CN108895525B - 一种地暖新风加热系统以及地暖板体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地暖新风加热系统以及加热板体，包括地暖体、地暖控制结构以及新风控制结构，所述地暖体敷设于地面，所述地暖体由下至上包括有基层；防水层；敷设层；复合层，包括有粘接件、导热件以及隔热件；新风结构，所述新风控制结构包括设置在地面上方的进风口、进风管以及设置在进风管上的新风装置，所述进风口开口向下设置，所述进风口通过进风管连通所述进风通道，所述新风装置工作时，将空气从所述进风口带入所述进风通道。为地暖组件提供一个换热的设置方式，这样一来，地暖组件就可以通过热交换向空气中传递热能，从而调节整个居室的温度，更重要的是，地暖组件的升温是通过下方空气向上从而实现温度升温的，所以调温效果较佳，保证温度调节效果较好。

Description

一种地暖新风加热系统以及地暖板体

技术领域

本发明涉及智能家居设备，更具体地说，涉及一种地暖新风加热系统以及地暖板体。

背景技术

地面辐射供暖(简称地暖)是一项既古老又崭新的技术。在中国地面采暖可追溯到明朝末年，为皇宫王室才能拥有的取暖方式，如现存中国的故宫，在青砖地面下砌好烟道，冬天通过烟道传烟并合理配置出烟窗以达到把青砖温热而后传到室内，使室内产生温暖的效果。以后中国北方农村出现火墙、火炕的取暖方式，韩国、日本出现地炕。从古至今，人类不断传承文明，开拓创新，发展进步。随着科技时代的到来，地面供暖技术已从原始的烟道散热火炕式采暖发展成为以现代材料为热媒的地面辐射供暖。该技术早在上世纪30年代就在发达国家开始应用，中国在50年代就已将技术应用于人民大会堂、华侨饭店等工程中。

而目前当居室体积较大时，容易出现温度难以调节的情况，一般使用地暖都是在冬季或较为寒冷的条件下，所以地暖的使用一般会需要同时使用空调，而多重温度加温调节，会造成较大的能耗浪费的同时，无法对室内温度进行统一有效管理和精确控制，而市场上的地暖无法提供室内升温的功能，所以导致上述问题一直无法解决。

发明内容

有鉴于此，本发明第一目的是提供一种地暖新风加热系统。

本发明的第二目的在于提供一种地暖板体。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种地暖新风加热系统，其特征在于：包括地暖体、地暖控制结构以及新风控制结构，所述地暖体敷设于地面，所述地暖体由下至上包括有

基层，敷设于地面；

防水层，设置于基层上方；

敷设层，设置于所述防水层上方，所述敷设层内部设置有地暖组件以及导热组件，所述地暖组件工作时提供热能，所述地暖组件受控于所述地暖控制结构工作，所述导热组件用于传导所述的地暖组件产生的热能，所述导热组件包括轻质发泡水泥制成的填充材料；

复合层，包括有粘接件、导热件以及隔热件，所述导热件设置为导热硅胶，所述粘接件设置为水泥黏胶剂，所述隔热件设置为气凝胶毡，所述导热件和所述隔热件通过所述粘接件间隔设置；

新风结构，所述新风结构具有面向所述复合层的开口，所述新风结构通过粘接层与所述复合层固定，所述新风结构内部中空设置形成有进风通道，所述进风通道连接新风控制结构，所述新风结构之间设置有出风间隙，所述新风结构上设置有面向所述出风间隙的若干出风孔，所述出风间隙的下方为所述隔热件，所述进风通道的下方为所述导热件，所述新风结构相互平行设置；所述进风通道包括有上蓄热腔以及下过热腔，所述上蓄热腔设置于所述出风孔的上方，所述下过热腔设置于所述出风孔的下方，所述新风控制结构工作时带动空气从所述进风通道向所述出风口运动；

所述新风控制结构包括设置在地面上方的进风口、进风管以及设置在进风管上的新风装置，所述进风口开口向下设置，所述进风口通过进风管连通所述进风通道，所述新风装置工作时，将空气从所述进风口带入所述进风通道。

进一步地，所述新风控制结构和所述地暖控制结构连接于一热补偿器，所述墙面设置有温度检测器，所述温度检测器用于检测室内温度，所述热补偿器连接所述温度检测器，所述新风控制结构包括一加热源，所述加热源为经过所述进风管的空气提供热能，所述热补偿器连接所述加热源，所述热补偿器配置有热补偿算法，每隔第一预设时间执行所述热补偿算法，所述热补偿算法根据预设的目标温度值与从温度检测器获取的室内温度值，调节所述加热源的输出功率、新风装置的输出功率以及所述地暖组件的输出功率，所述热补偿算法包括

当T1大于T2时，Pt2＝Pt1+a(T-T2)，其中，T1为室内温度值，T2为地暖组件的温度值，T为目标温度值，a为预设的调节参数，Pt1为上一时刻地暖组件的输出功率，Pt2为调节后地暖组件的输出功率；

当T1小于T2且T大于T2时，Pt2＝Pt1+b(T2-T1)+c(T-T2)，Py＝y1(T-T2)，其中b为预设的第二调节参数，c为预设的第三调节参数，y1为预设的第一补偿参数；

当T2大于T时，Pt2＝Pt1+d(T2-T)，Pw2＝Pw1+x1(T-T1)+x2(t2-T2)，Py＝y2(T2-T)，其中d为预设的第四调节参数，Pw1为上一时刻新风装置的输出功率，Pw2为调节后新风装置的输出功率，x1为预设的第一风量参数，x2为预设的第二风量参数，t2为预设的地暖组件高位阈值，y2为预设的第二补偿参数，Py为加热源的输出功率。

进一步地，所述出风孔向下倾斜设置。

进一步地，所述出风间隙的宽度于20毫米到50毫米之间。

进一步地，所述的第一预设时间设置为3秒。

进一步地，所述出风孔填充有气凝胶毡，所述气凝胶毡内具有隙孔。

进一步地，所述地暖组件设置为地暖水管，所述地暖控制结构包括循环泵、主电热组件、蓄水箱以及进水管路，所述蓄水箱通过进水管路连接所述地暖水管，所述循环泵设置于所述进水管路上用于带动所述进水管路内部水循环，所述主电热组件设置于所述蓄水箱用于加热所述蓄水箱。

本发明的第二目的在于，提供一种地暖板体，由下至上包括

基层，敷设于地面；

防水层，设置于基层上方；

敷设层，设置于所述防水层上方，所述敷设层内部设置有地暖组件以及导热组件，所述地暖组件工作时提供热能，所述导热组件用于传导所述的地暖组件产生的热能，所述导热组件包括轻质发泡水泥制成的填充材料；

复合层，包括有粘接件、导热件以及隔热件，所述导热件设置为导热硅胶，所述粘接件设置为水泥黏胶剂，所述隔热件设置为气凝胶毡，所述导热件和所述隔热件通过所述粘接件间隔设置；

新风结构，所述新风结构具有面向所述复合层的开口，所述新风结构通过粘接层与所述复合层固定，所述新风结构内部中空设置形成有进风通道，所述新风结构之间设置有出风间隙，所述新风结构上设置有面向所述出风间隙的若干出风孔，所述出风间隙的下方为所述隔热件，所述进风通道的下方为所述导热件，所述新风结构相互平行设置；所述进风通道包括有上蓄热腔以及下过热腔，所述上蓄热腔设置于所述出风孔的上方，所述下过热腔设置于所述出风孔的下方。

本发明技术效果主要体现在以下方面：首先通过这样设置，为地暖组件提供一个换热的设置方式，这样一来，地暖组件就可以通过热交换向空气中传递热能，从而调节整个居室的温度，更重要的是，地暖组件的升温是通过下方空气向上从而实现温度升温的，所以调温效果较佳，保证温度调节效果较好。

附图说明

图1：本发明一种地暖新风加热系统地暖板体主视方向结构图；

图2：本发明一种地暖新风加热系统俯视方向示意图；

图3：本发明一种地暖新风加热系统的侧视方向原理关系图；

图4：本发明的一种地暖新风加热系统地暖组件原理图。

附图标记：110、基层；120、防水层；130、敷设层；131、地暖组件；132、导热组件；140、复合层；141、粘接件；142、导热件；143、隔热件；150、新风结构；151、进风通道；152、出风孔；153、上蓄热腔；154、下过热腔；160、出风间隙；200、地暖控制结构；210、循环泵；220、主电热组件；230、蓄水腔；240、进水管路；300、新风控制结构；310、加热源；320、进风口；330、进风管；400、温度检测器。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

实施例1，一种地暖新风加热系统，包括地暖体、地暖控制结构200以及新风控制结构300，所述地暖体敷设于地面，所述地暖体由下至上包括有基层110，敷设于地面；防水层120，设置于基层110上方；首先基层110和防水层120的设置目的是为了防止液体向下渗漏的同时，起到一个防止热量向下传导的效果，防水层120可以设置为柔韧型防水材料是由丙烯酸乳液及精选助剂(液料)和优质水泥、级配砂及胶粉(粉料)按比例组成的双组份、强韧塑胶改性聚合物水泥基防水浆料。将粉料和液料混合后涂刷，形成一层坚韧的高弹性防水膜，该膜对混凝土和水泥砂浆有良好的粘附性，与基面结合牢固，从而达到防水效果。产品突出柔韧性能，能够抵御轻微的震动及一定程度的位移。可以减小热膨胀对防水层120产生的影响，而基层110可以设置为硬质的水泥材料。

敷设层130，设置于所述防水层120上方，所述敷设层130内部设置有地暖组件131以及导热组件132，所述地暖组件131工作时提供热能，所述地暖组件131受控于所述地暖控制结构200工作，所述导热组件132用于传导所述的地暖组件131产生的热能，所述导热组件132包括轻质发泡水泥制成的填充材料；敷设层130内结构较为复杂，一般根据地暖组件131的不同，对应的导热组件132也会有所区别，例如选用电暖作为地暖，导热组件132就可以选择导热泡沫材料等干式的导热材料，如果选用水暖作为地暖，导热组件132可以通过轻质发泡水泥作为填充材料，具体施工如下：干式敷设，首先将导热组件132作为支架预先固定，再在导热组件132上固定对应的地暖组件131，而水暖的敷设则可以预先安装支架，安装后在支架上固定水暖盘管，然后再通过水泥覆盖整个水暖盘管形成一个层结构，而需要说明的是，导热组件132可以包括导热固体材料也可以是敷设的填充材料，而同样可以采用两种或多种目的实现导热结构的材料，在此不做赘述。

复合层140，包括有粘接件141、导热件142以及隔热件143，所述导热件142设置为导热硅胶，所述粘接件141设置为水泥黏胶剂，所述隔热件143设置为气凝胶毡，所述导热件142和所述隔热件143通过所述粘接件141间隔设置；而与现有的地暖结构的设置不同，一般地暖结构的层较为分明，而复合层140由于施工难度大一般较少使用，这里的复合层140是横向复合，也就是说，一层中包括若干分明的区域，每一分明的区域都设置有对应的结构，如图1所示，首先是粘接件141，粘接件141设置的目的是为了固定新风结构150，预先不做赘述，而每个粘接件141的两侧分别为导热件142和隔热件143，首先导热件142的热交换率较高，隔热件143的热交换率较低，所以复合层140的设置，可以使整个结构无需考虑热膨胀带来的影响，而这样一来，允许地暖组件131的温度最高值也可以相应提高到70摄氏度，这样带来的热交换效果提高。

新风结构150，所述新风结构150具有面向所述复合层140的开口，所述新风结构150通过粘接层与所述复合层140固定，所述新风结构150内部中空设置形成有进风通道151，所述进风通道151连接新风控制结构300，所述新风结构150之间设置有出风间隙160，所述新风结构150上设置有面向所述出风间隙160的若干出风孔152，所述出风间隙160的下方为所述隔热件143，所述进风通道151的下方为所述导热件142，所述新风结构150相互平行设置；所述进风通道151包括有上蓄热腔153以及下过热腔154，所述上蓄热腔153设置于所述出风孔152的上方，所述下过热腔154设置于所述出风孔152的下方，所述新风控制结构300工作时带动空气从所述进风通道151向所述出风口运动；首先新风结构150是为了实现空气流通，同时目的在于配合地暖组件131将热量带出，由于新风结构150通过出风间隙160设置出风口，所以每个出风间隙160会有空气向外排出，而首先新风结构150内部的设置，可以起到一个蓄热的效果，保证热辐射的效果较佳，而当空气流通时，热交换的效果大于热辐射的效果，所以产生持续的热风向外排出，同时地暖组件131持续升温，起到一个加热的效果，需要说明的是所述出风间隙160的宽度于20毫米到50毫米之间。不会对正常踩踏产生影响，而进风通道151正好是设置在导热件142上方，而出风间隙160设置在隔热件143上方，所以热量都会向导热件142上集中，一来可以作用到新风结构150上，二来可以提高升温效果。所述出风孔152填充有气凝胶毡，所述气凝胶毡内具有隙孔。首先可以起到保温效果的同时，保证出风效果。所述出风孔152向下倾斜设置。首先，向下设置的出风孔152，可以起到一个较佳的出风效果，同时可以保证出风效率，提高出风可靠性，同时保证了保温效果。而倾斜角度优选为15度，而需要说明的是，通过这样的设置方式，提高换热效果的同时，可以保证在无需对室内加温时，对新风结构150的保温效果，保证地暖的温度。

所述新风控制结构300包括设置在地面上方的进风口320、进风管330以及设置在进风管330上的新风装置，所述进风口320开口向下设置，所述进风口320通过进风管330连通所述进风通道151，所述新风装置工作时，将空气从所述进风口320带入所述进风通道151。所述地暖组件131设置为地暖水管，所述地暖控制结构200包括循环泵210、主电热组件220、蓄水箱以及进水管路240，所述蓄水箱通过进水管路240连接所述地暖水管，所述循环泵210设置于所述进水管路240上用于带动所述进水管路240内部水循环，所述主电热组件220设置于所述蓄水箱用于加热所述蓄水箱。参照图4所示，通过水暖的方式，可以起到一个高效保温的效果，同时保证热交换效果。

新风控制结构300和地暖控制结构200连接于一热补偿器，墙面设置有温度检测器400，温度检测器400用于检测室内温度，热补偿器连接温度检测器400，新风控制结构300包括一加热源310，加热源310为经过进风管330的空气提供热能，热补偿器连接加热源310，热补偿器配置有热补偿算法，每隔第一预设时间执行热补偿算法，热补偿算法根据预设的目标温度值与从温度检测器400获取的室内温度值，调节加热源310的输出功率、新风装置的输出功率以及地暖组件131的输出功率，热补偿算法包括

当T1大于T2时，Pt2＝Pt1+a(T-T2)，其中，T1为室内温度值，T2为地暖组件131的温度值，T为目标温度值，a为预设的调节参数，Pt1为上一时刻地暖组件131的输出功率，Pt2为调节后地暖组件131的输出功率，通过热补偿算法的设置，可以起到一个调温效果，而地暖组件131小于室内温度值时，通过地暖组件131与目标温度值的差值，起到一个调节的效果，而需要说明的是，地暖组件131的温度为已知量，而输出的功率则根据实际需要的温度去确定，而实时会对地暖组件131的温度进行调节，起到一个闭环调节的目的同时，保证最佳的调节效果。

当T1小于T2且T大于T2时，Pt2＝Pt1+b(T2-T1)+c(T-T2)，Py＝y1(T-T2)，其中b为预设的第二调节参数，c为预设的第三调节参数，y1为预设的第一补偿参数；通过第二调节参数和第三调节参数的设置，可以起到一个调节的目的同时，保证调节效果。需要说明的是，此时需要调节加热源310的输出功率，而加热源310一旦有输出时，新风装置会工作，将热空气带出，实现补偿的效果，需要说明的是，加热源310的补偿功率目的是为了完成室内快速升温，所以加热源310此时处于补偿功能，补偿地暖组件131缺少的温度值，保证室内温度上升，同时可以对地暖组件131进行辅助加温升温，防止热量散失。

当T2大于T时，Pt2＝Pt1+d(T2-T)，Pw2＝Pw1+x1(T-T1)+x2(t2-T2)，Py＝y2(T2-T)，其中d为预设的第四调节参数，Pw1为上一时刻新风装置的输出功率，Pw2为调节后新风装置的输出功率，x1为预设的第一风量参数，x2为预设的第二风量参数，t2为预设的地暖组件131高位阈值，y2为预设的第二补偿参数，Py为加热源310的输出功率。的第一预设时间设置为3秒。需要说明的是，当地暖组件131的温度上升至大于室内温度时，新风装置的风机、加热源310以及地暖组件131的输出功率均需要进行调节，所以进行宏观调节，保证地暖组件131温度上升的同时，输出功率可以趋于稳定，而新风装置的风机的输出功率以及加热源310的输出功率保证了换热效率最大化，提高加热效果。

本发明的第二目的在于，提供一种地暖板体，由下至上包括

基层110，敷设于地面；

防水层120，设置于基层110上方；

敷设层130，设置于所述防水层120上方，所述敷设层130内部设置有地暖组件131以及导热组件132，所述地暖组件131工作时提供热能，所述导热组件132用于传导所述的地暖组件131产生的热能，所述导热组件132包括轻质发泡水泥制成的填充材料；

复合层140，包括有粘接件141、导热件142以及隔热件143，所述导热件142设置为导热硅胶，所述粘接件141设置为水泥黏胶剂，所述隔热件143设置为气凝胶毡，所述导热件142和所述隔热件143通过所述粘接件141间隔设置；

新风结构150，所述新风结构150具有面向所述复合层140的开口，所述新风结构150通过粘接层与所述复合层140固定，所述新风结构150内部中空设置形成有进风通道151，所述新风结构150之间设置有出风间隙160，所述新风结构150上设置有面向所述出风间隙160的若干出风孔152，所述出风间隙160的下方为所述隔热件143，所述进风通道151的下方为所述导热件142，所述新风结构150相互平行设置；所述进风通道151包括有上蓄热腔153以及下过热腔154，所述上蓄热腔153设置于所述出风孔152的上方，所述下过热腔154设置于所述出风孔152的下方。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种地暖新风加热系统，其特征在于：包括地暖体、地暖控制结构以及新风控制结构，所述地暖体敷设于地面，所述地暖体由下至上包括有

基层，敷设于地面；

防水层，设置于基层上方；

敷设层，设置于所述防水层上方，所述敷设层内部设置有地暖组件以及导热组件，所述地暖组件工作时提供热能，所述地暖组件受控于所述地暖控制结构工作，所述导热组件用于传导所述的地暖组件产生的热能，所述导热组件包括轻质发泡水泥制成的填充材料；

复合层，包括有粘接件、导热件以及隔热件，所述导热件设置为导热硅胶，所述粘接件设置为水泥黏胶剂，所述隔热件设置为气凝胶毡，所述导热件和所述隔热件通过所述粘接件间隔设置；

新风结构，所述新风结构具有面向所述复合层的开口，所述新风结构通过粘接层与所述复合层固定，所述新风结构内部中空设置形成有进风通道，所述进风通道连接新风控制结构，所述新风结构之间设置有出风间隙，所述新风结构上设置有面向所述出风间隙的若干出风孔，所述出风间隙的下方为所述隔热件，所述进风通道的下方为所述导热件，所述新风结构相互平行设置；所述进风通道包括有上蓄热腔以及下过热腔，所述上蓄热腔设置于所述出风孔的上方，所述下过热腔设置于所述出风孔的下方，所述新风控制结构工作时带动空气从所述进风通道向所述出风口运动；

所述新风控制结构包括设置在地面上方的进风口、进风管以及设置在进风管上的新风装置，所述进风口开口向下设置，所述进风口通过进风管连通所述进风通道，所述新风装置工作时，将空气从所述进风口带入所述进风通道；

所述新风控制结构和所述地暖控制结构连接于一热补偿器，墙面设置有温度检测器，所述温度检测器用于检测室内温度，所述热补偿器连接所述温度检测器，所述新风控制结构包括一加热源，所述加热源为经过所述进风管的空气提供热能，所述热补偿器连接所述加热源，所述热补偿器配置有热补偿算法，每隔第一预设时间执行所述热补偿算法，所述热补偿算法根据预设的目标温度值与从温度检测器获取的室内温度值，调节所述加热源的输出功率、新风装置的输出功率以及所述地暖组件的输出功率，所述热补偿算法包括

当T1大于T2时，Pt2＝Pt1+a(T-T2)，其中，T1为室内温度值，T2为地暖组件的温度值，T为目标温度值，a为预设的调节参数，Pt1为上一时刻地暖组件的输出功率，Pt2为调节后地暖组件的输出功率；

当T1小于T2且T大于T2时，Pt2＝Pt1+b(T2-T1)+c(T-T2)，Py＝y1(T-T2)，其中b为预设的第二调节参数，c为预设的第三调节参数，y1为预设的第一补偿参数；

当T2大于T时，Pt2＝Pt1+d(T2-T)，Pw2＝Pw1+x1(T-T1)+x2(t2-T2)，Py＝y2(T2-T)，其中d为预设的第四调节参数，Pw1为上一时刻新风装置的输出功率，Pw2为调节后新风装置的输出功率，x1为预设的第一风量参数，x2为预设的第二风量参数，t2为预设的地暖组件高位阈值，y2为预设的第二补偿参数，Py为加热源的输出功率。

2.如权利要求1所述的一种地暖新风加热系统，其特征在于：所述出风孔向下倾斜设置。

3.如权利要求1所述的一种地暖新风加热系统，其特征在于：所述出风间隙的宽度于20毫米到50毫米之间。

4.如权利要求2所述的一种地暖新风加热系统，其特征在于：所述的第一预设时间设置为3秒。

5.如权利要求2所述的一种地暖新风加热系统，其特征在于：所述出风孔填充有气凝胶毡，所述气凝胶毡内具有隙孔。

6.如权利要求2所述的一种地暖新风加热系统，其特征在于：所述地暖组件设置为地暖水管，所述地暖控制结构包括循环泵、主电热组件、蓄水箱以及进水管路，所述蓄水箱通过进水管路连接所述地暖水管，所述循环泵设置于所述进水管路上用于带动所述进水管路内部水循环，所述主电热组件设置于所述蓄水箱用于加热所述蓄水箱。

Images