CN102788809B - 一种地热地板试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地热地板试验装置，包括有箱体、地热结构、循环风系统、冷热水供给系统以及控制电路，通过控制电路实现循环风系统和冷热水供给系统正常工作及数据调节，被测地热地板放置于地热结构上面，冷热水供给系统与地热结构连接，为地热结构提供热源，循环风系统设置于地热结构一侧的上方，为地热结构上方的空间提供模拟环境，冷热水供给系统和循环风系统均通过控制电路全智能化控制，通过设置在箱体外壳前面的控制面板来调节控制两个系统数据的变化，达到改变测试环境和加强环境应力的目的，从而为地热地板在实际地热环境中的适应性提供判定依据，无需通过实际地热环境的长周期变化来测试，大大缩短测试时间，可应用于指导地热地板生产中。

Description

一种地热地板试验装置

技术领域

本发明涉及一种试验装置，具体是一种地热地板试验装置。

背景技术

随着商品房建设狂飙突进和供暖取热方式多样化的变革，尝试地热采暖新形式、新材料，已渐成时尚。为适应大面积采用地板采暖方式，多种多样的地热采暖地板材料陆续在国内市场亮相，提供了技术和物质上的准备。而我国地热产品标准和实验设备的发展明显跟不上市场趋势，尤其是实木类的地热地板更加落后，国家林业局于2007年发布LYT1700-2007《地采暧用木质地板》，在一定程度上规范了地热地板市场，但标准本身规定的试验规程仅仅是一种“假设”，并没有涉及到环境模拟试验，对于地热地板真正在地热环境中的适应性无法提供判定的依据，目前国内这一块是空白的。

发明内容

针对上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种可实现智能控制，模拟并强化地热环境条件的地热地板试验装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种地热地板试验装置，其特点是包括有箱体、设置于箱体内的地热结构、循环风系统、冷热水供给系统以及电路控制电路，所述控制电路与循环风系统和冷热水供给系统电连接而实现控制两系统工作以及调节两系统的数据，被测的地热地板放置于所述地热结构上面，所述地热机构包括混凝土层和加热管，所述混凝土层设置于上述箱体内的底部，上述地热地板铺设于混凝土层上方且两者之间留设有空隙，所述加热管布设于混凝土层与地热地板之间的空隙中，所述冷热水供给系统与地热结构连接而实现为地热结构提供热源，所述冷热水供给系统包括有水箱、锅炉和水泵，所述水箱设供水管和回水管，所述供水管与锅炉连接后再与水泵连接，所述回水管直接与水泵连接，所述水泵与上述地热结构的加热管连接而实现热水循环的供给，所述循环风系统设置于地热结构一侧的上方而实现为地热结构上方的空间提供模拟环境。

为了进一步保证加热均匀，上述加热管至少设有两条，这些加热管间隔并排平铺于上述混凝土层和地热地板之间，每条加热管的两个端口均与水泵相连接，其中一个端口作为进水口，另一端口作为回水口。

为了实现集中回收和均匀分流，上述水泵与加热管的端口连接处设有集水器和分水器，所述集水器与所有加热管的回水口相连接而实现将所有回水集合回流到水箱中，所述分水器与所有加热管的进水口连接而实现将水箱中经加热后的热水分流到每个加热管中。

为了实现环境温度可变化，上述循环风系统包括送风装置、制冷装置、发热装置和加湿装置，所述送风装置包括有风机和风道，所述发热装置安置于所述风道中，所述风道设有位于上方的上出风道和位于下方的下回风道，所述风机与上出风道相连接；而上述制冷装置包括压缩机、冷凝器以及蒸发器，所述压缩机用于将低压的气态冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，所述高温高压的气态冷媒流到所述冷凝器中向室外散热过程中逐渐冷凝并节流成低温低压的液态冷媒，所述低温低压的液态冷媒进入所述蒸发器并不断吸收箱体内的的热量而汽化后重新进入压缩机中；而上述加湿装置包括两个加湿器箱，所述加湿器箱安装于风道外部且位于上出风道和下回风道的中间位置，通过所述加湿器箱可改变箱体内的湿度。

本发明由于采用在一个箱体内设有地热结构，将被测的地热地板置于该地热结构上，再利用箱体中设置的冷热水供给系统和循环风系统来提供地热结构的热源和模拟自然环境的变化，而且冷热水供给系统和循环风系统都是通过控制电路全智能化控制的，通过设置在箱体外壳前面的控制面板来调节控制两个系统数据的变化，进而达到改变测试环境的和强化环境应力的目的，从而真正在地热环境中的适应性提供判定的依据，无需等待实际地热环境的长周期变化来测试，大大缩短测试时间，而且本发明是根据地热环境的实际条件和变化情况，以加强环境应力的方式来设计，产品通过一定周期的试验相当于其在实际地热环境中20~50倍的效果；又由于设有无熔丝保护开关、超温保护装置以及过负载保护装置，通过这些保护开关和保护装置可有效保护箱体内的设备安全，提高各个设备的使用寿命和设备操作的安全性能。综上所述，本发明的地热地板试验装置，不仅能够模拟地热环境条件，还能强化环境应力，缩短测试时间，可应用于指导地热地板生产，填补国内空白，达到国际领先水平。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明去掉箱体的立体结构示意图。

图3是图2的分解结构示意图。

图4是本发明集、分水器的正面结构示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种地热地板试验装置，包括有箱体1、设置于箱体1内的地热结构2、循环风系统3、冷热水供给系统4以及控制电路，控制电路与循环风系统3和冷热水供给系统4电连接而实现控制两系统工作以及调节两系统的数据，被测地热地板5放置于所述地热结构2上面，冷热水供给系统4与地热结构2连接而实现为地热结构2提供热源，循环风系统3设置于地热结构2一侧的上方而实现为地热结构2上方的空间提供模拟环境，由于采用在一个箱体1内设有地热结构2，将被测的地热地5板置于该地热结构2上，再利用箱体1中设置的冷热水供给系统4和循环风系统3来提供地热结构2的热源和模拟自然环境的变化，而且冷热水供给系统4和循环风系统3都是通过控制电路全智能化控制的，通过设置在箱体1外壳前面的控制面板7来调节控制两个系统数据的变化，进而达到改变测试环境的目的，从而真正在地热环境中的效果提供判定的依据，无需等待大自然环境的变化来测试，大大缩短测试时间。

如图2或图3所示，该实施例的地热机构2包括混凝土层21和加热管22，其中混凝土层21设置于箱体1内的底部，而地热地板5铺设于混凝土层21上方且两者之间留设有空隙，该实施例的加热管22布设于混凝土层21与地热地板5之间的空隙中。该实施例在混凝土层21与地热地板5之间的空隙中共设有三条加热管22，这三条加热管22间隔并排平铺于混凝土层21和地热地板5之间，这些加热管22为细长的PP管呈“弓”形弯折平铺于空隙中，加热管22的两端口分别与冷热水供给系统4连接而实现加热管22的加热温度可控。该实施例的冷热水供给系统4包括有水箱41、锅炉42和水泵43，水箱41设供水管和回水管，其中供水管与锅炉42连接后再与水泵43连接，回水管直接与水泵43连接，水泵43与地热结构2的加热管22连接而实现热水循环的供给，从而为加热管22提供恒定的热源。该实施例的加热管22的两个端口均与水泵43相连接，其中一个端口作为进水口，另一端口作为回水口。若水箱41中的水经长时间使用后不足，可根据水箱41内高度计人工或自动加水。

如图4所示，该实施例的水泵43与加热管22的端口连接处设有集水器61和分水器62，其中集水器61与所有加热管22的回水口相连接而实现将所有回水集合回流到水箱41中，而分水器62与所有加热管22的进水口连接而实现将水箱41中经加热后的热水分流到每个加热管22中，从而实现集中回收和均匀分流，保证各个加热管22的温度一致。

如图2或图3所示，该实施例的循环风系统3包括送风装置、制冷装置、发热装置和加湿装置，其中该送风装置包括有风机31和风道32，发热装置安置于该风道32中，该实施例的风道32设有位于上方的上出风道32和位于下方的下回风道32，风机31与上出风道32相连接，发热装置33为电加热网，设置于上出风道32中，通过风机31将风送到由上出风道32吹出，再由下回风道32收回而形成循环风，当电加热网工作时则吹出热风；该实施例的上出风道32和下回风道32均各设有两个，所有风道32的风口都是水平向前对着地热结构2所在的方向。该实施例的加湿装置包括两个加湿器箱37，这两个加湿器箱37安装于风道32外部且位于上出风道32和下回风道32的中间位置，通过该加湿器箱37可改变箱体1内的湿度。而该实施例的制冷装置包括压缩机34、冷凝器35以及蒸发器36，其中蒸发器36内有的低温冷凝液体，与外界的空气进行热交换，气化吸热，达到制冷的效果；压缩机34将低压气体提升为高压，为制冷循环提供动力；冷凝器35是制冷中的一个部件，它与压缩机34、蒸发器35共同工作，它的作用是将管道中的热量，传到附近空气中，把气体或蒸汽转变成液体。其制冷原理：

1、低压的气态冷媒（常见的如家用冰箱、空调里的氟利昂）被吸入压缩机34被压缩成高温高压的气态冷媒；

2、气态冷媒流到室外的冷凝器35在向室外散热过程中，逐渐冷凝成高压液体冷媒；

3、通过节流装置降压（同时也降温）变成低温低压的液态冷媒；

4、低温低压的液态冷媒进入箱体1内的蒸发器35，通过吸收箱体1内空气中的热量而不断汽化，使得箱体1的温度降低，又变成了低压气体冷媒，重新进入压缩机34。

如图1所示，该实施例的箱体1的内箱材质是SUS#304耐热耐寒不锈钢板，外箱材质冷轧板静电喷塑，其有效容积为2000mm×1500mm×1500mm，该箱体1在前部开设有放置地热地板5的开口，该开口通过两扇箱门8闭合，箱门8上设有门把手81，在箱门8的中上位置设有装有透明玻璃的窗口82。如图2或图3所示，该实施例在箱体1的一侧设有安装架11，循环风系统3和冷热水供给系统4安装于该安装架11上，而箱体1剩下的空间作为环境模拟空间，地热结构2安装于该模拟空间的底部，另外，为了保护箱体1内的设备安全，该实施例还包括有无熔丝保护开关、超温保护装置以及过负载保护装置，通过这些保护开关和保护装置可有效保护箱体1内的设备安全。

本发明的地热地板试验装置的工作原理如下：通电前，打开箱体1的箱门8，将欲测试的地热地板5码放到箱体1的地热结构2上；然后关上箱门8，接通电源，各设备进入待机状态，此时控制电路工作，在箱体1前部的控制面板7显示出各项技术数据；接着通过控制面板7对各项数据进行设定调节，其中，箱体1空间温度的调节范围为-10℃～80℃、模拟地热加温温度范围为35℃～80℃；箱体1空间湿度范围为30%～95%、时间控制范围可在0-999小时之间设定，根据实际情况和需要设定这些数据，且可以根据设计要求设置不同试验阶段的温度和湿度参数，在程序中实现自动转换，以加强地热地板5的环境应力；最后点击启动按钮即可开始对箱体1内的地热地板5进行环境模拟试验。

尽管本发明是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种地热地板试验装置，其特征在于包括有箱体（1）、设置于箱体（1）内的地热结构（2）、循环风系统（3）、冷热水供给系统（4）以及控制电路，所述控制电路与循环风系统（3）和冷热水供给系统（4）电连接而实现控制两系统工作以及调节两系统的数据，被测的地热地板（5）放置于所述地热结构（2）上面，所述地热结构（2）包括混凝土层（21）和加热管（22），所述混凝土层（21）设置于箱体（1）内的底部，地热地板（5）铺设于混凝土层（21）上方且两者之间留设有空隙，所述加热管（22）布设于混凝土层（21）与地热地板（5）之间的空隙中，所述冷热水供给系统（4）与地热结构（2）连接而实现为地热结构（2）提供热源，所述冷热水供给系统（4）包括有水箱（41）、锅炉（42）和水泵（43），所述水箱（41）设供水管和回水管，所述供水管与锅炉（42）连接后再与水泵（43）连接，所述回水管直接与水泵（43）连接，所述水泵（43）与地热结构（2）的加热管（22）连接而实现热水循环的供给，所述循环风系统（3）设置于地热结构（2）一侧的上方而实现为地热结构（2）上方的空间提供模拟环境。

2.根据权利要求1所述的地热地板试验装置，其特征在于上述加热管（22）至少设有两条，这些加热管（22）间隔并排平铺于上述混凝土层（21）和地热地板（5）之间，每条加热管（22）的两个端口均与水泵（43）相连接，其中一个端口作为进水口，另一端口作为回水口。

3.根据权利要求1或2所述的地热地板试验装置，其特征在于上述加热管（22）为细长的PP管呈“弓”形弯折平铺于上述空隙中，所述加热管（22）的两端口分别与上述冷热水供给系统（4）连接而实现加热管（22）的加热温度可控。

4.根据权利要求2所述的地热地板试验装置，其特征在于上述水泵（43）与加热管（22）的端口连接处设有集水器（61）和分水器（62），所述集水器（61）与所有加热管（22）的回水口相连接而实现将所有回水集合回流到水箱（41）中，所述分水器（62）与所有加热管（22）的进水口连接而实现将水箱（41）中经加热后的热水分流到每个加热管（22）中。

5.根据权利要求1所述的地热地板试验装置，其特征在于上述循环风系统（3）包括送风装置、制冷装置、发热装置和加湿装置，所述送风装置包括有风机（31）和风道（32），所述发热装置（33）安置于所述风道（32）中，所述风道（32）设有位于上方的上出风道（32）和位于下方的下回风道（32），所述风机（31）与上出风道（32）相连接。

6.根据权利要求5所述的地热地板试验装置，其特征在于上述制冷装置包括压缩机（34）、冷凝器（35）以及蒸发器（36），所述压缩机（34）用于将低压的气态冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，所述高温高压的气态冷媒流到所述冷凝器（35）中向室外散热过程中逐渐冷凝并节流成低温低压的液态冷媒，所述低温低压的液态冷媒进入所述蒸发器（36）并不断吸收箱体（1）内的的热量而汽化后重新进入压缩机（34）中。

7.根据权利要求5所述的地热地板试验装置，其特征在于上述加湿装置包括两个加湿器箱（37），所述加湿器箱（37）安装于上出风道（32）外部且位于上出风道（32）和下回风道（32）的中间位置，通过所述加湿器箱（37）可改变箱体（1）内的湿度。

8.根据权利要求1所述的地热地板试验装置，其特征在于上述箱体（1）的一侧设有安装架（11），上述循环风系统（3）和冷热水供给系统（4）安装于所述安装架（11）上，所述箱体（1）剩下的空间作为环境模拟空间，上述地热结构（2）安装于该模拟空间的底部。