CN106196383A - 一种预制双层相变蓄能供冷暖末端结构及楼板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预制双层相变蓄能楼板供冷暖末端结构及楼板，预制双层相变蓄能供冷暖末端结构由上而下依次设置有保温层、反射膜、蓄冷相变材料、蓄热相变材料和合金面层，楼板供冷暖末端结构还包括多个金属细吊杆，金属细吊杆将保温层、反射膜、蓄冷相变材料、蓄热相变材料和合金面层连接在一起，蓄冷相变材料和蓄热相变材料中分别铺设有毛细管网，保温层的末端具有朝向合金面层的凸出部，凸出部与合金面层相连接；预制双层相变蓄能供冷暖楼板，在所述保温层上方还设置有楼板结构层。本发明将蓄冷蓄热融为一体，不仅制作安装简便快捷，冬夏季均可使用，适用范围广，更能实现电力负荷削峰填谷，减少电力负担和建筑能耗。

Description

一种预制双层相变蓄能供冷暖末端结构及楼板
技术领域
本发明涉及供冷暖技术领域，特别是涉及一种预制双层相变蓄能供冷暖末端结构及楼板。
背景技术
众所周知，当今能耗中建筑能耗所占比例非常大，而空调和采暖是其中最主要的能耗对象，且其昼夜能耗量差巨大，季节性差异明显。一般来说，在夏季一般都是采用空调等方式进行供冷，冬季采用地暖、空调等方式供暖来满足我们的生产和生活需要。现有的地暖或者辐射吊顶往往将蓄冷和蓄暖分开，对于地暖而言，冬天供暖，夏天还要靠空调来满足建筑冷负荷；而对于传统辐射吊顶而言，夏天能够供冷冬天靠暖气采暖，房间整体采暖供冷初投资量较大，耗电量高，且安装也不方便。
发明内容
本发明的目的是提供一种预制双层相变蓄能供冷暖末端结构及楼板，以解决上述现有技术存在的问题，将供冷/热末端装置一体化，有效提高末端散热效率，同时利用相变蓄能材料，在能够充分满足建筑的冷热负荷的同时，还利于移峰掩谷，减少电力负担和建筑能耗。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种预制双层相变蓄能供冷暖末端结构，所述预制双层相变蓄能供冷暖末端结构由上而下依次设置有保温层、反射膜、蓄冷相变材料、蓄热相变材料和合金面层，所述楼板供冷暖末端结构还包括多个金属细吊杆，所述金属细吊杆将所述保温层、反射膜、蓄冷相变材料、蓄热相变材料和合金面层连接在一起，所述蓄冷相变材料和蓄热相变材料中分别铺设有毛细管网，所述保温层的末端具有朝向所述合金面层的凸出部，所述凸出部与所述合金面层相连接。
本发明还提供一种预制双层相变蓄能供冷暖楼板，所述预制双层相变蓄能供冷暖楼板由上而下依次设置有楼板结构层、保温层、反射膜、蓄冷相变材料、蓄热相变材料和合金面层，所述楼板供冷暖末端还包括多个金属细吊杆，所述金属细吊杆将所述楼板结构层、保温层、反射膜、蓄冷相变材料、蓄热相变材料和合金面层连接在一起，所述蓄冷相变材料和蓄热相变材料中分别铺设有毛细管网，所述保温层的末端具有朝向所述合金面层的凸出部，所述凸出部与所述合金面层相连接。
优选地，所述楼板结构层的厚度为100mm。
优选地，所述蓄冷相变材料的相变温度为17℃、厚度为25mm，所述蓄热相变材料的相变温度为34℃、厚度为28mm。
优选地，所述毛细管网的间距为20mm。
优选地，所述保温层的材料为酚醛树脂发泡板，厚度为25mm。
优选地，所述反射膜的材料为铝箔、厚度为2mm。
优选地，所述合金面层的厚度为0.5mm。
优选地，所述蓄冷相变材料和蓄热相变材料中铺设的毛细管网连接有冷热源机组，所述冷热源机组为集中冷热源机组或单元式冷热源机组。
优选地，所述冷热源机组与所述蓄冷相变材料和蓄热相变材料中铺设的毛细管网相连的管路中设置有旁通阀，通过旁通阀冷热源机组能够仅向蓄冷相变材料中铺设的毛细管网中充入冷水，或仅向蓄热相变材料中铺设的毛细管网中充入热水。
本发明相对于现有技术取得了以下有益效果：
1、将冷暖一体化；现有的地暖或者辐射吊顶往往将蓄冷和蓄暖分开，大多都只能在冬天供暖，夏天还要靠空调来供冷或者夏天供冷冬天靠暖气采暖，房间整体采暖供冷初投资量较大，耗电量高，且应用安装都不方便，而本发明相对可以减少初投资，耗电量也相对较低。
2、采用了预制楼板的形式；这样可以在工厂提前制造定型，安装时便捷，且施工速度快，质量有保证，非常经济实用，有利于建筑工业化的推进。
3、可以利用峰谷电价差；由于本发明采用了相变蓄能材料，可以分别在夏季或冬季的夜间用电制冷制热，避免了白天的用电高峰，大大降低运行的费用，特别适用于夏热冬暖和/或白天供电紧张而夜晚供电便宜的地区，其它地区也可以使用。
4、无结露风险；由于本发明采用双层相变蓄能材料的结构，且将蓄热相变材料层放在下层，蓄冷相变材料层放在上层，主要是考虑到蓄冷过程中，如果楼板表面温度过低，可能会出现结露现象，将蓄冷层放在上层，能增加下面的导热热阻，对于冷量的储存有保护作用，对冷量的释放也有缓冲作用，可以降低结露的风险。
5、热舒适性较高；因为本发明主要适用地区是夏热冬冷的地区，这样在夏天格外炎热时，从头顶辐射制冷，是最有利于人体的热舒适性的供冷方式。并且由于采用辐射供暖可以使室内温度梯度均匀，给人很好的舒适感。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明预制双层相变蓄能供冷暖楼板的结构示意图；
图2为本发明预制双层相变蓄能供冷暖楼板的截面图；
图3为本发明预制双层相变蓄能供冷暖楼板的运行原理图；
其中，1-楼板结构层，2-保温层，3-反射膜，4-蓄冷相变材料，5-蓄热相变材料，6-合金面层，7-蓄冷层毛细管网，8-蓄热层毛细管网。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
本发明的目的是提供一种预制双层相变蓄能供冷暖末端结构及楼板，以解决现有技术存在的问题，将供冷/热末端装置一体化，有效提高末端散热效率，同时利用相变蓄能材料，在能够充分满足建筑的冷热负荷的同时，还利于移峰掩谷，减少电力负担和建筑能耗。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种预制双层相变蓄能供冷暖末端结构，该预制双层相变蓄能供冷暖末端结构由上而下依次设置有保温层2、反射膜3、蓄冷相变材料4、蓄热相变材料5和合金面层6，楼板供冷暖末端结构还包括多个金属细吊杆，金属细吊杆将保温层2、反射膜3、蓄冷相变材料4、蓄热相变材料5和合金面层6连接在一起，蓄冷相变材料4和蓄热相变材料5中分别铺设有毛细管网，保温层2的末端具有朝向合金面层6的凸出部，凸出部与合金面层6相连接。
本发明还提供一种预制双层相变蓄能供冷暖楼板，预制双层相变蓄能供冷暖楼板由上而下依次设置有楼板结构层1、保温层2、反射膜3、蓄冷相变材料4、蓄热相变材料5和合金面层6，楼板供冷暖末端还包括多个金属细吊杆，金属细吊杆将楼板结构层1、保温层2、反射膜3、蓄冷相变材料4、蓄热相变材料5和合金面层6连接在一起，蓄冷相变材料4和蓄热相变材料5中分别铺设有毛细管网，保温层2的末端具有朝向合金面层6的凸出部，凸出部与合金面层6相连接。
楼板结构层1的厚度为100mm；保温层2的材料为祁源保温材料公司生产的酚醛树脂发泡板，厚度为25mm；反射膜3的材料为铝箔、厚度为2mm，反射膜3的主要作用是反射和阻隔热量；合金面层6的厚度为0.5mm。蓄冷相变材料4和蓄热相变材料5都采用北京广域相变公司生产的有机相变材料，蓄冷相变材料4的相变温度为17℃，蓄热相变材料5的相变温度为34℃，蓄冷层毛细血管网7的间距为20mm，蓄热层毛细血管网的间距为20mm。
蓄冷相变材料和蓄热相变材料的厚度的确定方法：首先对房间的冷热负荷进行估算，确定相变材料的用量，进而初步确定相变储能楼板的厚度。
对于冬季工况：为满足日间采暖的需求冷负荷约为100W/m2，夜间总的蓄热量Q(按1m2计算，夜间算10个小时)为Q＝1*100*10*3600/1000＝3600KJ则所需相变材料的质量为M＝3600/150＝24KG；体积为V＝24/850＝0.028m3，则每平米的厚度为28mm。
对于夏季工况：为满足日间供冷的需求热负荷约为80W/m2，夜间总的蓄热量Q(按1m2计算，夜间算10个小时)为Q＝1*80*10*3600/1000＝2880KJ则所需相变材料的质量为M＝2880/150＝20KG；体积为V＝20/850＝0.025m3，则每平米的厚度为25mm。
根据已有的预制楼板实例，预制楼板总厚度大约在100mm左右(未考虑楼板结构层1)，25+2+25+28+0.5＝80.5mm(其中合金面层6一般会粉刷表面，极薄故不予考虑)。
各层材料的热物性如表1所示。
表1
蓄冷相变材料4和蓄热相变材料5中铺设的毛细管网连接有冷热源机组，冷热源机组为集中冷热源机组或单元式冷热源机组。
冷热源机组与蓄冷相变材料4和蓄热相变材料5中铺设的毛细管网相连的管路中设置有旁通阀，通过旁通阀冷热源机组可以仅向蓄冷相变材料4中铺设的毛细管网中冲入冷水，或仅向蓄热相变材料5中铺设的毛细管网充入热水。
夏季工况时，进行供冷模式。由冷热源机组提供的冷冻水，经过输配系统的控制，通过操作面板开启楼板旁的旁通阀，向蓄冷相变材料4中的毛细管网层充入15℃的冷冻水。在夜间开启9小时，即可满足白天负荷的要求，白天无需开启冷热源机组。
冬季工况时，进行供热模式。由冷热源提供的热水，经过输配系统的的控制，通过操作面板开启旁通阀向相变蓄热材料中的毛细管网层充入41℃热水。在夜间开启九小时，即可满足白天全天的符合要求，白天无需开启冷热源机组。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种预制双层相变蓄能供冷暖末端结构，其特征在于：所述预制双层相变蓄能供冷暖末端结构由上而下依次设置有保温层、反射膜、蓄冷相变材料、蓄热相变材料和合金面层，所述楼板供冷暖末端结构还包括多个金属细吊杆，所述金属细吊杆将所述保温层、反射膜、蓄冷相变材料、蓄热相变材料和合金面层连接在一起，所述蓄冷相变材料和蓄热相变材料中分别铺设有毛细管网，所述保温层的末端具有朝向所述合金面层的凸出部，所述凸出部与所述合金面层相连接。
2.一种预制双层相变蓄能供冷暖楼板，其特征在于：所述预制双层相变蓄能供冷暖楼板由上而下依次设置有楼板结构层、保温层、反射膜、蓄冷相变材料、蓄热相变材料和合金面层，所述楼板供冷暖末端还包括多个金属细吊杆，所述金属细吊杆将所述楼板结构层、保温层、反射膜、蓄冷相变材料、蓄热相变材料和合金面层连接在一起，所述蓄冷相变材料和蓄热相变材料中分别铺设有毛细管网，所述保温层的末端具有朝向所述合金面层的凸出部，所述凸出部与所述合金面层相连接。
3.根据权利要求2所述的一种预制双层相变蓄能供冷暖楼板，其特征在于：所述楼板结构层的厚度为100mm。
4.根据权利要求2所述的一种预制双层相变蓄能供冷暖楼板，其特征在于：所述蓄冷相变材料的相变温度为17℃、厚度为25mm，所述蓄热相变材料的相变温度为34℃、厚度为28mm。
5.根据权利要求2所述的一种预制双层相变蓄能供冷暖楼板，其特征在于：所述毛细管网的间距为20mm。
6.根据权利要求2所述的一种预制双层相变蓄能供冷暖楼板，其特征在于：所述保温层的材料为酚醛树脂发泡板，厚度为25mm。
7.根据权利要求2所述的一种预制双层相变蓄能供冷暖楼板，其特征在于：所述反射膜的材料为铝箔、厚度为2mm。
8.根据权利要求2所述的一种预制双层相变蓄能供冷暖楼板，其特征在于：所述合金面层的厚度为0.5mm。
9.根据权利要求2所述的一种预制双层相变蓄能供冷暖楼板，其特征在于：所述蓄冷相变材料和蓄热相变材料中铺设的毛细管网连接有冷热源机组，所述冷热源机组为集中冷热源机组或单元式冷热源机组。
10.根据权利要求9所述的一种预制双层相变蓄能供冷暖楼板，其特征在于：所述冷热源机组与所述蓄冷相变材料和蓄热相变材料中铺设的毛细管网相连的管路中设置有旁通阀，通过旁通阀冷热源机组能够仅向蓄冷相变材料中铺设的毛细管网中充入冷水，或仅向蓄热相变材料中铺设的毛细管网中充入热水。
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