CN105841214A - 相变蓄热防过热地板辐射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地暖系统技术领域，是一种相变蓄热防过热地板辐射装置，包括结构层、保温层、相变蓄热层、防过热层和地面层，结构层、保温层、相变蓄热层、防过热层和地面层由下至上依次层叠在一起，防过热层包括热双金属片，在相变蓄热层和地面层之间由左至右间隔分布有热双金属片。本发明通过热双金属片受热产生弯曲形变，可增加防过热层的热阻，减少热量的散失，防止室内过热；通过热双金属片在承受的温度低于下限值时复位并与柔性导热条接触，促进温度散出，增强热量传输效率；由此可实现对热量散出的调节，有助于保持室内温度范围恒定，还可通过将多余热量存储至需要时释放，避免资源浪费，可有效防止室温忽冷忽热，减小温差范围，提高用户的舒适度。

Description

相变蓄热防过热地板辐射装置

技术领域

本发明涉及地暖系统技术领域，是一种相变蓄热防过热地板辐射装置。

背景技术

现有的地暖供热系统多采用地暖盘管直接供热，无法对热量的散出实现调节，一旦供热源温度过高，会导致室内温度过高；而且由于供热源的温度受多方面因素的影响，无法保持恒定，当其供热温度较低时，也会导致室内温度降低，这将影响用户使用的舒适度，使其感到室温忽冷忽热；尤其是采用太阳能供热系统时，因为太阳能具有不连续性，正午阳光充足，而夜晚无阳光，导致其存在室内温差过大，舒适度差的问题。同时由于其无法储蓄多余的热量，使得用户只能采用开窗等方式将多余的热量排出，从而造成资源浪费。

发明内容

本发明提供了一种相变蓄热防过热地板辐射装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有地暖供热系统存在的无法调节热量的散出，导致室温忽冷忽热，舒适度差，存在资源浪费的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种相变蓄热防过热地板辐射装置，包括结构层、保温层、相变蓄热层、防过热层和地面层，结构层、保温层、相变蓄热层、防过热层和地面层由下至上依次层叠在一起，防过热层包括热双金属片，在相变蓄热层和地面层之间由左至右间隔分布有热双金属片。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述对应每片热双金属片上方位置的地面层底部均可设有柔性导热条，柔性导热条的上端与地面层接触，且柔性导热条的下端与对应的未产生形变状态下的热双金属片接触。

上述在柔性导热条与地面层之间可设有导热网格层，导热网格层通过支撑固定安装在相变蓄热层上方，地面层座于导热网格层上，各个柔性导热条由左至右间隔固定在导热网格层的底面上，未产生形变状态的热双金属片的上部右侧与其相对应的柔性导热条的下部左侧贴合在一起。

上述柔性导热条的导热系数可在100J/m·s·K到150J/m·s·K之间。

上述热双金属片可包括露出段和固定段，露出段的底部和固定段的顶部连接为一起，固定段嵌入相变蓄热层内，露出段的顶端在热双金属片未产生形变状态下与地面层的底面有间隙。

上述每两相邻的热双金属片之间的间距可在露出段的高度与露出段的两倍高度之间。

上述相变蓄热层可包括地暖盘管和相变蓄热填充物，在保温层上铺设有地暖盘管，地暖盘管的进水口和出水口分别接在地暖供热设备上，对应露出段下方与保温层上方之间位置的地暖盘管外侧填充有相变蓄热填充物，各个固定段均嵌入在对应位置的相变蓄热填充物之间。

上述地暖供热设备可为太阳能供热设备，其包括太阳能集热器、水泵、水箱和阀门，太阳能集热器的出水口与水箱的加热进水口之间以及水箱的供暖出水口与地暖盘管的进水口之间分别通过连接管安装有水泵，太阳能集热器的进水口与水箱的加热出水口通过连接管连通在一起，水箱的供暖进水口与地暖盘管的出水口通过连接管连通在一起，每个水泵的进水口和出水口上均设有阀门，地暖盘管的进水口和出水口上均设有阀门。

上述热双金属片的比弯曲可在15每摄氏度到21每摄氏度之间。

上述热双金属片的牌号可为5J20110，热双金属片的主动层为Mn75Ni15Cu10层，热双金属片的被动层为Ni36层。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过热双金属片受热产生弯曲形变，可增加防过热层的热阻，减少热量的散失，防止室内过热；通过热双金属片在承受的温度低于下限值时复位并与柔性导热条接触，促进温度散出，减小防过热层热阻，增强热量传输效率，便于热量能快速传递至地面层为室内供热；由此可实现对热量散出的调节，有助于保持室内温度范围恒定，还可通过将多余热量存储至需要时释放，避免资源浪费，可有效防止室温忽冷忽热，减小温差范围，提高用户的舒适度。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视剖视结构示意图。

附图2为附图1中的地暖盘管与太阳能供热设备的管路连接示意图。

附图3为附图1中的导热网格层的俯视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为结构层，2为保温层，3为地面层，4为柔性导热条，5为导热网格层，6为露出段，7为固定段，8为地暖盘管，9为相变蓄热填充物，10为太阳能集热器，11为水泵，12为水箱，13为阀门，14为连接管。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2所示，该相变蓄热防过热地板辐射装置包括结构层1、保温层2、相变蓄热层、防过热层和地面层3，结构层1、保温层2、相变蓄热层、防过热层和地面层3由下至上依次层叠在一起，防过热层包括热双金属片，在相变蓄热层和地面层3之间由左至右间隔分布有热双金属片。在使用时，当热双金属片承受的温度超出临界值时会产生弯曲形变，从而增加防过热层的热阻，减少热量的散失，防止室内过热；待其承受的温度低于下限值时会复位，从而减小防过热层的热阻，增强热量传输效率，便于热量能快速传递至地面层3为室内供热；采用本发明作为室内供暖系统可实现对热量散出的调节，有助于保持室内温度范围恒定，还可通过将多余热量存储至需要时释放，避免资源浪费，可有效防止室温忽冷忽热，减小温差范围，提高用户的舒适度。在具体的施工过程中，结构层1即为房屋构建的承重层或楼板层，结构层1、保温层2和地面层3均采用现有公知技术。

可根据实际需要，对上述相变蓄热防过热地板辐射装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，对应每片热双金属片上方位置的地面层3底部均设有柔性导热条4，柔性导热条4的上端与地面层3接触，且柔性导热条4的下端与对应的未产生形变状态下的热双金属片接触。在使用时，当热双金属片承受的温度超出临界值时会产生弯曲形变，从而增加防过热层的热阻，减少热量的散失，防止室内过热；待其承受的温度低于下限值时会复位，并与柔性导热条4接触，热量将通过热双金属片和柔性导热条4传递给地面层3，其中柔性导热条4将形成热双金属片与地面层3之间的传热媒介，增强热量传输效率，便于热量能快速传递至地面层3为室内供热，有助于保持室内温度，减小温差范围，提高用户的舒适度。

如附图1、2所示，在柔性导热条4与地面层3之间设有导热网格层5，导热网格层5通过支撑固定安装在相变蓄热层上方，地面层3座于导热网格层5上，各个柔性导热条4由左至右间隔固定在导热网格层5的底面上，未产生形变状态的热双金属片的上部右侧与其相对应的柔性导热条4的下部左侧贴合在一起。在铺设过程中，导热网格层5可通过支架固定安装在相变蓄热层上方；热双金属片在受热超过临界值时将向左侧弯曲。根据需求，导热网格层5可为金属层，由于金属是热的良导体，所以采用金属层可使其具有良好的导热性。

如附图1、2所示，柔性导热条4的导热系数在100J/m·s·K到150J/m·s·K之间。这样可使其具有良好的导热性，满足其传热需求。

如附图1、2所示，热双金属片包括露出段6和固定段7，露出段6的底部和固定段7的顶部连接为一起，固定段7嵌入相变蓄热层内，露出段6的顶端在热双金属片未产生形变状态下与地面层3的底面有间隙。这样可便于双金属片在受热后产生弯曲形变，防止其在形变过程中受到地面层3底面的干涉或阻碍。

如附图1、2所示，每两相邻的热双金属片之间的间距在露出段6的高度与露出段6的两倍高度之间。这样可便于各个热双金属片在受热后能顺利弯曲，且能避免其在弯曲时产生相互干涉，同时可使其发挥出良好的阻热效果，防止过热，且有利于相变蓄热层储能。

如附图1、2所示，相变蓄热层包括地暖盘管8和相变蓄热填充物9，在保温层2上铺设有地暖盘管8，地暖盘管8的进水口和出水口分别接在地暖供热设备上，对应露出段6下方与保温层2上方之间位置的地暖盘管8外侧填充有相变蓄热填充物9，各个固定段7均嵌入在对应位置的相变蓄热填充物9之间。这样可使地暖盘管8个外侧间隙之间均填充有相变蓄热填充物9，使其具有良好的储热能效果。根据需求，相变蓄热填充物9可采用现有公知技术。

如附图1、2所示，地暖供热设备为太阳能供热设备，其包括太阳能集热器10、水泵11、水箱12和阀门13，太阳能集热器10的出水口与水箱12的加热进水口之间以及水箱12的供暖出水口与地暖盘管8的进水口之间分别通过连接管14安装有水泵11，太阳能集热器10的进水口与水箱12的加热出水口通过连接管14连通在一起，水箱12的供暖进水口与地暖盘管8的出水口通过连接管14连通在一起，每个水泵11的进水口和出水口上均设有阀门13，地暖盘管8的进水口和出水口上均设有阀门13。通过太阳能供热设备为地暖盘管8供热会受到时间的限制，从而导致其昼夜提供的热量差异较大，通过其与防过热层的匹配可对地面层3防过热起到良好的调节作用，有效防止室内温度过高，且可将在白天时多出的热量储存在相变蓄热层，使其在供热不足时释放出来，有效避免资源浪费，减小室内温差，提高用户的舒适度。根据需求，地暖供热设备还可采用其它现有公知技术。

如附图1、2所示，热双金属片的比弯曲在15每摄氏度到21每摄氏度之间。这样可使热双金属片具有良好的热敏感性，使其在过热时能迅速产生弯曲形变，从而对多余热量形成阻隔，使其具有良好的防过热效果。

如附图1、2所示，热双金属片的牌号为5J20110，热双金属片的主动层为Mn75Ni15Cu10层，热双金属片的被动层为Ni36层。牌号为5J20110的热双金属片具有高热敏感性和高电阻率，其比弯曲值为20.8每摄氏度，尤其适用于本发明。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种相变蓄热防过热地板辐射装置，其特征在于包括结构层、保温层、相变蓄热层、防过热层和地面层，结构层、保温层、相变蓄热层、防过热层和地面层由下至上依次层叠在一起，防过热层包括热双金属片，在相变蓄热层和地面层之间由左至右间隔分布有热双金属片。

2.根据权利要求1所述的相变蓄热防过热地板辐射装置，其特征在于对应每片热双金属片上方位置的地面层底部均设有柔性导热条，柔性导热条的上端与地面层接触，且柔性导热条的下端与对应的未产生形变状态下的热双金属片接触。

3.根据权利要求2所述的相变蓄热防过热地板辐射装置，其特征在于柔性导热条与地面层之间设有导热网格层，导热网格层通过支撑固定安装在相变蓄热层上方，地面层座于导热网格层上，各个柔性导热条由左至右间隔固定在导热网格层的底面上，未产生形变状态的热双金属片的上部右侧与其相对应的柔性导热条的下部左侧贴合在一起。

4.根据权利要求2或3所述的相变蓄热防过热地板辐射装置，其特征在于柔性导热条的导热系数在100J/m·s·K到150J/m·s·K之间。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的相变蓄热防过热地板辐射装置，其特征在于热双金属片包括露出段和固定段，露出段的底部和固定段的顶部连接为一起，固定段嵌入相变蓄热层内，露出段的顶端在热双金属片未产生形变状态下与地面层的底面有间隙。

6.根据权利要求5所述的相变蓄热防过热地板辐射装置，其特征在于每两相邻的热双金属片之间的间距在露出段的高度与露出段的两倍高度之间。

7.根据权利要求5或6所述的相变蓄热防过热地板辐射装置，其特征在于相变蓄热层包括地暖盘管和相变蓄热填充物，在保温层上铺设有地暖盘管，地暖盘管的进水口和出水口分别接在地暖供热设备上，对应露出段下方与保温层上方之间位置的地暖盘管外侧填充有相变蓄热填充物，各个固定段均嵌入在对应位置的相变蓄热填充物之间。

8.根据权利要求7所述的相变蓄热防过热地板辐射装置，其特征在于地暖供热设备为太阳能供热设备，其包括太阳能集热器、水泵、水箱和阀门，太阳能集热器的出水口与水箱的加热进水口之间以及水箱的供暖出水口与地暖盘管的进水口之间分别通过连接管安装有水泵，太阳能集热器的进水口与水箱的加热出水口通过连接管连通在一起，水箱的供暖进水口与地暖盘管的出水口通过连接管连通在一起，每个水泵的进水口和出水口上均设有阀门，地暖盘管的进水口和出水口上均设有阀门。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的相变蓄热防过热地板辐射装置，其特征在于热双金属片的比弯曲在15每摄氏度到21每摄氏度之间。

10.根据权利要求9所述的相变蓄热防过热地板辐射装置，其特征在于热双金属片的牌号为5J20110，热双金属片的主动层为Mn75Ni15Cu10层，热双金属片的被动层为Ni36层。