热虹吸循环在介质储存部和集热器装置或散热装置之间交换介质。介质储存部向其所在的建筑的内部空间辐射热，或者从该内部空间吸收热。
例如，在夏季，当内部空间相对较温暖时，介质储存部会辐射热从而使内部空间甚至更温暖，具体地，这是因为在夏季介质被加热从而其温度在夏季结束时相对较高。然而，在冬季，从介质储存部辐射的热有益地用于加热建筑的内部空间。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有克服了储存部的上述缺点的用于建筑的温度控制的介质储存部的温度控制系统。
在根据权利要求1的温度控制系统中实现了以上目的。
在根据本发明的温度控制系统中，一种用于将热传递给建筑内部或从建筑内部吸收热的介质(具体地说是流体)被存储在流体储存部中。该流体储存部具有面向建筑内部的表面。所述表面使得在建筑内部和储存在流体储存部中的流体之间能够进行热交换。此外，该温度控制系统包括热传递控制装置，用于控制在建筑内部和储存部中的流体之间交换的热量。使用该热传递控制装置，热传递根据情况可以增加或者可以减少。所述表面例如可以是建筑的墙、天花板或地板的一部分。
在具有低热容量的轻质建筑中可以使用流体储存部，这是因为流体储存部代替了传统建筑的热储存能力。传统建筑的构造确保了逐渐地发生温度变化。如果没有传统构造的热容量，则温度会大幅变化并会迅速发生，从而降低了建筑的居住舒适性。根据本发明的设置有热传递控制装置的流体储存部可以替换传统构造的热储存功能，使得可以使用轻质构造而不降低居住舒适性。
在一实施例中，该热传递控制装置包括所述表面上的透气腔(cavity)；和进气装置，用于打开或关闭所述腔以分别允许或防止空气流过所述腔。当进气装置关闭时，所述腔中没有空气流。因此，辐射和传导会导致热交换。当进气装置打开时，所述腔中出现空气流。因此，传递给所述腔中的空气的热通过对流被去除。
空气流的量决定了由所述腔提供的隔离的量。因此，进气装置可以是可控的，用来调节流过腔的空气的量。
温度差会导致垂直空气流。因此，可以在腔的底侧和顶侧设置进气装置。
腔可以设置有流体检测器，用于检测腔中的流体，例如用于检测流体储存部的泄漏。腔可以在腔壁上设置有排水管，用于排出来自腔的流体。
在一实施例中，该热传递控制装置可包括隔离材料。对应于空气腔的功能，该隔离材料可包括多孔材料和/或可以设置有气管(air duct)。
在一实施例中，该温度控制系统包括第一热交换器，用于在流体和例如建筑的外部环境之间交换热，即，低质能量。如在下面更详细解释的，可以将热从环境传递给流体(加热)或可以将热从流体传递给环境(冷却)。
温度受控流体储存在流体储存部中，因此低质能量储存在储存部的流体中并可在需要时使用。例如，在夏季从环境传递给流体的热被储存，可用于在冬季供热。
为了控制建筑内部或者至少其一部分的温度，流体应该流向在建筑中合适地定位的第二热交换器，以在流体和建筑内部之间交换热。另外，可以这样决定流体储存部和热交换器的位置，即，流体的温度差和高度差会导致根据上述热虹吸现象的原理的流体流动。
如在下文中更详细地解释的，建筑中的热交换器产生所需的温度差，而相较于流体存储部的位置的热交换器的位置将提供所需的高度差。
如上所述，根据本发明的温度控制系统可用于根据所附权利要求16进行供热或者根据所附权利要求25进行制冷。在一实施例中，将系统配置为根据建筑中的期望温度而供热或制冷。
为了供热，第一热交换器包括集热器装置；为了制冷，第一热交换器包括散热装置。第一热交换器可以是建筑的外墙的一部分。流体储存部可包括暖流体储存部和/和冷流体储存部。
系统可包括控流阀，用于控制从流体储存部到热交换器的流动，从而使得能够控制递送至建筑内部的供热功率或制冷功率。此外，可以设置回控流阀，用于控制流体从热交换器返回到热交换器的入口的流动。因此，可以控制进入热交换器的流体的温度，从而提供了对功率传递的进一步控制。具体地，如果两种阀都被设置，则通过对来自流体储存部的流体和来自热交换器的流体进行混合，可以精确地控制供热或制冷功率，从而控制流体的温度以及流体通过热交换器的流速。
另一方面，本发明提供了一种包括温度控制系统的建筑。在该建筑中，可以将第二热交换器设置在建筑的一层的天花板上。不同建筑层的天花板热交换器可被串联。
在建筑的朝阳侧的外立面(facade)附近可以布置集热器装置和暖流体储存部。在建筑的背阴侧的外立面附近可以布置散热装置和冷流体储存部。


另外的有益特征定义在所附从属权利要求中。参照以下详细描述并结合附图进行考虑可更好地理解本发明，同时更容易地理解权利要求和优点，在所述附图中，相同的标号指的是相同的部件。
图1A至图1B示出了根据本发明的热传递控制装置的实施例；图2A至图2D示出了热虹吸循环的原理；图2E示出了热虹吸循环系统中用于流体温度控制和流体流动控制的系统的实施例；图3示出了根据本发明的用于供热或用于制冷的被动温度控制系统的实施例；图4A至图4B示出了根据本发明的建筑的实施例的一层和二层的层平面图；
图4C示出了图4A至4B所示的建筑沿图4A和4B中的线C-C的截面图；以及图4D至图4E示出了根据图4A至4C的建筑的第一外立面和第二外立面。
具体实施例方式
图1A示出了暖流体储存部WFS和冷流体储存部CFS。流体储存部WFS和CFS被作为热传递控制装置设置的透气腔CV所包围。腔CV可以至少部分地填充有合适的(例如多孔的)隔离材料。腔CV设置有进气装置AAM，当进气装置AAM关闭时，意味着在腔CV中基本上没有流(例如气流)。热辐射HR从暖流体储存部WFS向建筑内部I传递热，并从内部I向冷流体储存部CFS传递热。
图1B示出了被透气腔CV包围的暖流体储存部WFS和冷流体储存部CFS。进气装置AAM打开，意味着在腔CV中可能有流(例如气流)。腔CV中诸如空气的流体被暖流体储存部WFS加热，导致向上流动，而被冷流体储存部CFS冷却的流体向下流动，如箭头FL所示。
流体储存部WFS和CFS与内部I之间的腔CV中的流量决定了热传递的量。例如，在夏季，与暖流体储存部WFS相邻的腔CV的进气装置AAM打开，从而导致从暖流体到内部I的小的热传递，而与冷流体储存部CFS相邻的进气装置AAM可关闭，以产生从内部I到冷流体的大的热传递，来冷却建筑的内部I。
图2A中示出了被动供热系统的一实施例的示意图，用于解释这种系统中的热虹吸循环。
暖流体储存部WFS通过合适的管道与第一热交换器HE1相连接。用于加热流体的热交换装置没有示出。该系统填充有合适的流体，例如水。箭头指示通过管道的暖流体流WFF。
在节点N1处，流体温度为T1，该温度与暖流体储存部WFS中的流体的温度基本相等。在节点N2处，流体温度为T2，由于从热交换器HE1到建筑内部的热传递，所以T2低于节点N1处的温度T1。
由于节点N1处的流体和节点N2处的流体之间的温度差，节点N1处的流体具有比节点N2处的流体低的比密或比重。因此，节点N1处的流体趋向于向节点N2上升，从而通过管道将节点N2处的流体进一步地推向暖流体储存部WFS。因此，产生了这样的流，该流从节点N1流到热交换器HE1，从热交换器HE1流向节点N2，从节点N2流向暖流体储存部WFS，并从暖流体储存部WFS流向节点N1。
此外在图2A中，冷流体储存部CFS通过合适的管道与热交换器HE2相连接。用于冷却流体的热交换装置没有示出。该系统填充有合适的流体，例如水。箭头指示通过管道的冷流体流CFF。
在节点N3处，流体温度为T3，该温度与冷流体储存部CFS中的流体的温度基本相等。在节点N4处，流体温度为T4，由于从建筑内部到热交换器HE2的热传递，即，对建筑内部制冷，所以温度T4高于节点N3处的温度T3。
由于节点N3处的流体和节点N4处的流体之间的温度差，节点N3处的流体具有比节点N4处的流体高的比密或比重。因此，节点N3处的流体流过热交换器HE2，从而被加热。因为离开热交换器HE2的流体的温度高于冷流体储存部CFS中的流体的温度，所以流体趋向于从节点N3下降。在节点N4处相对较暖的流体趋向于向冷流体储存部CFS的入口上升。因此，产生了这样的流，该流从节点N4流向冷流体储存部CFS，从冷流体储存部CFS流向节点N3，从节点N3流向热交换器HE2，并从热交换器HE2流向节点N4。
为了产生流，就要产生压力差。可以根据等式1pts＝g∑ΔρTi，Ti+1·ΔhTi，Ti+1来确定热虹吸压力差。其中，pts是热虹吸压力，g是重力加速度常量，ΔρTi，Ti+1是温度Ti和温度Ti+1的流体的比重差，ΔhTi，Ti+1是温度Ti和温度Ti+1的流体的高度差。
对于图2A，根据等式1，热虹吸压力等于pts＝g(ρT2-ρT1)·h1 等式2例如，假设T1为40℃且T2为30℃，假设流体是水，则得出比重差为3.4kg/m3。假设h1为2米，g＝9.8，则热虹吸压力在这种情况下为66.6Pa。结果，如果系统循环中的流阻小于热虹吸压力，则在上述示例中会出现流。因此，当设计图2A的供热系统时，要考虑管道的流阻以确保会产生流。本领域的技术人员能够确定管道系统中的压降。因此，这里不对其进一步详细描述。
使用如图2A所示以及上述的被动流体流，如图2B所示，在不同高度处，在建筑中可以将另外的热交换器HE3和HE4分别设置为与热交换器HE1和HE2串联。另外的热交换器HE3和HE4可以激发流体流WFF和/或CFF并在另外的建筑层提供制热和/或制冷。由于热交换器HE3和/或HE4与热交换器HE1和/或HE2分别串联，所以可以控制流体储存部层上方的建筑层的温度和/或流体储存部层下方的建筑层的温度，而不使用泵。因此，例如可以设计出在该层不需要为流体储存部留出空间的建筑楼层。
图2C示意性地示出了其中冷流体储存部CFS与暖流体储存部WFS相连的另一实施例。由于冷流体储存部CFS和暖流体储存部WFS相连，所以虽然暖流体需要违背上升的自然趋势而向热交换器HE1下降，但是可以将散热热交换器HE1布置在暖流体储存部WFS的下方。类似地，由于冷流体储存部CFS和暖流体储存部WFS相连，所以虽然冷流体需要违背下降的自然趋势而向热交换器HE2上升，但是可以将吸热热交换器HE2布置在冷流体储存部CFS的上方。
考虑暖流体流WFF，离开热交换器HE1的相对较暖的流体趋向于向冷流体储存部CFS中的相对较冷的流体上升。此外，来自冷流体储存部CFS的冷流体趋向于向暖流体储存部WFS的暖流体下降。这种自然趋势所提供的压力足以驱动暖流体违背其自然趋势而从暖流体储存部WFS流向热交换器HE1。类似的讨论对于冷流体流CFF也有效。
使用在图2C的实施例中产生的流，如图2D所示，冷流体储存部CFS可以位于暖流体储存部WFS上方，其中，冷流体流CFF由实线指示，暖流体流WFF由虚线指示。在图2C-2D的实施例中，流体存储部的层和温度受控建筑层之间的高度差甚至比根据图2B的实施例中的更大。
在图2A-2D的实施例中，流体储存部中的流体以及管道和热交换器中的流体可以是相同的流体。然而，管道和热交换器中的流体也可以通过位于流体储存部中的合适的热交换器而在流体储存部中被加热和/或冷却。类似地，可以采用位于流体储存部中的热交换器来加热龙头水或者冷却用于制冷冰箱的流体。
在图2A-2D中的每幅图中都显示了暖流体储存部WFS和冷流体储存部CFS，以示出冷流体流CFF和暖流体流WFF。在一实施例中，根据期望的应用可以仅存在冷流体储存部CFS或仅存在暖流体储存部WFS。在另一实施例中，可以存在许多暖流体储存部WFS。这些暖流体储存部WFS优选地彼此相连以使暖流体储存部WFS之间的温度差导致流体的热虹吸循环，从而导致每个流体储存部中的流体的温度基本相同。也可以存在许多冷流体储存部并且将其类似地相连。
在一实施例中，流体储存部具有与其中包含有所述流体存储部的建筑基本相同的高度。从而，它们为建筑的每层的内部居住空间都提供了期望的热储存能力。
图2E示出了系统管道到流体储存部FS的连接。第一阀门V1位于与流体储存部FS直接相连的管道中，而第二阀门V2位于形成流体储存部FS的旁路的管道中。此外，假设流体流FF如箭头所示。
为了进行温度控制，流向热交换器的流体需要具有与流体储存部FS中的流体不同的温度。此外，可能会期望特定量的流体流。在示出的实施例中，第一阀门V1可用来主要控制流体的温度，而第二阀门V2可用来主要控制流量。当然，要注意的是，流量和温度都取决于通过第一阀门V1的流和通过第二阀门V2的流。
图3示出了可安装在示意性地用虚线画出的建筑10中的实施例的示意图。该系统包括暖流体储存部WFS，其与诸如太阳能采集器的集热器装置HC相连，用于加热流体。该系统还包括冷流体储存部CFS，其与诸如红外辐射制冷装置的散热装置(即制冷装置CM)相连，用于冷却流体。在示出的实施例中，第一热交换器HE1布置在天花板上，例如建筑10的第二层的天花板上，第二热交换器HE2布置在较低层(例如建筑10的第一层)的天花板上。热交换器HE1和HE2串联。此外，对应于图2E所示的阀门，提供了四个可控阀门V1、V2、V3和V4来控制系统，以在建筑10中获得期望的温度。在图中指出了另外几个节点N5、N6和N7。
在供热工作状态下，关闭阀门V3和V4，从而除了可能流向或流出制冷装置CM的流体之外，没有流向或流出冷流体储存部CFS的流体。
假设将阀门V1打开，从而允许从第二热交换器HE2到暖流体储存部WFS的流动，并且假设将阀门V2关闭，从而禁止从第二热交换器HE2到节点N6的流动。在节点N6处，系统中的流体的温度基本上等于暖流体储存部WFS中的流体的温度。在节点N7处，由于流体通过第一热交换器HE1将一定量的热传递给建筑10的第二层，所以流体被冷却。因此，在节点N6和节点N7之间创建了热虹吸。由于热虹吸N6-N7，在包括暖流体储存部WFS、第一热交换器HE1、第二热交换器HE2和第一阀门V1的回路中产生了流体流。在这样的回路中，通过控制第一阀门V1可以控制流速，这将导致通过第一热交换器HE1和第二热交换器HE2的流速降低。
使用对第一阀门V1和第二阀门V2的控制的组合，可以将第一热交换器HE1和第二热交换器HE2中的流速保持在期望的水平。在节点N6处将来自暖流体储存部WFS的流体和从第二热交换器HE2返回的流体进行混合，使得能够控制进入第一热交换器HE1的流体的温度。具体地，可以利用第一阀门V1来主要控制温度，可以利用第二阀门V2来主要控制流速。可以对阀门V1和V2进行手动控制或自动控制。具体地，如果对阀门V1和V2进行自动控制，则阀门V1和V2可以是电子阀门。
暖流体储存部WFS还与集热器HC相连接。暖流体储存部WFS中的流体的温度可能取决于流体在暖流体储存部WFS中的位置。在储存部WFS中低处的流体与在储存部WFS中高处的流体相比相对较冷。结果，如暖流体储存部WFS和集热器HC之间的管道上的箭头所示，相对较冷的流体流进入集热器HC，集热器HC的入口位于暖流体储存部WFS的下方。集热器HC中的流体被环境(例如太阳能)加热，并且加热的流体在集热器HC中趋向于上升。因此，产生了热虹吸操作，并且加热的流体流到暖流体储存部WFS。
集热器可包括许多水平定位的真空管，它们与垂直定位的流体管相连。这种集热器装置HC提供整年的良好热利用率，并且这种集热器装置HC防流体过热(例如沸点以上)，这种集热器装置HC防止热虹吸循环的反转。
在制冷工作状态下，关闭第一阀门V1和第二阀门V2，禁止暖流体储存部WFS和第一热交换器HE1以及第二热交换器HE2之间的流体交换。因此，提供了冷流体储存部CFS、第一和第二热交换器HE1和HE2，以及第三和第四阀门V3和V4的闭合回路。在工作中，在热交换器HE1、HE2中加热来自冷流体储存部CFS的冷流体，由此加热的流体趋向于上升，而冷流体趋向于下降。为了控制制冷功率，通过相应地设置第三和第四阀门V3和V4，可在节点N5处将从第一热交换器HE1返回的流体与来自冷流体储存部的冷流体进行混合。
在冷流体储存部CFS中相对较暖的流体趋向于向制冷装置CM上升，制冷装置CM可以设置在建筑的顶部。制冷装置CM冷却流体，结果流体趋向于向冷流体储存部CFS下降。因此，产生了用于对要储存在冷流体储存部CFS中的流体进行冷却的热虹吸循环。
在一实施例中，制冷装置可以是红外辐射发射装置，即使环境的温度与流体相比更高，该装置也可将热从流体传递给环境，从而在夏季和冬季都提供制冷。在面向建筑一侧，红外辐射制冷装置可以设置有隔热材料和/或红外辐射隔离材料，诸如铝片(例如铝箔)。通过使用具有相对于水平线向上倾斜大约60°到大约80°的板的掩蔽物，也可遮挡红外辐射装置使其免受来自环境的红外辐射，从而提供对天空的开放视野。还可通过热隔离材料遮挡红外辐射装置使其与环境分开。
为了一年四季地控制内部气候，在夏季累积夏季的热并将其储存在暖流体储存部WFS中，而在冬季，仍可从太阳采集到一定量的热。在冬季由于低温冷流体被冷却，而在夏季使用合适的制冷装置(诸如上述的红外辐射板)仍可将流体冷却。将冷流体储存部CFS和暖流体储存部WFS中所需的流体的量选择为在冬季结束时，暖流体储存部WFS中的流体仍然在预定的最小温度以上，该预定的最小温度足以加热并且提供足够温暖的龙头水，例如用于淋浴，并且在夏季结束时，冷流体储存部CFS中的流体仍然在足以用于制冷的预定的最大温度之下。
在设计建筑时，采用储存热的现存的冷流体储存部CFS和暖流体储存部WFS是有益的。在传统建筑中，建筑结构提供了具有热储存能力的质量，由此在建筑中不会发生迅速的温度改变，从而提供了建筑中舒适的居住气候。当流体储存容器(CFS和WFS)提供这种热储存能力时，建筑的结构可以是不提供热储存能力的轻质结构。轻质结构可以预先制造，然后运输到建造地点。此外，对于传统建筑，对基础材料的从牵引到建设的运输花费达到建筑成本的大约25％到大约30％。使用轻质结构减少了建设材料流、建设浪费流、运输成本和温室气体的排放。
如上所述，在一实施例中，暖流体储存部WFS可设置有连接至温龙头水回路的热交换器，从而使得能够使用来自环境的热对龙头水进行加热。由于使用了热交换器，所以龙头水回路与温度控制系统流体分离。类似地，例如，在冷流体储存部CFS中可设置热交换器，用于对冰箱制冷。优选地，用于加热龙头水的热交换器位于暖流体储存部的顶部附近；用于冷却龙头水的热交换器位于冷流体储存部的底部附近。
此外，如上所述，可以将热交换器设置在与建筑中的热交换器相连的流体储存部WFS/CFS中。在这种实施例中，使用一个阀门来控制通过流体储存部WFS/CFS中的热交换器的流量，从而可以控制离开流体储存部中的所述热交换器的流体的温度。此外，与系统中的流体总量相比，流过热交换器的流体量是有限的。由于只有有限量的流体流过热交换器，所以如果有腐蚀量的话(取决于管道和热交换器的材料)，腐蚀量也是有限的。
此外，如上所述，可以将热交换器设置在与制冷装置CM相连的冷流体储存部CFS中。在这种实施例中，流过制冷装置CM的流体与流过第一热交换器HE1和第二热交换器HE2的流体可以不同。具体地，可以选择这样一种流体，该流体在0℃以下仍然保持为流体状态。这种流体可以是包含添加剂(诸如乙二醇)的水。
在包括集热器HC和暖流体储存部WFS的循环回路中以及在包括制冷装置CM和冷流体储存部CFS的循环回路中，由于环境条件，热虹吸循环的方向可能会反转。因此，这种反转会导致不期望的向环境的能量传递，所以应提供防止这种循环反转的装置。如上所述，合适的集热器装置和/或散热装置可以提供针对循环反转的保护。
图4A至图4E示出了作为根据本发明的实施例的建筑10。图4A和图4B示出了建筑10的层平面图。图4A的层平面图示出了第一层的布局。建筑10包括分别具有分开的入口21和31的两户住宅20和30。这里省略了对建筑10的布局的进一步的详细描述。暖流体储存部WFS设置在一层并延伸到二层(图4B)。在与暖流体储存部WFS相邻的第一外立面设置有用于对暖流体储存部WFS中的流体进行加热的集热器HC，例如太阳能集热器。因此，集热器HC与暖流体储存部WFS之间的管道短，从而使在从集热器HC向暖流体储存部WFS传输期间的热损失最小化。
暖流体储存部WFS被透气隔离材料或者被透气腔12包围。已结合图1A和1B解释了透气腔的功能。
图4B示出了建筑10的第二层的层平面图。暖流体储存部WFS从第一层延伸到第二层。集热器HC也可延伸到建筑的第二层。在第二层，将冷流体储存部CFS布置得与和第一外立面相对的第二外立面相邻。冷流体储存部CFS可被透气隔离材料或透气腔14包围。
图4C示出了沿图4A和4B所示的C-C线的截面图，其示出了从第一层延伸到第二层的暖流体储存部WFS。冷流体储存部CFS从第二层延伸到上方的屋顶。将制冷装置CM布置为靠着与冷流体储存部CFS相邻建筑物的外立面。在天花板16和18中布置有向建筑10的内部供热的热交换器。
图4D示出了与冷流体储存部相邻的第二外立面。图4E示出了与暖流体储存部相邻的第一外立面。优选地，第二外立面朝向建筑10的背阴侧，例如建筑10的北侧(如果建筑10位于北半球)，而第一外立面朝向建筑10的朝阳侧，例如建筑10的南侧(北半球)。将集热器HC布置在建筑10的第一外立面上。将制冷装置CM布置在建筑10的第二外立面上。将集热器装置HC和制冷装置CM安装在外立面上提供了这样的优点所述装置的表面可以比将该装置安装在顶部(即屋顶上)时的表面更大。外立面的表面随着建筑的体积的增大而增大，而屋顶表面通常不增大。此外，当安装在外立面上时，由于集热器装置HC或制冷装置CM的表面上将分别沉淀更少的污染材料，所以集热器装置HC和/或制冷装置CM随着时间的过去被污染得更轻。对集热器装置HC或制冷装置CM的污染将导致集热器装置HC和/或制冷装置CM的效率降低。
在示出的实施例中，第一层的尺寸是11.7米×15.9米。如图4C所示，每一层的高度是3米。暖流体储存部WFS的净容积为大约75m3。冷流体储存部CFS的净容积为大约31m3。太阳能集热器的表面积为大约49m2。热计算显示出这种构造将提供足够的热和热储存能力，以向建筑10的内部供热并且一年四季(假设建筑位于荷兰)加热期望的量的暖龙头水，从而不需要诸如燃气或电的高质能量。因此，建筑10具有非常好的节能性能(exergetic performance)。此外，它显示出根据本发明的被动温度控制系统在合理的限制内，即在合理的建筑尺寸内是可行的。
虽然已针对本发明的优选实施例描述并示出了本发明，但是应该理解的是，在本发明范围内可以脱离这些优选实施例，所述本发明的范围不为在此公开的细节所限制。
权利要求
1.一种用于控制建筑的至少一部分的内部温度的温度控制系统，该温度控制系统包括流体储存部，用于存储流体，该流体储存部具有面向建筑内部的表面，该表面用于在所述流体和所述内部之间进行热传递；热传递控制装置，用于控制所述流体和建筑的所述内部之间的通过所述表面的热传递。
2.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中，所述表面是建筑的墙、地面和天花板中的至少其中之一的一部分。
3.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中，热传递控制装置包括所述表面上的透气腔；和进气装置，用于打开或关闭所述腔，以分别允许或防止气流通过所述腔。
4.根据权利要求3所述的温度控制系统，其中，进气装置设置在气腔的底侧和顶侧上。
5.根据权利要求3所述的温度控制系统，其中，进气装置是可控的，用于调节流过所述腔的空气的量。
6.根据权利要求3所述的温度控制系统，其中，所述腔的一侧由所述表面形成，并且所述腔的相对侧由离所述表面一定距离的腔壁形成。
7.根据权利要求3所述的温度控制系统，其中，设置流体检测器来检测所述腔中的流体。
8.根据权利要求3所述的温度控制系统，其中，在腔壁上设置排水管，用于从腔排出流体。
9.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中，热传递控制装置包括隔离材料。
10.根据权利要求9所述的温度控制系统，其中，所述隔离材料是多孔材料。
11.根据权利要求9所述的温度控制系统，其中，所述隔离材料设置有气管。
12.根据权利要求1所述的温度控制系统，其中，所述建筑的内部空间面对至少两个分开的流体储存部。
13.根据权利要求12所述的温度控制系统，其中，所述至少两个流体储存部的至少一部分位于相同的水平高度。
14.根据权利要求12所述的温度控制系统，其中，所述至少两个流体储存部采用这样的流体连接方式，即，所述至少两个流体储存部的每一个中的流体都具有基本相等的温度。
15.根据权利要求1所述的温度控制系统，还包括第一热交换器，用于在流体和建筑的环境之间交换热，该第一热交换器通过管道与流体储存部相连接；和第二热交换器，用于在流体和建筑内部之间交换热，该第二热交换器通过管道与流体储存部相连接，其中，相对于流体储存部将第一热交换器和第二热交换器放置为使得由于相对较暖的流体和相对较冷的流体之间的高度差而导致通过管道、第一热交换器和第二热交换器的用于温度控制的流体流。
16.根据权利要求15所述的温度控制系统，其中，将温度控制系统配置为用于向建筑内部的至少一部分供热，并且其中第一热交换器包括用于加热流体的集热器装置；流体储存部包括用于储存经集热器装置加热的流体的暖流体储存部；以及将第二热交换器连接到暖流体储存部，相对于暖流体储存部将第二热交换器的位置设置为使得由于第二热交换器中的流体的冷却而导致通过管道和第二热交换器的用于供热的流体流。
17.根据权利要求16所述的温度控制系统，其中，集热器装置的至少一部分是建筑外墙的一部分。
18.根据权利要求16所述的温度控制系统，其中，在连接第二热交换器和暖流体储存部的管道中设置供热流控制阀门，用来控制用于供热的流向第二热交换器的流体流。
19.根据权利要求16所述的温度控制系统，其中，设置供热流返回阀门，用于将来自第二热交换器的返回流体流与流向第二热交换器的流体流进行混合。
20.根据权利要求16所述的温度控制系统，其中，集热器装置包括用于加热流体的太阳能采集器。
21.根据权利要求20所述的温度控制系统，其中，太阳能采集器的入口位于暖流体储存部下方。
22.根据权利要求16所述的温度控制系统，其中，集热器装置的入口与第二热交换器相连接以接收返回流体流，并且集热器装置的出口与暖流体储存部相连接。
23.根据权利要求16所述的温度控制系统，其中，龙头水热交换器位于暖流体存储部中，用于加热龙头水。
24.根据权利要求23所述的温度控制系统，其中，龙头水热交换器位于暖流体储存部的顶部附近。
25.根据权利要求15所述的温度控制系统，其中，将温度控制系统配置为对建筑内部的至少一部分进行制冷，并且其中第一热交换器包括用于冷却流体的散热装置；流体储存部包括用于储存经散热装置冷却的流体的冷流体储存部；以及将第二热交换器连接到冷流体储存部，相对于冷流体储存部将第二热交换器的位置设置为使得由于第二热交换器中的流体的加热而导致通过管道和第二热交换器的用于制冷的流体流。
26.根据权利要求25所述的温度控制系统，其中，散热装置的至少一部分是建筑外墙的一部分。
27.根据权利要求25所述的温度控制系统，其中，在连接第二热交换器和冷流体储存部的管道中设置制冷流控制阀门，用来控制流向第二热交换器的流体流。
28.根据权利要求25所述的温度控制系统，其中，设置制冷流返回阀门，用于将来自第二热交换器的返回流体流与流向第二热交换器的流体流进行混合。
29.根据权利要求25所述的温度控制系统，其中，散热装置包括用于冷却流体的红外辐射冷却器。
30.根据权利要求29所述的温度控制系统，其中，红外辐射冷却器的入口位于冷流体储存部上方。
31.根据权利要求25所述的温度控制系统，其中，散热装置的入口与第二热交换器相连接以接收返回流体流，并且散热装置的出口与冷流体储存部相连接。
32.根据权利要求25所述的温度控制系统，其中，冰箱热交换器位于冷流体存储部中，用于冷却冰箱内部。
33.根据权利要求32所述的温度控制系统，其中，冰箱热交换器位于冷流体储存部的底部附近。
34.根据权利要求15所述的温度控制系统，其中，温度控制系统包括暖流体储存部、冷流体储存部和位于暖流体储存部下方用于散热的热交换器，其中暖流体储存部和冷流体储存部相连，从而自然流体流产生从暖流体储存部到热交换器的暖流体流。
35.根据权利要求15所述的温度控制系统，其中，温度控制系统包括暖流体储存部、冷流体储存部和位于冷流体储存部上方用于吸热的热交换器，其中暖流体储存部和冷流体储存部相连，从而自然流体流产生从冷流体储存部到热交换器的冷流体流。
36.一种包括根据权利要求1所述的温度控制系统的建筑。
37.根据权利要求36所述的建筑，其中，将第二热交换器布置在建筑的内部空间的天花板中，通过温度控制系统对该内部空间进行温度控制。
38.根据权利要求37所述的建筑，其中，第二热交换器包括第一天花板热交换器，其布置在建筑的第一层的内部空间的天花板中；和第二天花板热交换器，其布置在建筑的第二层的内部空间的天花板中，第一天花板热交换器和第二天花板热交换器被串联。
39.一种包括根据权利要求16所述的温度控制系统的建筑，其中在该建筑的朝阳侧，将暖流体储存部整合在该建筑中。
40.根据权利要求39所述的建筑，其中，将集热器装置布置在该建筑朝阳侧的外立面上。
41.一种包括根据权利要求25所述的温度控制系统的建筑，其中在该建筑的背阴侧，将冷流体储存部整合在该建筑中。
42.根据权利要求41所述的建筑，其中，将散热装置布置在该建筑背阴侧的外立面上。
全文摘要
一种用于控制建筑的至少一部分的内部温度的温度控制系统，该温度控制系统包括流体储存部，用于存储流体，该流体储存部具有面向建筑内部的表面，该表面用于在所述流体和所述内部之间进行热传递。该温度控制系统还包括热传递控制装置，用于控制所述流体和建筑的所述内部之间的通过所述表面的热传递。使用该热传递控制装置，可以根据期望的热传递而增加或减少来自流体储存部中的流体的热传递，以在建筑内部获得期望的温度。所述表面例如可以是建筑的墙、天花板或地面的一部分。
文档编号F24D15/02GK101046312SQ20061010631
公开日2007年10月3日 申请日期2006年7月19日 优先权日2006年3月31日
发明者勒妮·马泰斯·万斯德隆克 申请人:万斯德隆克建筑公司