CN104676705A - 地暖模块、地面系统及其水暖型地暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地暖模块、地面系统及其水暖型地暖系统，地暖模块包括：结构板架，中部形成有梯形凹陷；保温层，沿所述梯形凹陷的表面铺设；第一导热层，铺设在所述保温层上；平衡层，设置在所述结构板架上以将所述保温层和所述第一导热层封盖于所述梯形凹陷内；地暖管，敷设在所述第一导热层中。地面系统包括地暖层和装饰层，所述地暖层由多个上述的地暖模块拼接形成。水暖型地暖系统包括集水分水器、进水管路、回水管路以及地面系统。本发明将保温层、地暖管以及导热层集成，形成地暖模块，从而简化了地暖的铺设过程，提高了铺设效率。

Description

地暖模块、地面系统及其水暖型地暖系统

技术领域

本发明涉及室内采暖技术领域，尤其涉及一种地暖模块、地面系统以及水暖型地暖系统。

背景技术

目前，水暖型地暖通常采用湿式安装法进行安装施工。所谓湿式安装，就是指用混凝土把地暖管道包埋起来，然后在混凝土层之上再铺设地面、瓷砖等地面材料。这层混凝土不仅起到保护、固定地暖管的作用，还是传递热量的主要渠道。混凝土层能够使热量均匀分部，减少出现局部过热或过冷的情况。湿式安装的大致步骤为：首先将结构地面做自流平处理，然后安装集水分水器，然后在找平后的结构地面上铺设挤塑板保温层，再铺设铝箔层(热传导)，再铺设地暖管，再回填细石混凝土，再用砂浆抹平，最后铺设地板或瓷砖。

湿式安装法具体施工过程为：(1)施工前，结构地面应铺设好找平层。(2)用膨胀螺栓将集水分水器水平固定在墙面上。(3)用乳胶将边角保温板沿墙粘贴，要求粘贴平整，搭接严密。(4)铺设保温层，在找平层上铺设保温层(如2cm厚聚苯保温板、保温卷材或进口保温膜等)，板缝处用胶粘贴牢固，保温层要铺设平整，在保温层上铺设铝箔纸增加导热效果。(5)铺设地暖管，按设计间距铺设地暖管，用塑料管卡将地暖管固定在保温层上。(6)检查地暖管有无损伤、管间距是否符合设计要求后，进行水压试验，从注水排气阀注入清水进行水压试验，试验压力为工作压力的1.5-2倍，但不小于0.6Mpa，稳压1小时内压力降不大于0.05Mpa，且不渗不漏为合格。(7)铺设导热层，细石混凝土作为地暖的导热层进行回填。地暖管试验合格后，回填细石混凝土，地暖管保持不小于0.4Mpa的压力，细石混凝土应通过人工抹压密实，不得使用机械振捣，不许踩压已铺设好的地暖管，细石混凝土接近初凝时，应在表面进行二次拍实、压抹，以防止顺管轴线出现塑性伸缩裂缝。表面压抹后应保湿养护14天以上，垫层达到养护期后，地暖管方允许泄压。(8)集水分水器进水处装设过滤器，防止异物进入地板管道环路，水源要选用清洁水。(9)抹水泥砂浆找平，做地面。(10)地暖管与集水分水器连接后，应进行系统试压。试验压力为系统顶点工作压力加0.2Mpa，且不小于0.6Mpa，10分钟内压力降不大于0.02Mpa，降至工作压力后，不渗不漏为合格。(11)对整个供水环路水温及水力平衡进行调试。向地暖管供水时，应选用预热方式，供热水温不得骤然升高，初始供水温度应为20℃-25℃，保持3天，然后以最高设计温度保持4天，并以≤50℃水温正常运行。

由上述看出，湿法安装法的缺点在于：

1、湿式安装法对结构地面的平整度要求较高，在铺设地暖前需做自流平或地面找平处理。

2、施工工艺较复杂、物耗高、安装效率低。在实际使用中管路如有破损，管路维修较为不便；地暖管排布完后需做细石混凝土回填，较费工费时，养护周期较长。

3、保温层、铝箔纸、管道等部件的耐老化程度差距较大，任一部件出现问题会影响整体地暖的使用寿命。

4、布置管线与地暖管所出现的交叉问题较难处理。

5、地面完工后对表面装饰材料平整度要求较高，装饰材料适用范围较窄。

6、细石混凝土回填凝固作为导热层，其厚度较大，热传导能耗较高。

7、湿式安装法的施工工艺主要以现场测量、加工及安装为主不能形成工厂化批量生产产品，现场施工制约条件较多，操作人员技术依赖性较高，最终效果岑差不齐，不能形成一个完整标准化的产品。

发明内容

针对现有技术中安装水暖型地暖存在上述技术问题，本发明提供一种地暖模块，利用地暖模块可以加快水暖型地暖的安装速度、提高安装精度、降低安装的人工成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种地暖模块，包括：结构板架，中部形成有梯形凹陷，所述梯形凹陷的两侧形成所述结构板架的两翼板；保温层，沿所述梯形凹陷的表面铺设；第一导热层，铺设在所述保温层上；平衡层，设置在所述结构板架上以将所述保温层和所述第一导热层封盖于所述梯形凹陷内；地暖管，敷设在所述第一导热层中。

优选地，所述平衡层和所述第一导热层之间还设置有第二导热层。

优选地，所述翼板上开设多个长圆孔，多个所述长圆孔沿所述梯形凹陷的延伸方向布置。

优选地，所述结构板架由镀锌钢板弯折形成，所述保温层由挤塑板切割形成，所述第一导热层由水泥板切割形成，所述平衡层由无石棉硅酸钙板切割形成；所述第二导热层由所述石墨膜或铝箔膜切割形成。

优选地，所述平衡层的两侧边均具有斜面，两所述翼板的侧边弯折并包覆两所述斜面。

本发明还提供了一种地面系统，包括地暖层和装饰层，所述地暖层由多个上述的地暖模块拼接形成，所述地暖层以悬空方式架设在结构地面的上方，所述装饰层铺设在所述地暖层上。

优选地，所述地暖模块与所述结构地面之间还设置有地脚螺栓，所述地脚螺栓的上端支撑所述结构板架的翼板。

本发明还提供了一种水暖型地暖系统，包括集水分水器、进水管路以及回水管路，所述进水管路和回水管路分别与所述集水分水器的出水口和回水口连通，还包括上述的地面系统；所述地暖层具有多个地暖模块，每个所述地暖模块的地暖管均接入所述进水管路和回水管路。

优选地，所述进水管路上沿水流方向依次接入第1个地暖模块至第n个地暖模块的地暖管的进水口，所述回水管路上沿水流方向依次接入第1个地暖模块到第n个地暖模块的地暖管的出水口。

优选地，所述水暖型地暖系统还包括用于连接管路的快速接头。

与现有技术相比，本发明的地暖模块、地面系统及其水暖型地暖系统所具有的有益效果是：

1、本发明的地暖模块将水暖型地暖中的保温层、地暖管以及导热层集成于结构板件的梯形凹陷内，并通过平衡层封盖，从而形成一个完整的地暖单元。在进行地暖施工时，只需将本发明的地暖模块拼接，并架设在结构地面上便形成了用于为室内供暖的地暖层，大大简化了铺设地暖的施工步骤，提高了水暖型地暖的安装速度，降低了安装成本。并且由于保温层和导热层被结构板架和平衡层包裹，起到了防潮、防火的作用，延长了使用寿命。

2、本发明的地面系统中的地暖层由于由地暖模块拼接而成，并且架设在结构地面的上方，地暖层的平整度不受结构地面的平整度的影响。在本发明的一个优选实施例中，地暖层通过多个地脚螺栓架设，可通过调节地脚螺栓的支撑高度来调节地暖层的平整度，从而提高了地暖的安装精度。

3、本发明的地面系统的地暖层与结构地面间实际上形成一个架空层，该架空层为排线布管提供了足够的空间，解决了管线与地暖管的布置的交叉问题。

4、本发明的水暖型地暖系统中的各地暖管敷设在地暖模块中，并以并联的方式连接在进水管路和回水管路之间，解决了现有技术中的地暖散热不均有的问题。

附图说明

图1为本发明的地暖模块的结构示意图；

图2为本发明的地暖模块中的结构板架的结构示意图；

图3为结构板架与平衡层装配关系的结构示意图；

图4为本发明的地面系统的平面结构示意图；

图5为本发明的地面系统的立体结构示意图；

图6为本发明的水暖型地暖系统的管路连接示意图；

图7为快速接头的结构示意图。

图中：

1-结构板架；2-保温层；3-第一导热层；4-平衡层；5-地暖管；6-第二导热层；7-卡扣；11-梯形凹陷；12-翼板；13-长圆孔；30-快速接头；100-地暖模块；200-装饰层；300-地脚螺栓；400-防腐木；500-地暖层；600-集水分水器；700-进水管路；800-回水管路；900-主管道。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

如图1-2所示，本发明的实施例公开了一种地暖模块100，包括：结构板架1、保温层2、第一导热层3、平衡层4以及地暖管5。结构板架1的中部通过折弯形成梯形凹陷11，梯形凹陷11两侧的部分形成结构板架1的两翼板12；梯形凹陷11的表面沿其延伸方向均匀设置有多条导热胶，保温层2铺设在梯形凹陷11的表面，并通过导热胶粘接在梯形凹陷11的表面；第一导热层3铺设在保温层2上；地暖管5敷设在第一导热层3中；平衡层4铺设在结构板架1上，从而使保温层2和第一导热层3封盖在梯形凹陷11内。本实施例中，结构板架1由镀锌钢板弯折形成，保温层2由挤塑板切割形成，第一导热层3由水泥板切割形成，平衡层4由无石棉硅酸钙板切割形成。

如图2所示，在本发明的一个优选实施例中，翼板12上开设多个长圆孔13，多个长圆孔13沿梯形凹陷11的延伸方向布置，该长圆孔13用于供螺栓穿设以使地暖模块100在铺设时，通过穿设该长圆孔13的螺栓固定。

为使地暖管5的热量能够快速、高效的传递到平衡层4，如图1所示，在本发明的一个优选实施例中，平衡层4和第一导热层3之间还设置有第二导热层6。如此，地暖管5所散发的热量能够快速的传递到平衡层4，并由平衡层4继续向上传递。本实施例中，第二导热层6由石墨膜或铝箔膜切割形成。

由无石棉硅酸钙板切割形成的平衡层4可以通过粘接、螺栓紧固等方式设置在结构板架1上以实现封盖梯形凹陷11内的保温层2和第一导热层3的目的，如图2和图3所示，在本发明的一个优选实施例中，平衡层4与结构板架1以一种可拆卸的方式连接在一起，具体地，平衡层4的两侧边切割形成两斜面，两翼板12的侧边弯折并分别与两斜面贴合以限制平衡层4在其厚度方向上与结构板架1分离，并且平衡层4可以在梯形凹陷11的延伸方向从结构板架1上拆卸下来，在铺设地暖模块前，为防止平衡层4相对于结构板架1移动，在结构板架1的翼板12的折弯处安装用于固定平衡层4与结构板架1的卡扣7。

如图5所示，本发明的实施例还公开了一种地面系统，该地面系统包括地暖层500和装饰层200，该地暖层500由上述的地暖模块100在其宽度方向(垂直于梯形凹陷11的延伸方向)并列拼接而成，该地暖层500通过防腐木40架设在结构地面的上方，装饰层200铺设在地暖层500上，

由于地暖层500由地暖模块100拼接而成，若只通过防腐木40作为支撑而架设在结构地面，防腐木40难以保证地暖层500的平整度。为提高地暖层500的平整度，如图4所示，并继续结合图5，在本发明的一个优选实施例中，地暖模块100与结构地面之间还设置有地脚螺栓300，该地脚螺栓300包括一个螺栓本体和与螺栓本体螺纹连接的螺母板，螺母板上还固定两个隔离柱，螺母板支撑相邻两个地暖模块100的两个翼板12，隔离柱穿过两翼板12之间的间隙从而将两地暖模块100隔离，螺栓本体与结构地面接触的一端设置有橡胶垫，因此，可以通过转动螺栓本体来调整地面模块的高度从而达到调整地暖层500平整度的目的。

如图6所示，本发明的实施例还公开了一种水暖型地暖系统，该水暖型地暖系统包括集水分水器600、进水管路700、回水管路800以及上述的地暖层500，进水管路700与集水分水器600的出水口连通，回水管路800与集水分水器600的回水口连通，地暖层500包括依次排列的多个个地暖模块100；多个地暖模块100的地暖管5均接入进水管和回水管路800，如此，多个地暖模块100的地暖管5以并联的方式接入水暖型地暖系统中。

与现有技术的水暖型地暖系统中地暖管5的排布方式相比，本发明的地暖管5排布的优势如下：

现有技术的水暖型地暖系统中只铺设一条地暖管5，该地暖管5的两端分别与进水管路700和出水管路连接，进水管路700内的热水从地暖管5的一端(即进水口)流入，热水在地暖管5内流动的同时，不断向外传递热量，因而热水温度不断降低，流动至地暖管5的另一端(即出水口)时，由于流动路径很长，水的温度已经降至很低，传递的热量也很少。因此，室内靠近地暖管5出水口的区域的温度远低于靠近地暖管5进水口的区域的温度，也就是说，如此排布地暖管5会使整个地暖系统散热不均匀。

如图6所示，本发明的水暖型地暖系统中，每个地暖模块100均敷设有地暖管5，且这些地暖管5以并联的方式排布在进水管路700与回水管路800之间，如此，进水管路700内的热水分成多条支路从地暖管5的进水口流入，散热后再从出水口流出，热水在每个地暖管5内流动的路径较短，因此，每个地暖模块100的出水口区域和进水口区域的温差不大，并且每个地暖模块100面积不大，可通过不同区域的热量的传递消除温差。

理论上，这种以并联方式连接的地暖管5，其内的水流速度应该相同，但实际上越靠近集水分水器600的出水口的进水管路700内的水流速度越大以及越靠近集水分水器600的进水口的回水管路800内的水流速度越大。为防止靠近集水分水器600的地暖模块100的地暖管5内的水流速度大于远离集水分水器600的地暖模块100的地暖管5内的水流速度(水流速度越大，散热速度也就越快)，进而使每块地暖模块100的散热速度相同，如图6所示，在本发明的一个优选实施例中，进水管路700上沿水流动方向依次接入从第1个地暖模块100至第n个地暖模块100的地暖管5的进水口，回水管路800上沿水流动方向依次接入从第1个地暖模块100到第n个地暖模块100的地暖管5的出水口。如此排布地暖管5使得以较快速度进入地暖管5的热水以较慢速度从该地暖管5流出，以较慢速度流入地暖管5的热水以较慢速度流出该地暖管5，从而使每个地暖模块100的地暖管5内的水流速度基本相同，从而使地暖层500达到均匀散热的目的。

由上述可知，本发明的水暖型地暖系统使热水以“快进慢出和慢进快出”的方式在地暖管5内流动，以保证整个地暖层500散热均匀。

为加快水暖型地暖系统的安装速度，水暖型地暖系统中的各管路之间通过如图7所示的快速接头30以插接方式连接。该快速接头30能够使管路之间快速对接，相对于螺纹连接的方式，加快了管路的连接速度。

下面结合图5-7对本发明的水暖型地暖系统的施工过程进行说明。

1、地暖施工前，结构地面应检验完毕。

2、用膨胀螺栓将集水分水器600水平固定在墙面上，安装要牢固。

3、用水泥钉将防腐木40与墙面固定并做好防腐及防水处理。

4、用内径为25mm的复合管作为主管道900将集水分水器600与室外管路连。

5、用内径为20mm铝塑复合管作为进水管路700、回水管路800与集水分水器600通过快速接头30进行插接。

6、根据施工图进行埋地管材铺设；搭接部位需要用塑料搭接模块，防止管道受压后对管道造成损坏。

7、以拼接方式铺设地暖模块100，并通过地脚螺栓300调整地暖模块100的高度，使整个地暖层500平整度达到要求。

8、将地暖模块100中的地暖管5通过快速接头30以插接的方式与进水管路700和回水管路800连接。

9、检查管路的气密性，试验压力为系统顶点工作压力加0.2Mpa，且不小于0.6Mpa，10分钟内压力降不大于0.02Mpa，降至工作压力后，不渗不漏为合格。

10、上道工序验收合格将地暖模块100之间的缝隙用泡沫胶填充固化，并清理干净，在地暖模块100的平衡层4上铺设表面装饰层200；

12、完工验收，应进行系统试压。试验压力为系统顶点工作压力加0.2Mpa，且不小于0.6Mpa，10分钟内压力降不大于0.02Mpa，降至工作压力后，不渗不漏为合格。

13、对整个供水环路水温及水力平衡进行调试。首先向地暖层500预热，供热水温不得骤然升高，初始供水温度应为20℃℃-25℃，保持3天，然后以最高设计温度保持4天，并以≤50℃水温正常运行。

综上所述，本发明的地暖模块100、地面系统及其水暖型地暖系统的优点如下：

1、本发明的地暖模块100将普通地暖中的保温层2、地暖管5以及导热层集成于结构板架1的梯形凹陷11内，并通过平衡层4封盖，从而形成一个完整的地暖单元。在进行地暖施工时，只需将本发明的地暖模块100拼接，并架设在结构地面上便形成了用于为室内供暖的地暖层500，大大简化了铺设地暖的施工步骤，提高了水暖型地暖的安装速度，降低了安装成本。并且由于保温层2和第一导热层3被结构板架1和平衡层4包裹，起到了防潮、防火的作用，延长了使用寿命。

2、本发明的地暖模块100厚度较小，整体重量较小，通过拼接形成地暖层500后，地暖层500的整体重量较小，从而减小了地暖层500对结构地面的负荷，并且也同时节省了材料以及运输费用。

3、本发明的地面系统中的地暖层500由于由地暖模块100拼接而成，并且架设在结构地面的上方，地暖层500的平整度不受结构地面的平整度的影响。在本发明的一个优选实施例中，地暖层500通过多个地脚螺栓300架设，可通过调节地脚螺栓300的支撑高度调节地暖层500的平整度，从而提高了地暖的安装精度。并且螺栓本体与结构地面接触的部分为橡胶材质富有弹性，通过橡胶垫吸收人体活动对地板的冲击力，使之更隔音，解决内装修管道线路横向设置的问题，同时使房间更隔音更保温。

4、本发明的地面系统的地暖层500与结构地面间实际上形成一个架空层，该架空层，该架空层为排线布管提供了足够的空间，解决了管线与地暖管5的布置的交叉问题。

5、本发明的水暖型地暖系统中的各地暖管5敷设在地暖模块100中，并通过并联的方式连接在进水管路700和回水管路800之间，解决了现有技术中的地暖散热不均匀的问题。

6、本发明的水暖型地暖系统中的各地暖管5以使热水“快进慢出和慢进快出”的方式连接在进水管路700和回水管路800之间，从而使得本发明的水暖型地暖系统散热更加均匀。

7、、本发明的水暖型地暖系统中各管路均采用插接的方式连接，从而加快了安装水暖型地暖系统的施工速度。

8、地暖模块100系统作为一个完整的工厂化定制产品，模块的宽度及内部管道的铺设方式较为灵活可根据实际需求定制，作为工厂预制加工产品，在工厂现代化模式管理下能使产品技术的稳定性和质量更好的保障，同时现场无需二次加工只需要简单的插接就可以完成，对安装工人技术要求极低。提高了产品工厂加工率减少了现场的安装率。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种地暖模块，其特征在于，包括：

结构板架，中部形成有梯形凹陷，所述梯形凹陷的两侧形成所述结构板架的两翼板；

保温层，沿所述梯形凹陷的表面铺设；

第一导热层，铺设在所述保温层上；

平衡层，设置在所述结构板架上以将所述保温层和所述第一导热层封盖于所述梯形凹陷内；

地暖管，敷设在所述第一导热层中。

2.根据权利要求1所述的地暖模块，其特征在于，所述平衡层和所述第一导热层之间还设置有第二导热层。

3.根据权利要求1所述的地暖模块，其特征在于，所述翼板上开设多个长圆孔，多个所述长圆孔沿所述梯形凹陷的延伸方向布置。

4.根据权利要求2所述的地暖模块，其特征在于，所述结构板架由镀锌钢板弯折形成，所述保温层由挤塑板切割形成，所述第一导热层由水泥板切割形成，所述平衡层由无石棉硅酸钙板切割形成；所述第二导热层由所述石墨膜或铝箔膜切割形成。

5.根据权利要求4所述的地暖模块，其特征在于，所述平衡层的两侧边均具有斜面，两所述翼板的侧边弯折并包覆两所述斜面。

6.一种地面系统，包括地暖层和装饰层，其特征在于，所述地暖层由多个如上述权利要求1-5中任意一项所述的地暖模块拼接形成，所述地暖层以悬空方式架设在结构地面的上方，所述装饰层铺设在所述地暖层上。

7.根据权利要求6所述的地面系统，其特征在于，所述地暖模块与所述结构地面之间还设置有地脚螺栓，所述地脚螺栓的上端支撑所述结构板架的翼板。

8.一种水暖型地暖系统，包括集水分水器、进水管路以及回水管路，所述进水管路和回水管路分别与所述集水分水器的出水口和回水口连通，其特征在于，还包括如上述权利要求6或7所述的地面系统；

所述地暖层具有多个地暖模块，每个所述地暖模块的地暖管均接入所述进水管路和回水管路。

9.根据权利要求8所述的水暖型地暖系统，其特征在于，所述进水管路上沿水流方向依次接入第1个地暖模块至第n个地暖模块的地暖管的进水口，所述回水管路上沿水流方向依次接入第1个地暖模块到第n个地暖模块的地暖管的出水口。

10.根据权利要求9所述的水暖型地暖系统，其特征在于，还包括用于连接管路的快速接头。