本发明涉及建筑环境控制，特别涉及一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构及其运行方法于。
背景技术：
1、在绿色建筑领域，利用自然能对建筑进行采暖、空调、通风等改善热环境的措施，已广泛开展研究，一般可通过太阳能、地热能、风能、生物能等对建筑室内温度进行调控，以部分代替或全部代替常规能源，实现低能耗乃至零能耗建筑。但这种节能建筑往往需要单独的系统或设备，结构比较复杂，施工成本较高，使用时的便捷性也远不如直接使用电能。如能将温度调控系统整合入建筑设计体系，在建筑构架内部实现制冷或供热循环，则可在改善室内热环境的基础上大幅度节约成本。另一方面，对于制冷系统的能源供应，一般在吸收式制冷过程中可使用太阳能作为加热制冷剂溶液的补充能源，罕有将太阳能应用于压缩式制冷的先例，如能采用压缩式制冷，则可省去吸收器和发生器两大设备，从而降低制冷系统的体积，大幅度缩减系统的建造成本。
技术实现思路
1、本发明涉及到一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构及其运行方法，通过太阳能聚能提供动力，设法实现对制冷剂的压缩过程，并与制冷剂的冷凝、节流和蒸发过程结合，在建筑构架内部实现较为稳定的往复式制冷或供热循环，为微型建筑室内提供冷量，亦可切换工况提供热量，通过对室内温度的调节，使微型建筑在充分节能的同时提高室内人体热舒适。
2、为此，本发明提供的一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构，包括基础、底层楼板、地板、屋顶保温复合面板、梁、墙体保温复合面板和空心管柱，所述基础用于支撑整个微型建筑，其特征在于：底层楼板和地板之间设有换热器空腔，梁位于屋顶保温复合面板的下侧，空心管柱位于墙体保温复合面板的外侧；
3、屋顶保温层的正上方设有反光板，反光板并行排列有若干片，反光板纵剖面为开口向上的抛物线形状，反光板上表面为反射面，反光板的焦点所连成的直线为中轴线，中轴线上设置有聚热主管；
4、聚热主管两侧的水平方向各连接有若干根空气压缩管，聚热主管和左右两侧空气压缩管之间分别设有第一空气压缩阀和第二空气压缩阀，聚热主管和空气压缩管内填充有空气；每根空气压缩管另一端与空心管柱相连，左右两侧空心管柱内部分别设有第一制冷剂压缩活塞和第二制冷剂压缩活塞，空心管柱内在活塞上部填充有空气，在活塞下部填充有制冷剂；空心管柱另一端通过三通管分别连接有冷凝盘管和旁通管；冷凝盘管为肋片式金属管，位于换热器空腔内的两端位置，冷凝盘管内填充有制冷剂，冷凝盘管进口和出口处均设置有冷凝阀，冷凝盘管与地板之间设有冷凝隔热层；旁通管位于冷凝隔热层的上方，旁通管进口和出口处均设置有旁通阀；左右两侧冷凝盘管的出口处分别连接有第一膨胀阀和第二膨胀阀；第一膨胀阀和第二膨胀阀另一端均连接有蒸发盘管；左右两侧旁通管的出口侧也连接到蒸发盘管；蒸发盘管为肋片式金属管，位于换热器空腔内的中央位置；蒸发盘管内填充有制冷剂；蒸发盘管与底层楼板之间设有蒸发隔热层；
5、所述聚热主管的下表面设有纵剖面为圆弧形的长直双金属片，双金属片的外侧两边均与聚热主管的外表面固连；双金属片的下方设有圆弧形的长直吸热板，吸热板的下表面涂有能够增强太阳能吸热的涂层；双金属片的底部与吸热板之间中间局部螺栓连接位置设有弹性垫层。
6、进一步地，聚热主管和空气压缩管上部安装有气阀；建筑一侧表面设有门。
7、进一步地，吸热板的下表面涂有电镀黑铬涂层。
8、进一步地，空气压缩管下部设置有空气管斜撑，空气管斜撑一端与空气压缩管外侧的加强管套固连，空气管斜撑另一端与空心管柱外侧的加强管套固连。
9、进一步地，反光板下部设置有反光板斜撑，反光板斜撑一端与反光板下表面固连，反光板斜撑另一端与空心管柱外侧的加强管套固连。
10、进一步地，在建筑的屋顶上方增设可转向折光膜，以使太阳光从垂直方向照射到反光板上表面，从而将太阳能集中于聚热主管。
11、进一步地，各阀门设有温度感应控制系统，聚热主管上设有辅助电加热装置。
12、进一步地，空心管柱为若干根钢制圆柱，用于兼做建筑承重和管道，其中屋顶保温复合面板下部区域的空心管柱管壁较厚，空心管柱外侧设置保温层。
13、进一步地，反光板上表面为抛光铝材料制成。
14、本发明的一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构的运行方法，包括夏季工况和冬季工况；
15、夏季的运行方法为：
16、（1）开启第一空气压缩阀，关闭第二空气压缩阀，开启左侧冷凝阀，关闭左侧旁通阀，开启右侧旁通阀，关闭右侧冷凝阀；
17、（2）反光板收集到太阳能，并将其反射到聚热主管下方的吸热板；吸热板吸热后将热量传递给与其紧贴的双金属片，再传递给与双金属片紧贴的聚热主管，使聚热主管内的空气温度升高；
18、（3）受热膨胀后的空气通过第一空气压缩阀进入左侧空气压缩管和左侧空心管柱，并推动第一制冷剂压缩活塞向下运动，使左侧空心管柱下部的制冷剂被压缩，并通过左侧冷凝阀进入左侧冷凝盘管。冷凝盘管中的制冷剂通过水冷或风冷的方式释放热量，制冷剂液化后，通过第一膨胀阀进行减压，再进入蒸发盘管，对建筑室内热量进行吸收，使室内空气温度下降；
19、（4）制冷剂在蒸发盘管内气化后，进入右侧旁通管和右侧空心管柱，推动第二制冷剂压缩活塞向上运动；
20、（5）与此同时，双金属片持续受到太阳辐射吸热后逐渐发生变形；由于双金属片的外侧两边均与聚热主管的外表面固连，所以只有中部位置可以发生膨胀变形，双金属片中部位置膨胀变形后向下鼓起，使其不再与聚热主管紧贴，与聚热主管的传热量下降，聚热主管内的空气温度下降；
21、（6）开启第二空气压缩阀，关闭第一空气压缩阀。关闭左侧冷凝阀，开启左侧旁通阀。关闭右侧旁通阀，开启右侧冷凝阀；
22、（7）随着第二制冷剂压缩活塞向上运动，右侧空气压缩管内的空气被压回聚热主管；
23、（8）由于双金属片膨胀变形后不再与吸热板紧贴，吸热板所吸收的太阳辐射热量难以传递给双金属片，双金属片逐渐冷却，其中部位置收缩复位，重新与聚热主管紧贴，向聚热主管的传热量上升，聚热主管内的空气温度升高；
24、（9）受热膨胀后的空气通过第二空气压缩阀进入右侧空气压缩管和右侧空心管柱，并推动第二制冷剂压缩活塞向下运动，使右侧空心管柱下部的制冷剂被压缩，并通过右侧冷凝阀进入右侧冷凝盘管。冷凝盘管中的制冷剂通过水冷或风冷的方式释放热量，制冷剂液化后，通过第二膨胀阀进行减压，再进入蒸发盘管，对建筑室内热量进行吸收，使室内空气温度下降；
25、（10）制冷剂在蒸发盘管内气化后，进入左侧旁通管和左侧空心管柱，推动第一制冷剂压缩活塞向上运动；
26、（11）与此同时，双金属片持续受到太阳辐射吸热后中部位置膨胀变形后向下鼓起，不再与聚热主管紧贴，与聚热主管的传热量下降，聚热主管内的空气温度下降；
27、（12）开启第一空气压缩阀，关闭第二空气压缩阀。开启左侧冷凝阀，关闭左侧旁通阀。开启右侧旁通阀，关闭右侧冷凝阀。整个系统运行状态完全恢复到初始状态，随后，将上述工作过程进行循环，即可实现连续不断的制冷过程。
28、冬季的运行方法为：
29、（1）开启第一空气压缩阀，关闭第二空气压缩阀。关闭左右两侧冷凝阀。开启左右两侧旁通阀；
30、（2）反光板收集到太阳能，并将其反射到聚热主管下方的吸热板。吸热板吸热后将热量传递给与其紧贴的双金属片，再传递给与双金属片紧贴的聚热主管，使聚热主管内的空气温度升高；
31、（3）受热膨胀后的空气通过第一空气压缩阀进入左侧空气压缩管和左侧空心管柱，并推动第一制冷剂压缩活塞向下运动，使左侧空心管柱下部的制冷剂被压缩，并通过左侧旁通阀进入左侧旁通管，再进入蒸发盘管，向建筑室内放出热量，使室内空气温度上升；
32、（4）制冷剂从蒸发盘管进入右侧旁通管和右侧空心管柱，推动第二制冷剂压缩活塞向上运动；
33、（5）与此同时，双金属片持续受到太阳辐射吸热后逐渐发生变形。由于双金属片的外侧两边均与聚热主管的外表面固连，所以只有中部位置可以发生膨胀变形，双金属片中部位置膨胀变形后向下鼓起，使其不再与聚热主管紧贴，与聚热主管的传热量下降，聚热主管内的空气温度下降；
34、（6）开启第二空气压缩阀，关闭第一空气压缩阀；
35、（7）随着第二制冷剂压缩活塞向上运动，右侧空气压缩管内的空气被压回聚热主管；
36、（8）由于双金属片膨胀变形后不再与吸热板紧贴，吸热板所吸收的太阳辐射热量难以传递给双金属片，双金属片逐渐冷却，其中部位置收缩复位，重新与聚热主管紧贴，向聚热主管的传热量上升，聚热主管内的空气温度升高；
37、（9）受热膨胀后的空气通过第二空气压缩阀进入右侧空气压缩管和右侧空心管柱，并推动第二制冷剂压缩活塞向下运动，使右侧空心管柱下部的制冷剂被压缩，并通过右侧旁通阀进入右侧旁通管，再进入蒸发盘管，向建筑室内放出热量，使室内空气温度上升；
38、（10）制冷剂从蒸发盘管进入左侧旁通管和左侧空心管柱，推动第一制冷剂压缩活塞向上运动；
39、（11）与此同时，双金属片持续受到太阳辐射吸热后中部位置膨胀变形后向下鼓起，不再与聚热主管紧贴，与聚热主管的传热量下降，聚热主管内的空气温度下降；
40、（12）开启第一空气压缩阀，关闭第二空气压缩阀。整个系统运行状态完全恢复到初始状态，随后，将上述工作过程进行循环，即可实现连续不断的制热过程。
41、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
42、（1）本产品结构简单，成本低廉，施工便捷，具有较高的市场实施可行性。
43、（2）本产品将温度调控系统的设计整合入建筑设计体系，在建筑构架系统中同时实现制冷和制热循环，可在改善室内热环境的基础上大幅度节约成本。
44、（3）本产品可充分利用太阳能等自然能源，充分发挥了微型建筑的节能潜力，有效改善微型室内热环境和人体热舒适，可期望具有一定的经济效益。
1.一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构，包括基础（1）、底层楼板（2）、地板（3）、屋顶保温复合面板（4）、梁（5）、墙体保温复合面板（6）和空心管柱（7），所述基础（1）用于支撑整个微型建筑，其特征在于：底层楼板（2）和地板（3）之间设有换热器空腔（8），梁（5）位于屋顶保温复合面板（4）的下侧，空心管柱（7）位于墙体保温复合面板（6）的外侧；
2.根据权利要求1所述的一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构，其特征在于：聚热主管（10）和空气压缩管（11）上部安装有气阀；建筑一侧表面设有门（33）。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构，其特征在于：吸热板（28）的下表面涂有电镀黑铬涂层。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构，其特征在于：空气压缩管（11）下部设置有空气管斜撑（31），空气管斜撑（31）一端与空气压缩管（11）外侧的加强管套固连，空气管斜撑（31）另一端与空心管柱（7）外侧的加强管套固连。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构，其特征在于：反光板（9）下部设置有反光板斜撑（32），反光板斜撑（32）一端与反光板（9）下表面固连，反光板斜撑（32）另一端与空心管柱（7）外侧的加强管套固连。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构，其特征在于：在建筑的屋顶上方增设可转向折光膜，以使太阳光从垂直方向照射到反光板（9）上表面，从而将太阳能集中于聚热主管（10）。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构，其特征在于：各阀门设有温度感应控制系统，聚热主管（10）上设有辅助电加热装置。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构，其特征在于：空心管柱（7）为若干根钢制圆柱，用于兼做建筑承重和管道，其中屋顶保温复合面板（4）下部区域的空心管柱（7）管壁较厚，空心管柱（7）外侧设置保温层。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构，其特征在于：反光板（9）上表面为抛光铝材料制成。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能压缩式温控系统复合微型建筑结构的运行方法，其特征在于，包括夏季工况和冬季工况；
