本發(fā)明涉及地暖供熱領(lǐng)域,特別是涉及一種地暖供熱系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
相對于普通的壁掛式暖氣,新發(fā)展的地暖的采暖方式是通過以整個地面為散熱器,通過在地板下面鋪設(shè)的熱媒,均勻加熱整個地面,利用地面自身的蓄熱和熱量向上輻射的規(guī)律由下至上進行傳導,來達到取暖的目的。低溫地面熱媒在室內(nèi)形成腳底至頭部逐漸遞減的溫度梯度,從而給人以腳暖頭涼的舒適感。地面輻射供暖符合中醫(yī)“溫足頂涼”的健身理論,是目前最舒適的供暖方式,也是現(xiàn)代生活品質(zhì)的象征。
從熱媒的介質(zhì)上分為電地暖和水地暖兩大類,其中,電地暖的蓄熱是通過電熱絲作為熱媒,通過水泥地層、鋪設(shè)的地板進行蓄能;水地暖的蓄熱是通過水循環(huán)管路作為熱媒,通過水泥地層、水循環(huán)管路內(nèi)的水、鋪設(shè)的地板進行蓄能。
在實現(xiàn)本發(fā)明過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:
目前的地暖中,不論是通過水泥地層、鋪設(shè)的地板進行蓄能,或是通過水泥地層、水循環(huán)管路內(nèi)的水、鋪設(shè)的地板進行蓄能,均主要是依賴著其比熱容進行蓄能,這種蓄能方式蓄能量有限,溫差變化較大。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種地暖供熱系統(tǒng)及方法,主要目的在于使其加熱效果更加均勻、持久。
為達到上述目的,本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案:
一方面,本發(fā)明的實施例提供一種地暖供熱系統(tǒng),包括從上至下依次鋪設(shè)的地板層、供熱層、保溫層,
所述供熱層包括熱媒以及相變蓄能媒介;
所述熱媒用于對相變蓄能媒介進行加熱,使相變蓄能媒介將所述熱媒放出的熱量進行蓄能,并由第一形態(tài)相變至第二形態(tài);
所述相變蓄能媒介用于對地板層進行放熱,并由第二形態(tài)轉(zhuǎn)變回第一形態(tài),其中所述第一形態(tài)與所述第二形態(tài)為不同的形態(tài),所述相變蓄能媒介的相變溫度在10-50攝氏度。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
可選的,前述的地暖供熱系統(tǒng),其中所述相變蓄能媒介的蓄能材料被多個密封包裝袋包裝。
可選的,前述的地暖供熱系統(tǒng),其中所述密封包裝袋采用鋁塑袋。
可選的,前述的地暖供熱系統(tǒng),其中所述供熱層還包括支撐在所述熱媒與所述底板層之間的多個支撐骨架,多個支撐骨架支架構(gòu)成容納密封包裝袋的多個容納空間;
所述密封包裝袋分別放置在對應的容納空間內(nèi)。
可選的,前述的地暖供熱系統(tǒng),其中所述地板層由多塊地板塊拼裝而成;
所述支撐骨架的頂部具有凹臺,多個支撐骨架頂部的凹臺構(gòu)成嵌入地板塊的多個鑲嵌臺;
所述地板塊分別嵌入在對應的鑲嵌臺上,并將所述密封包裝袋蓋在所述容納空間內(nèi)。
可選的,前述的地暖供熱系統(tǒng),其中所述支持骨架包括支撐在所述熱媒上的支撐板以及豎直支撐在所述支撐板上的豎板,所述豎板包括依次平行設(shè)置的第一豎板、第二豎板以及第三豎板,所述第二豎板的高度大于第一豎板和第三豎板的高度,所述第一豎板的頂部和所述第三豎板的頂部分別具有連接所述第二豎板的平臺,并構(gòu)成所述凹臺。
可選的,前述的地暖供熱系統(tǒng),其中所述地板塊呈矩形板塊,所述支撐骨架橫縱布置。
可選的,前述的地暖供熱系統(tǒng),其中所述相變蓄能媒介的蓄能材料包括六水氯化鈣和/或十水硫酸鈉。
可選的,前述的地暖供熱系統(tǒng),其中所述相變蓄能媒介的相變溫度在20-26攝氏度。
可選的,前述的地暖供熱系統(tǒng),其中所述相變蓄能媒介的相變潛熱在100-500kJ/kg。
可選的,前述的地暖供熱系統(tǒng),其中所述第一形態(tài)為固態(tài),所述第二形態(tài)為液態(tài)。
可選的,前述的地暖供熱系統(tǒng),其中所述相變蓄能媒介包括至少兩個不同相變溫度的蓄能材料。
另一方面,本發(fā)明的實施例提供一種地暖供熱方法,包括:
通過熱媒進行對相變蓄能媒介進行加熱,使相變蓄能媒介將所述熱媒放出的熱量進行蓄能,并由第一形態(tài)相變至第二形態(tài);
所述相變蓄能媒介對地板層進行放熱,并由第二形態(tài)轉(zhuǎn)變回第一形態(tài),其中所述第一形態(tài)與所述第二形態(tài)為不同的形態(tài),所述相變蓄能媒介的相變溫度在10-50攝氏度。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
可選的,前述的地暖供熱方法,其中所述相變蓄能媒介的相變溫度在20-26攝氏度。
借由上述技術(shù)方案,本發(fā)明技術(shù)方案提供的地暖供熱系統(tǒng)及方法至少具有下列優(yōu)點:
本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案中,在供熱層之間包括有熱媒和相變蓄能媒介,在供熱前期,相變蓄能媒介將所述熱媒放出的熱量進行蓄能,并由第一形態(tài)相變至第二形態(tài);相對于現(xiàn)有技術(shù)中比熱容的蓄能方式,通過相變蓄熱,可儲蓄更多的熱量,供熱中,相變蓄能媒介可將儲蓄的熱量對地板層進行供暖,相變蓄能媒介可再有第二形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝恍螒B(tài),放出持久的大量熱能,加熱效果更加均勻、持久。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,并可依照說明書的內(nèi)容予以實施,以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
附圖說明
通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述,各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的,而并不認為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中,用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
圖1是本發(fā)明的實施例提供的一種地暖供熱系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中A的局部放大圖;
圖3是本發(fā)明的實施例提供的一種地暖供熱方法的流程示意圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實施例,對依據(jù)本發(fā)明提出的地暖供熱系統(tǒng)及方法其具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效,詳細說明如后。在下述說明中,不同的“一實施例”或“實施例”指的不一定是同一實施例。此外,一或多個實施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點可由任何合適形式組合。
實施例一
如圖1所示,本發(fā)明的一個實施例提出的一種地暖供熱系統(tǒng),其包括:從上至下依次鋪設(shè)的地板層10、供熱層20、保溫層30;
所述供熱層20包括熱媒21以及相變蓄能媒介22;
所述熱媒21用于對相變蓄能媒介22進行加熱,使相變蓄能媒介22將所述熱媒21放出的熱量進行蓄能,并由第一形態(tài)相變至第二形態(tài);
所述相變蓄能媒介22用于對地板層10進行放熱,并由第二形態(tài)轉(zhuǎn)變回第一形態(tài),其中所述第一形態(tài)與所述第二形態(tài)為不同的形態(tài),所述相變蓄能媒介的相變溫度在10-50攝氏度。
其中,熱媒可采用電地暖熱媒或水地暖熱媒等。在啟動地暖供熱系統(tǒng)中,先將熱媒進行加熱,使熱媒的溫度高于相變蓄能媒介的相變溫度;當相變蓄能媒介的溫度被加熱至相變溫度時,其本身會發(fā)生相變,由第一形態(tài)(如固態(tài))轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙螒B(tài)(如液態(tài)),相變中,其會儲蓄大量的熱能,在后期供暖中,在關(guān)?;蚪档蜔崦降募訜岷?或是熱媒加熱不穩(wěn)定時候),相變蓄能媒介會將儲蓄的大量熱能放出,使其再次發(fā)生相變,由由第二形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝恍螒B(tài)。
本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案中,在供熱層之間包括有熱媒和相變蓄能媒介,在供熱前期,相變蓄能媒介將所述熱媒放出的熱量進行蓄能,并由第一形態(tài)相變至第二形態(tài);相對于現(xiàn)有技術(shù)中比熱容的蓄能方式,通過相變蓄熱,可儲蓄更多的熱量,供熱中,相變蓄能媒介可將儲蓄的熱量對地板層進行供暖,相變蓄能媒介可再有第二形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝恍螒B(tài),放出持久的大量熱能,加熱效果更加均勻、持久。
具體的,所述第一形態(tài)為固態(tài),所述第二形態(tài)為液態(tài)。
在對地暖供熱系統(tǒng)進行施工中,相變蓄能媒介的蓄能材料可直接填充鋪設(shè)在底板層下面,但是,這樣容易使蓄能材料四處飛濺,為了便于施工,上述的地暖供熱系統(tǒng),所述相變蓄能媒介的蓄能材料被多個密封包裝袋包裝。施工中,可將包裝有蓄能材料的密封包裝袋一包一包的鋪設(shè)在熱媒上即可。優(yōu)選的,所述密封包裝袋可采用鋁塑袋,結(jié)實耐用。需要說明的是,密封包裝袋包裝不應僅僅解釋為柔性袋子包裝,其它形式的任何包裝均屬于本發(fā)明保護范圍,如密封的箱體,殼體等。
為了防止將密封包裝袋壓壞上述的地暖供熱系統(tǒng),如圖1所示,所述供熱層20還包括支撐在所述熱媒21與所述底板層10之間的多個支撐骨架23,多個支撐骨架23支架構(gòu)成容納密封包裝袋的多個容納空間;所述密封包裝袋分別放置在對應的容納空間內(nèi)。支撐骨架起到支撐作用,降低或避免對密封包裝袋的擠壓。
其中,在現(xiàn)有的底板層鋪設(shè)中,普遍的方法是使用水泥,先在供熱層上鋪設(shè)一層水泥,然后將地板塊,如瓷磚,木地板等,鋪設(shè)在水泥上,使地板塊與水泥粘貼在一起;但是采用這種鋪設(shè)方式后,當位于地板層下面的供熱層損壞后,只能將底板層進行破壞,且由于有水泥的存在,對供熱層維修不便。為了便于對供熱層的維修,上述的地暖供熱系統(tǒng),所述地板層由多塊地板塊拼裝而成;所述支撐骨架的頂部具有凹臺,多個支撐骨架頂部的凹臺構(gòu)成嵌入地板塊的多個鑲嵌臺;所述地板塊分別嵌入在對應的鑲嵌臺上,并將所述密封包裝袋蓋在所述容納空間內(nèi)。在需要維修供熱層時,可直接將底板塊從鑲嵌臺上撬出,在將密封包裝袋取出即可。
在具體的實施當中,支撐骨架可采用下述結(jié)構(gòu):
如圖2所示,所述支持骨架包括支撐在所述熱媒上的支撐板231以及豎直支撐在所述支撐板231上的豎板,所述豎板包括依次平行設(shè)置的第一豎板232、第二豎板233以及第三豎板234,所述第二豎板233的高度大于第一豎板232和第三豎板234的高度,所述第一豎板232的頂部和所述第三豎板234的頂部分別具有連接所述第二豎板233的平臺,(兩個平臺與第二豎板)并構(gòu)成所述凹臺235。支撐骨架整體可采用鋁合金結(jié)構(gòu)或鋼筋結(jié)構(gòu)等。每個支撐骨架兩側(cè)分別具有一個凹臺,分別用于支撐位于支撐骨架兩側(cè)的地板塊。
目前,常見的底板塊的形狀多為矩形結(jié)構(gòu),具體的,所述地板塊呈矩形板塊,所述支撐骨架橫縱布置。橫縱布置的支撐骨架可形成矩形的鑲嵌臺,分別用于嵌入每個矩形板塊。
在相變蓄能媒介的蓄能材料選材上,只需滿足其相變溫度在室溫的供暖溫度范圍內(nèi)即可。優(yōu)選的,相變潛熱可在100-500kJ/kg。優(yōu)選,可用140kJ/kg或170kJ/kg的蓄能材料。
具體的,所述相變蓄能媒介的蓄能材料可包括六水氯化鈣和/或十水硫酸鈉。
優(yōu)選的,所述相變蓄能媒介的相變溫度在20-26攝氏度,可適用于大多是普通家庭,以及辦公場所。
在具體的實施當中,取決于地暖供熱系統(tǒng)的供熱溫度范圍,其中在供熱范圍較大的時候,相變蓄能媒介的蓄能材料不僅僅被局限于一種,上述的地暖供熱系統(tǒng),所述相變蓄能媒介包括至少兩個不同相變溫度的蓄能材料。至少兩個不同相變溫度的蓄能材料可構(gòu)成梯度的蓄能,以能夠適應更大范圍的供熱需求。如,夜間溫度需要保持在18-20攝氏度,白天需要保持在24-28攝氏度;兩個階梯溫度,那么可鋪設(shè)兩中蓄能材料,兩種蓄能材料的相變溫度分別在18-20攝氏度以及24-28攝氏度。
實施例二
如圖3所示,本發(fā)明實施例二提供的一種地暖供熱方法,可使用上述實施例一中所述的地暖供熱系統(tǒng)實現(xiàn),所述方法包括:
步驟1000、通過熱媒進行對相變蓄能媒介進行加熱,使相變蓄能媒介將所述熱媒放出的熱量進行蓄能,并由第一形態(tài)相變至第二形態(tài);
步驟2000、所述相變蓄能媒介對地板層進行放熱,并由第二形態(tài)轉(zhuǎn)變回第一形態(tài),其中所述第一形態(tài)與所述第二形態(tài)為不同的形態(tài),所述相變蓄能媒介的相變溫度在10-50攝氏度。
本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案中,在供熱前期,相變蓄能媒介將所述熱媒放出的熱量進行蓄能,并由第一形態(tài)相變至第二形態(tài);相對于現(xiàn)有技術(shù)中比熱容的蓄能方式,通過相變蓄熱,可儲蓄更多的熱量,供熱中,相變蓄能媒介可將儲蓄的熱量對地板層進行供暖,相變蓄能媒介可再有第二形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝恍螒B(tài),放出持久的大量熱能,加熱效果更加均勻、持久。
優(yōu)選的,所述相變蓄能媒介的相變溫度可在20-26攝氏度。
具體的,本實施例二中所述的地暖供熱系統(tǒng)可直接采用上述實施例一提供的所述地暖供熱系統(tǒng),具體的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)可參見上述實施例一中描述的相關(guān)內(nèi)容,此處不再贅述。
在上述實施例中,對各個實施例的描述都各有側(cè)重,某個實施例中沒有詳述的部分,可以參見其他實施例的相關(guān)描述。
可以理解的是,上述裝置中的相關(guān)特征可以相互參考。另外,上述實施例中的“第一”、“第二”等是用于區(qū)分各實施例,而并不代表各實施例的優(yōu)劣。
在此處所提供的說明書中,說明了大量具體細節(jié)。然而,能夠理解,本發(fā)明的實施例可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐。在一些實例中,并未詳細示出公知的結(jié)構(gòu)和技術(shù),以便不模糊對本說明書的理解。
類似地,應當理解,為了精簡本公開并幫助理解各個發(fā)明方面中的一個或多個,在上面對本發(fā)明的示例性實施例的描述中,本發(fā)明的各個特征有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而,并不應將該公開的裝置解釋成反映如下意圖:即所要求保護的本發(fā)明要求比在每個權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說,如下面的權(quán)利要求書所反映的那樣,發(fā)明方面在于少于前面公開的單個實施例的所有特征。因此,遵循具體實施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實施方式,其中每個權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨實施例。
本領(lǐng)域那些技術(shù)人員可以理解,可以對實施例中的裝置中的部件進行自適應性地改變并且把它們設(shè)置在與該實施例不同的一個或多個裝置中。可以把實施例中的部件組合成一個部件,以及此外可以把它們分成多個子部件。除了這樣的特征中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何裝置的所有部件進行組合。除非另外明確陳述,本說明書(包括伴隨的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的每個特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。
此外,本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解,盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同實施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實施例。例如,在下面的權(quán)利要求書中,所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。本發(fā)明的各個部件實施例可以以硬件實現(xiàn),或者以它們的組合實現(xiàn)。
應該注意的是上述實施例對本發(fā)明進行說明而不是對本發(fā)明進行限制,并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計出替換實施例。在權(quán)利要求中,不應將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的部件或組件。位于部件或組件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的部件或組件。本發(fā)明可以借助于包括有若干不同部件的裝置來實現(xiàn)。在列舉了若干部件的權(quán)利要求中,這些部件中的若干個可以是通過同一個部件項來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序??蓪⑦@些單詞解釋為名稱。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例而已,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。