CN105201201A - 智能温控电伴热保温模板及电伴热方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程建筑技术领域，尤其涉及一种智能温控电伴热保温模板，更加具体地是一种能智能实现对混凝土进行加热、保温和养护的电伴热保温模板。该智能温控电伴热保温模板内置发热电缆及聚氨酯保温层，发热电缆释放的热能通过面板直接传输给混凝土，聚氨酯保温层具有良好的保温性能，利用智能集成电气控制装置实现自动运行控制，因此具有热能利用效率高、保温性能好、智能控制程度高的优点；通过电伴热保温模板的特殊结构代替混凝土内置电加热丝和保温棉帘，节约材料费用；通过实现自动运行控制节约了人工成本费用；使用电能加热代替蒸汽养护方式提高环保效果；因此相比于传统加热养护方法具有降低施工成本、节能环保等优点。

Description

智能温控电伴热保温模板及电伴热方法

技术领域

本发明涉及工程建筑技术领域，尤其涉及一种智能温控电伴热保温模板，更加具体地是一种能智能实现对混凝土进行加热、保温和养护的电伴热保温模板。

背景技术

目前，混凝土因其自身特性，冬季户外浇筑时温度不得低于5℃，否则需采取保温措施。寒冷地区冬季日平均气温在-19℃以下，现阶段的户外混凝土施工一般采用电加热法并包覆保温层。如图1所示，寒冷地区高铁桥墩浇筑混凝土前，依附钢筋笼紧密缠绕电加热导线1’，然后浇筑混凝土，电加热导线1’通电后产生热量，为混凝土养护提供所需温度，为防止热量散失在模板外包覆棉帘保温层2’。如图2所示，寒冷地区高铁桥墩混凝土浇筑后在模板外围紧密缠绕电加热导线1’，电加热导线1’通电后产生热量，通过钢模板的热传导为混凝土养护提供所需温度，为防止热量散失在模板及电加热导线1’外包覆棉帘保温层2’。

更加具体的，结合图1，首先单位体积的混凝土需放置足够长度的电加热导线1’才能保证达到所需的温度，电加热导线1’留存在凝固的混凝土中，无法重复使用，增加施工成本。其次，电加热导线1’在缠绕过程或水泥振捣时易破损、折断造成漏电或无法使用。再次，棉帘保温层2’的保温隔热效果差，浸水结冻后丧失保温功能。

结合图2，因电加热导线1缠绕在钢模板的外围，钢模板的背龙骨减少了电加热导线1’与模板的接触面积，进而降低了模板的热传导率。其次，若改为使用木制的模板，但因为木材质的隔热效果好而导致模板的热传导效果反而更差。再次，棉帘保温层2’的保温隔热效果差，浸水结冻后丧失保温功能。

因此，针对以上不足，需要提供一种能智能实现对混凝土进行加热、保温和养护的电伴热保温模板。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种智能温控电伴热保温模板，以改变传统钢制混凝土模板的结构组成，改进冬季混凝土保温养护方法，提高热能利用效率、提高保温性能、实现智能控制、降低施工成本、节能环保。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能温控电伴热保温模板，其包括：

模板本体，所述模板本体包括背板和面板，所述面板扣合在所述背板上，且在所述面板和背板之间形成密闭空间；在所述密闭空间内，且位于所述面板上设有盘绕布置的发热电缆；

所述电气控制装置包括电气控制器和温度传感器，所述电气控制器分别与发热电缆、温度传感器连接，所述温度传感器埋设于混凝土中，所述电气控制器用于采集所述温度传感器的信号，并根据采集到的温度传感器的信号来执行所述发热电缆开启和关闭。

进一步地，在所述背板的外侧安装有防水插座。

进一步地，在所述密闭空间内，且位于所述面板上设有盘绕布置的支撑筋，所述发热电缆沿所述支撑筋设置，且发热电缆的起始端连接所述防水插座。

进一步地，在所述密闭空间内，且位于所述背板上设有呈龙骨布置的加强筋，所述加强筋压在所述支撑筋上。

进一步地，在所述密闭空间内，且在加强筋和背板之间浇筑聚氨酯保温层。

进一步地，所述电气控制装置还包括供电电缆和回路供电线，所述供电电缆为电气控制器提供供电输入，所述回路供电线的一端连接电气控制器，另一端插接所述防水插座。

本发明还提供了一种智能温控电伴热方法，其包括如下步骤：

S1、各个温度传感器采集混凝土中的温度，并将每个温度值反馈给电气控制器；

S2、所述电气控制器根据各个温度传感器反馈的温度值信息，决定每个温度传感器所在区域的加热时间、低温启动范围参数以及高温停止范围参数；

S3、重复步骤S1-S2。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

提供一种智能温控电伴热保温模板，改变传统钢制混凝土模板的结构组成。钢模板内置发热电缆及聚氨酯保温层，发热电缆释放的热能通过面板直接传输给混凝土，聚氨酯保温层具有良好的保温性能，利用智能集成电气控制装置实现自动运行控制，相比于传统加热养护方法具有热能利用效率高、保温性能好、智能控制程度高的优点。

改进传统的冬季施工保温养护方法。由于电伴热保温模板的特殊结构，代替了混凝土内置电加热丝和保温棉帘，节约了材料费用；该系统可实现自动运行控制也节约了人工成本费用；使用电能加热代替蒸汽养护方式提高环保效果。因此相比于传统加热养护方法具有降低施工成本、节能环保等优点。

附图说明

图1是现有技术中混凝土加热的一种结构；

图2是现有技术中混凝土加热的另一种结构；

图3是本发明智能温控电伴热保温模板的模板本体中背板的结构示意图；

图4是本发明智能温控电伴热保温模板的模板本体中面板的结构示意图；

图5是本发明智能温控电伴热保温模板的模板本体的侧视图；

图6是本发明智能温控电伴热保温模板的电气控制装置的示意图；

图7是本发明实施例一智能温控电伴热保温模板的示意图；

图8是本发明实施例二智能温控电伴热保温模板的示意图。

图中：1’：电加热导线；2’：棉帘保温层；1：背板；2：聚氨酯保温层；3：发热电缆；4：面板；5：防水插座；6：加强筋；7：支撑筋；8：电气控制器；9：供电电缆；10：回路供电线；11：回路连接线；12：温度传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图3-6所示，本发明实施例提供的一种智能温控电伴热保温模板，其包括：模板本体，所述模板本体包括背板1和面板4，所述面板4扣合在所述背板1上，且在所述面板4和背板1之间形成密闭空间；在所述密闭空间内，且位于所述面板4上设有盘绕布置的发热电缆3；

所述电气控制装置包括电气控制器8和温度传感器12，所述电气控制器8分别与发热电缆3、温度传感器12连接，所述温度传感器12埋设于混凝土中，所述电气控制器8用于采集所述温度传感器12的信号，并根据采集到的温度传感器12的信号来执行所述发热电缆3开启和关闭。

如图3和图4所示，在所述背板1的外侧安装有防水插座5。如图5所示，在所述密闭空间内，且位于所述面板4上设有盘绕布置的支撑筋7，所述发热电缆3沿所述支撑筋7设置，且发热电缆3的起始端连接所述防水插座5。在所述密闭空间内，且位于所述背板1上设有呈龙骨布置的加强筋6，所述加强筋6压在所述支撑筋7上。在所述密闭空间内，且在加强筋6和背板1之间浇筑聚氨酯保温层2。

更加具体的，电伴热保温模板本体是由背板1与面板4组合成的钢壳体，背板1与面板4的边沿部位密封焊接；背板1的内侧浇筑聚氨酯保温层2，聚氨酯保温层2的作用是保持模板本体内部的温度，使热量向混凝土内定向传导，阻止热量向外部扩散并隔绝户外冷气侵入；背板1内侧焊接有加强筋6，加强筋6的材质也是钢，加强筋6的厚度与聚氨酯保温层2的厚度相同，目的是提高电伴热保温模板本体的强度；背板1的外侧安装可开启式防水插座5，可开启式防水插座5的作用是为每一块模板本体提供供电接口且连接数块电伴热保温模板形成供电回路；面板4的内侧焊接有支撑筋7，支撑筋7采用方钢制成，支撑筋7呈“曲别针”状布置。背板1与面板4组合后，支撑筋7压紧加强筋6，目的是提高面板4的强度，使面板4能承受混凝土的重量和压力而不变形；沿支撑筋7走向布设发热电缆3，发热电缆3紧贴支撑筋7侧面及面板4内侧，并用刚扎带捆扎牢固，发热电缆3的起始端连接可开启式防水插座5。

如图6所示，所述电气控制装置还包括供电电缆9、回路供电线10、回路连接线11和温度传感器12，所述供电电缆9为电气控制器8提供380V的供电输入，所述回路供电线10的一端连接电气控制器8，另一端插接所述防水插座5，回路连接线11插接连接每条供电回路的相邻两块电伴热模板，形成完整的供电回路，所述温度传感器12埋设于混凝土中，用于测量所在区域中混凝土的温度。

更加具体的，电气控制器8设置有显示控制屏，用于显示温度、时间、各回路信息以及设定加热时间、低温启动范围参数、高温停止范围参数；供电电缆9为电气控制器8提供380V的供电输入；回路连接线11插接连接每条供电回路的相邻两块电伴热模板，形成完整的供电回路；回路供电线10(220V)根据电伴热模板的数量可设置多条供电回路，一端连接电气控制器8，另一端插接每条供电回路第一块模板的可开启式防水插座5；温度传感器12(NTC)一端埋设在混凝土空间的中间位置，另一端通过信号线连接电气控制器8，作为智能温控电伴热保温模板的温度取源部件。

本发明还提供了一种智能温控电伴热方法，包括如下步骤：

S1、各个温度传感器采集混凝土中的温度，并将每个温度值反馈给电气控制器；

S2、所述电气控制器根据各个温度传感器反馈的温度值信息，决定每个温度传感器所在区域的加热时间、低温启动范围参数以及高温停止范围参数；

S3、重复步骤S1-S2。

实施例一

如图7所示，在室外施工修建桥墩(高架铁路、高架公路等)时，尤其是在寒冷的冬天，气温在-19℃甚至以下，需采取保温措施，本实施例就是在修建桥墩时，采用本发明的智能温控电伴热保温模板。电伴热保温模板按照桥墩的施工(设计)要求安装完毕后，将温度传感器12放置在需浇筑混凝土空间的中间位置，一般桥墩的形状为圆柱型或方型，因此，温度传感器12一般放在桥墩横截面的中心，当然根据桥墩的高度、数量等实际需要，温度传感器12可以设置有多个，可以按照不同的区域或个体进行电伴热保温。温度传感器12的另一端连接电气控制器8；通常情况下，模板本体可以按照施工的需求，设置有多个，而电气控制装置只需要设置一个即可，通过这一个电气控制装置同时控制多个模板本体。当然，若一批次桥墩施工数量特别多，则可设置多个电气控制装置分别进行该批次多个桥墩的电伴热保温养护。

按照预先设计好的供电回路，将回路连接线11与该回路所有电伴热保温模板的可开启式防水插座5按照相邻顺序逐一连接；用回路供电线10连接该回路首块电伴热保温模板的防水插座5，另一端连接电气控制器8；连接供电电缆9至电源，为电气控制器8供电，这样就实现了整个电伴热保温模板的安装。

智能温控电伴热保温模板的工作原理是：在电气控制器8的显示控制屏设定相关参数，利用各个温度传感器12所探测到的各个区域或个体的混凝土温度信号，可以对各个区域或个体进行加热、保温养护作业。当然了，由于一整天中每个时间段的室外温度不同，因此需要根据不同的时间段对桥墩进行加热保温养护。然后通过电气控制装置转化为不同的功率输出，最终体现为模板本体内发热电缆3在不同的时间段释放不同的热能，实现对混凝土进行加热、保温和养护。

实施例二

如图8所示，需要修建桥梁时，根据技术要求及施工条件的不同，一般的，桥梁有两种施工方式，一是在预制桥梁场制作，一是在施工现场制作。第一种方式是在预制桥梁场制作好，然后将制作好的桥梁运输到施工现场安装；第二种方式是现场浇筑桥梁混凝土，然后形成桥梁。两种方式都需要在冬季施工过程中对桥梁浇筑的混凝土进行加热、保温和养护。

在制作桥梁时，电伴热保温模板按照桥梁的施工(设计)要求安装完毕后，根据混凝土件的体积、外形以及易热量损失部位等因素，可设置多路温度传感器12。例如，较大体积的桥梁可以分割成多个区域，在每个区域安装一路温度传感器12，也即每路温度传感器12可以测量该区域内的温度；桥梁的顶面为延展面，因面积较大，其热量很容易损失，因此，需要设置较多路的温度传感器12，这样可以更好的实现桥梁顶面延展面的温度监控以及温度的补给；而越往桥梁的内部，其保温性越好，可以适当的设置较少路的温度传感器12。通常情况下，模板本体可以按照施工的需求，设置有多个，而电气控制装置只需要设置一个即可，通过这一个电气控制装置同时控制多个模板本体。当然，若一批次桥梁施工数量特别多，则可设置多个电气控制装置分别进行该批次多个桥梁的电伴热保温养护。

通常的，将每路温度传感器12放置在预设置区域的需浇筑混凝土空间的中间位置，另一端连接电气控制器8；按照预先设计好的供电回路，将回路连接线11与该回路所有电伴热保温模板的可开启式防水插座5按照相邻顺序逐一连接；用回路供电线10连接该回路首块电伴热保温模板的防水插座5，另一端连接电气控制器8；连接供电电缆9至电源，为电气控制器8供电。一般来讲，在桥梁场厂房内利用智能温控电伴热保温模板进行桥梁的冬季养护，可在夜间等非作业时间降低或停止厂房的采暖供给，在很大程度上节约能源，也降低施工成本。

智能温控电伴热保温模板的工作原理是：在电气控制器8的显示控制屏设定相关参数，利用各个温度传感器12所探测到的各个区域或个体的混凝土温度信号，当然了，由于一整天中每个时间段的室外温度不同，因此需要根据不同的时间段对桥墩进行加热保温养护。然后通过智能集成电气控制装置转化为不同的功率输出，最终体现为模板本体内发热电缆3在不同的时间段释放不同的热能，实现对混凝土进行加热、保温和养护。

综上所述，本发明提供的智能温控电伴热保温模板，改变了传统钢制混凝土模板的结构组成，钢模板内置发热电缆及聚氨酯保温层，发热电缆释放的热能通过面板直接传输给混凝土，聚氨酯保温层具有良好的保温性能，利用智能集成电气控制装置实现自动运行控制，相比于传统加热养护方法具有热能利用效率高、保温性能好、智能控制程度高的优点。

改进传统的冬季施工保温养护方法。由于电伴热保温模板的特殊结构，代替了混凝土内置电加热丝和保温棉帘，节约了材料费用；该系统可实现自动运行控制也节约了人工成本费用；使用电能加热代替蒸汽养护方式提高环保效果。因此相比于传统加热养护方法具有降低施工成本、节能环保等优点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种智能温控电伴热保温模板，其特征在于：包括：

模板本体，所述模板本体包括背板(1)和面板(4)，所述面板(4)扣合在所述背板(1)上，且在所述面板(4)和背板(1)之间形成密闭空间；在所述密闭空间内，且位于所述面板(4)上设有盘绕布置的发热电缆(3)；

所述电气控制装置包括电气控制器(8)和温度传感器(12)，所述电气控制器(8)分别与发热电缆(3)、温度传感器(12)连接，所述温度传感器(12)埋设于混凝土中，所述电气控制器(8)用于采集所述温度传感器(12)的信号，并根据采集到的温度传感器(12)的信号来执行所述发热电缆(3)开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的智能温控电伴热保温模板，其特征在于：在所述背板(1)的外侧安装有防水插座(5)。

3.根据权利要求2所述的智能温控电伴热保温模板，其特征在于：在所述密闭空间内，且位于所述面板(4)上设有盘绕布置的支撑筋(7)，所述发热电缆(3)沿所述支撑筋(7)设置，且发热电缆(3)的起始端连接所述防水插座(5)。

4.根据权利要求3所述的智能温控电伴热保温模板，其特征在于：在所述密闭空间内，且位于所述背板(1)上设有呈龙骨布置的加强筋(6)，所述加强筋(6)压在所述支撑筋(7)上。

5.根据权利要求4所述的智能温控电伴热保温模板，其特征在于：在所述密闭空间内，且在加强筋(6)和背板(1)之间浇筑聚氨酯保温层(2)。

6.根据权利要求5所述的智能温控电伴热保温模板，其特征在于：所述电气控制装置还包括供电电缆(9)和回路供电线(10)，所述供电电缆(9)为电气控制器(8)提供供电输入，所述回路供电线(10)的一端连接电气控制器(8)，另一端插接所述防水插座(5)。

7.一种智能温控电伴热方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、各个温度传感器采集混凝土中的温度，并将每个温度值反馈给电气控制器；

S2、所述电气控制器根据各个温度传感器反馈的温度值信息，决定每个温度传感器所在区域的加热时间、低温启动范围参数以及高温停止范围参数；

S3、重复步骤S1-S2。