CN106225052A - 装配式住宅配套节能模块化电供暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，包括控制终端(1)和多个彼此独立的地暖系统(2)，所述地暖系统(2)分别与控制终端(1)连接；所述地暖系统(2)包括温度传感器(21)、自限温控制器(22)和地暖板(23)；所述温度传感器(21)安装在室内，其输出端与控制终端(1)连接；所述自限温控制器(22)安装在地暖板(23)上并与控制终端(1)连接。本发明能够实现电供暖系统中各个独立供暖系统之间的协同通信以及分区控制。

Description

装配式住宅配套节能模块化电供暖系统

技术领域

本发明涉及一种智能家居控制领域，尤其涉及装配式住宅配套节能模块化电供暖系统。

背景技术

供暖就是用人工方法向室内供给热量，使室内保持一定的温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术，目前常用的供暖方式采用电能、燃煤及气、冷源热泵等方式使得热源介质升温，进而辐射室内空气提升室内温度达到供暖目的。目前热源介质主要是水、电热膜、发热电缆、碳素晶体、碳纤维等。其中：

热源介质为水的供暖模式是目前南北方较为通用的供暖方式，主要是利用低温热媒(主要是水)在热源中被加热，吸收热量后，变为高温热媒(高温水或蒸汽)，经输送管道送往室内，通过散热设备放出热量，使室内温度升高；散热后温度降低，变成低温热媒(低温水)，再通过回收管道返回热源，进行循环使用。

热源介质为电热膜、发热线缆、碳素晶体、碳纤维的供暖模式，则是将这些介质作为发热电阻丝，利用电能转换为热能进行室内供暖，按照受热面积及均匀性可以做如下分类：

(1)点式供暖：以空调、电热扇、辐射板为代表；

(2)线式供暖：以碳纤维、线发热电缆为代表；

(3)面式供暖：以电热膜为代表。电热膜，又可以进一步细分为：电热棚膜、电热墙膜和电热地膜等不同的电热膜品种。

目前以发热电阻丝为主要热源介质的供暖系统中，发热电阻丝一般采用碳纤维材料，其优势在于：使室内环境更加舒适宜人、避免了空气对流；卫生环保，辐射供暖通过远红外线辐射形式散热取暖，不会造成室内燥热，异味，皮肤失水，口干舌燥，室内尘埃，污浊空气对流。热性能更高、更稳定碳纤维是电热体是一种全黑体材料，电热能转换率能达到99％以上，在电热过程中，抗拉强度没有极大变化。不占有使用面积、碳纤维发热，解决金属发热的诸多问题传统电采暖的电热元件大多采用铁铬铝、镍铬、钨、钼等金属材料和PTC电热元件制作。安装方便、升温迅速，热转换效率高，放心安全使用、免维护碳纤维发热，安全可靠，不会出现漏电、过电现象；远红外散热式升温、递减式温差符合人体生理的需要，完全改变了普通取暖方式的"头热脚寒"的情况，有利于人体健康。

目前电供暖系统存在的问题在于：无论是小区电供暖系统还是住宅式电供暖系统，电暖系统之间都无法实现协同通信和分区域控制；小区供暖系统内的每栋楼之间以及每个住宅用户之间彼此都无法实现信息共享以及协同通信，在分区域控制上只能实现大范围的温度调节和通断控制等单点控制，无法实现多点控制；对于住宅式电供暖系统，客厅、卧室、书房、厨房等各个房间内的电供暖系统彼此间也是独立的，无法实现信息共享和协同通信；由此容易造成电量浪费。

然而，2016年2月6日中共中央、国务院下发的《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出：“提高建筑节能标准，提高建筑节能标准，推广绿色建筑和建材。支持和鼓励各地结合自然气候特点，推广应用地源热泵、水源热泵、太阳能发电等新能源技术，发展被动式房屋等绿色节能建筑。……明确供热采暖系统安全、节能、环保、卫生等技术要求，健全服务质量标准和评估监督办法。进一步加强对城市集中供热系统的技术改造和运行管理，提高热能利用效率。”特别地，意见中还明确指出“力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30％，积极稳妥推广钢结构建筑。”

按照上述目标要求，供热供暖技术必须使用现代工艺进行精确计算，研发适合装配式住宅的模块化节能电供暖系统，合理设计进行配套，保证未来装配式住宅供暖的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，能够实现电供暖系统中各个独立供暖系统之间的协同通信以及分区控制从而达到节能的效果。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，包括控制终端和多个彼此独立的地暖系统，所述地暖系统分别与控制终端连接；

所述地暖系统包括温度传感器、自限温控制器和地暖板；

所述温度传感器安装在室内，其输出端与控制终端连接；

所述自限温控制器安装在地暖板上并与控制终端连接。

达到的技术效果是：本发明通过将单个的地暖系统用物联网的方式连接起来，通过控制终端从而实现了单个地暖板之间的通信，地暖板的电压、电流、温度等信号全部传输给控制终端，控制终端会根据各个房间的温度变化，各电地暖板的电流、电压变化进行判断，进行多点控制，实现地暖板的温度调控；控制终端可以通过对不同的小区、不同单元楼、不同楼层甚至是不同的用户住宅实现地暖板温度的自定义控制，从而实现了电暖系统的分区域控制，其控制方式除了根据地暖板温度和区域特性还可以根据该区域内的耗电量来控制地暖板的温度，从而实现分区域控制以及电量调配。

作为本方案的另一种模式选择，可以通过自限温控制器实现恒温模式，在恒温模式下，地暖板的温度不会发生大范围的波动，使得地暖板的温度始终保持在某一恒定温度；

通过以上控制实现了地暖系统的协同通信和分区域控制，从而解决了电量浪费达到了节能的效果。

作为本方案的进一步改进，所述地暖板的发热丝是弹性碳纤维发热丝，碳纤维发热丝与金属导线之间采用冷压管技术相连。

采用冷压管技术连接的优势在于可以降低连接点温度，解决多点控制平衡温度节能技术改造，并提高系统使用寿命。

作为本方案的进一步改进，所述冷压管技术是双铜管冷压技术，其具体连接方式如下：

所述碳纤维和金属导线之间通过两根分离的导电芯连接，每根导电芯的连接处分别套接有金属压接卡套；

所述金属压接卡套与导电芯外围套接有铜管，铜管两端分别与金属压接卡套压接。

碳纤维和金属导线又通过铜管连接，碳纤维和金属导线实现双重电接触，连接可靠、牢固，且接头处发热量小、易散热，长时间使用也不易烧坏，经久耐用，制作简单。

作为本方案的进一步改进，所述铜管表面覆盖有一层绝缘热缩套管。

作为本方案的进一步改进，所述地暖板内部的弹性碳纤维发热丝呈“Z”字形铺设，用此种铺设方式，可以增大受热面积，减少热量的损耗。

作为本方案的进一步改进，所述自限温控制器包括控制面板、温度传感器和恒温装置，温度传感器用于检测地暖板的温度并将数据传输给控制终端，控制终端根据数据对自限温控制器进行调控；

所述恒温装置与地暖板连接用于维持地暖板的温度保持恒定。

通过控制面板用户可以在室内实现对地暖板温度的自定义调节，同时控制终端也可以根据传感器检测的数据对地暖板实现宏观调控，从而使得地暖系统的调控更加精确合理。

作为本方案的进一步改进，所述控制面板设置有温度控制键、复位键以及模式调节键，模式调节键包括恒温模式键和自动调节模式键。

作为本方案的进一步改进，所述控制终端是终端机或安装有与系统相匹配软件的手机控制端。

手机是目前最流行的通信工具，几乎每个人都有手机也会使用手机，因此将控制终端与手机结合，可以更加方便的实现地暖系统的控制。

本发明的有益效果：本发明通过物联网实现地暖系统之间的协同通信和分区域控制，不仅可以实现某一小区或某一楼层的地暖系统，还可以实现单个地暖板的控制，克服了传统的单点控制从而实现了地暖系统的多点控制，能更好的，更全面的使用电地暖，提高电地暖板的使用准确率。

附图说明

图1是本发明的系统框图；

图2是本发明中冷压管技术安装结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

如图1、图2所示：

一种装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，包括控制终端1和多个彼此独立的地暖系统2，所述地暖系统2分别与控制终端1连接。

上述独立的地暖系统2具体是指不同层级的地暖系统；

第一级地暖系统是小区地暖系统，每个小区地暖系统之间彼此独立，每个小区地暖系统与控制终端1实现双向通信；

第二级地暖系统是每个小区内单元楼的地暖系统，同样的单元楼的地暖系统之间彼此独立，每个单元楼的地暖系统与控制终端1实现双向通信：

第三级地暖系统是用户住宅地暖系统，每个户住宅地暖系统之间彼此独立，每个户住宅地暖系统与控制终端1实现双向通信；

第四级地暖系统是住宅内每个房间的地暖系统，每个房间的地暖系统之间彼此独立，每个房间的地暖系统与控制终端1实现双向通信。

除了上述分级定义以外，第一级地暖系统还可以根据实际情况设定，例如将某个城市的一个行政区或一个县作为第一级地暖系统，总之设计过程中，如何定义第一级地暖系统可以根据实际情况具体设计。

所述地暖系统2包括温度传感器21、自限温控制器22和地暖板23；温度传感器21安装在室内，其输出端与控制终端1连接；自限温控制器22安装在地暖板23上并与控制终端1连接。

每一个地暖板23上都安装有温度传感器21和自限温控制器22，同一个地暖系统2内根据其不同的等级包含不同数量的地暖板23，每个地暖板23在各自的系统内都是彼此独立，其信息只能经过控制终端1进行信息交换。温度传感器21安装在室内，是用于控制终端1实现宏观调控。

作为本方案的进一步改进，所述地暖板23的发热丝是弹性碳纤维发热丝201，碳纤维发热丝201与金属导线205之间采用冷压管技术相连。

作为本方案的进一步改进，所述冷压管技术是双铜管冷压技术，其具体连接方式如下：

所述碳纤维201和金属导线205之间通过两根分离的导电芯204连接，每根导电芯204的连接处分别套接有金属压接卡套202；

所述金属压接卡套202与导电芯204外围套接有铜管203，铜管203两端分别与金属压接卡套202压接。

作为本方案的进一步改进，所述铜管202表面覆盖有一层绝缘热缩套管。

其具体连接方法如下：

首先将导电芯204的一端与金属导线205的端面固定连接，导电芯204的另一端与碳纤维201的端面固定连接，实现金属导线205与碳纤维201电连接；然后将金属导线205的端部外圆上的绝缘管去除，将一个金属压接卡套202通过机械冷压的方式套在金属导线205的端部，将碳纤维201的端部外圆上的绝缘管去除，将另一个金属压接卡套202通过机械冷压的方式套在纤维201的端部；将铜管203通过机械冷压的方式套在两个金属压接卡套202上，实现金属导线205与碳纤维201再一次电连接；最后，将绝缘热缩套管套在铜管202外，并加热绝缘热缩套管使绝缘热缩套管固定在铜管202外。

作为本方案的进一步改进，所述地暖板23内部的弹性碳纤维发热丝呈“Z”字形铺设。

作为本方案的进一步改进，所述自限温控制器22包括控制面板、温度传感器和恒温装置，温度传感器用于检测地暖板23的温度并将数据传输给控制终端1，控制终端1根据数据对自限温控制器22进行调控；

所述恒温装置与地暖板23连接用于维持地暖板23的温度保持恒定。

作为本方案的进一步改进，所述控制面板设置有温度控制键、复位键以及模式调节键，模式调节键包括恒温模式键和自动调节模式键。

作为本方案的进一步改进，所述控制终端1是终端机或安装有与系统相匹配软件的手机控制端。

终端机内置有处理器，外置有相应的操作面板，用以调节地暖系统2的温度和开关按钮；处理器安装有带电可擦可编程只读存储器，处理器内的控制程序可以根据使用区域不同实现参数更改。

相应的，上述手机控制端是在手机上安装与地暖系统2匹配设计的APP软件，使用手机控制终端可以使操作更加人性化和大众化，但是手机用户终端适用于住宅用户用以控制自己家住宅的地暖系统，也就是最小一级的地暖系统。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，其特征在于：包括控制终端(1)和多个彼此独立的地暖系统(2)，所述地暖系统(2)分别与控制终端(1)连接；

所述地暖系统(2)包括温度传感器(21)、自限温控制器(22)和地暖板(23)；

所述温度传感器(21)安装在室内，其输出端与控制终端(1)连接；

所述自限温控制器(22)安装在地暖板(23)上并与控制终端(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，其特征在于：所述地暖板(23)的发热丝是弹性碳纤维发热丝(201)，碳纤维发热丝(201)与金属导线(205)之间采用冷压管技术相连。

3.根据权利要求2所述的一种装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，其特征在于：所述冷压管技术是双铜管冷压技术，其具体连接方式如下：

所述碳纤维(201)和金属导线(205)之间通过两根分离的导电芯(204)连接，每根导电芯(204)的连接处分别套接有金属压接卡套(202)；

所述金属压接卡套(202)与导电芯(204)外围套接有铜管(203)，铜管(203)两端分别与金属压接卡套(202)压接。

4.根据权利要求3所述的一种装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，其特征在于：所述铜管(202)表面覆盖有一层绝缘热缩套管。

5.根据权利要求4所述的一种装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，其特征在于：所述地暖板(23)内部的弹性碳纤维发热丝呈“Z”字形铺设。

6.根据权利要求1所述的一种装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，其特征在于：所述自限温控制器(22)包括控制面板、温度传感器和恒温装置，温度传感器用于检测地暖板(23)的温度并将数据传输给控制终端(1)，控制终端(1)根据数据对自限温控制器(22)进行调控；

所述恒温装置与地暖板(23)连接用于维持地暖板(23)的温度保持恒定。

7.根据权利要求6所述的一种装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，其特征在于：所述控制面板设置有温度控制键、复位键以及模式调节键，模式调节键包括恒温模式键和自动调节模式键。

8.根据权利要求1所述的一种装配式住宅配套节能模块化电供暖系统，其特征在于：所述控制终端(1)是终端机或安装有与系统相匹配软件的手机控制端。