CN115325618A - 一种采暖供冷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采暖供冷装置，涉及建筑技术设备与结构一体化技术领域，一种采暖供冷装置包括面板、底板和周围侧壁，周围侧壁位于面板和底板之间，共同围合成一个内部空间，面板自上而下由散热层、毛细管层、空心夹层、结构层和封闭层组成，底板依次由封闭层、结构层、空心夹层、毛细管层和散热层组成，本发明中的一种采暖供冷装置传热均匀，自身结构坚固合理，冷热管理科学、智能，节能效果十分显著。

Description

一种采暖供冷装置
技术领域
本发明涉及建筑技术设备与结构一体化技术领域，具体涉及一种采暖供冷装置。
背景技术
人类社会的快速发展导致能源的快速消耗。近十年，随着经济的发展和社会的进步，能耗生产总量出现了持续增长，但我国可持续能源利用率低，在资源和环境的双重压力下，节能已成为亟需解决的问题。建筑能耗在社会总能耗中占比较大，且已经成为继工业能耗、交通能耗后第三大社会能耗消耗主体
地面盘管采暖(地热采暖)是世界寒冷地区普遍采用的采暖方式，地面盘管采暖具有散热均匀、感觉舒适、节约制造散热器的金属、不占用室内面积的优点。目前地面盘管楼板的制造方法是：在完工的楼板上铺设采暖盘管，为了覆盖这层散热管，需要在楼板上增设一层混凝土面层，一般使楼板增加厚度70mm左右，这样不但增加了楼板的钢筋和混凝土的用量，也使整个建筑物增加了荷载，使结构变得很不经济，并且后来增加的混凝土面层与原来的结构楼板通常要加垫一层隔热层，使得该结构楼板和混凝土面层结合不好，经常产生地面空鼓、开裂等质量问题。
本申请人申请了《一种现浇钢筋砼空心采暖楼板》(专利号 ZL200510100732.9)的专利，包括有楼板，楼板由钢筋砼及埋设于钢筋砼中的多个空腔构件所构成，楼板上面设置有地面装饰层，空腔构件中设置有暖气管，暖气管的两端外露于空腔构件，多个暖气管通过连接管顺次贯通连接而成暖气管组，暖气管组与热源供应系统相连接，空腔构件的内侧壁和底面有隔热层，隔热层上有反射层。这种空心采暖楼板虽具有地板厚度小、结构简单、承重效果好且工程造价成本低的优点，但因采用的空腔构件中因只有暖气管组，只能采暖，不能供冷；且空腔构件没有散热部分，而且只有楼板内有空腔构件，只能依靠楼板的热辐射采暖，采暖方式单一，还不能供冷，效果不是很好。
再有如本申请人申请的《一种带间隔的采暖供冷腔体》(专利号ZL200620170124.5)、《一种采暖供冷腔体》(专利号ZL200620170123.0) 的专利、《一种太阳能房屋采暖供冷系统》(专利号ZL201110314399.7) 的专利，都没有解决供冷、散热部分自由开启或者关闭能量交换的问题，而且热量均匀性不好，难以实现精细的能量交换管理，实用效果不太理想，再者使用维护不便，节能减排空间仍然很大。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种采暖供冷装置及其控制系统。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种采暖供冷装置，包括面板、底板和周围侧壁，周围侧壁位于面板和底板之间，共同围合成一个内部空间，面板自上而下由散热层、毛细管层、空心夹层、结构层和封闭层组成，底板依次由封闭层、结构层、空心夹层、毛细管层和散热层组成。
在上述技术方案的基础上，结构层的底部设置有凹槽，封闭层设有平板，凹槽的形状与平板的外观形状相契合。。
在上述技术方案的基础上，周围侧壁为一封闭的圆形、椭圆形或者弧形的闭环；或周围侧壁为至少3个两两相连的侧壁板且侧壁板为三边形、四边形、五边形或六边形；或周围侧壁为至少3根立柱；或周围侧壁为侧壁板和立柱的组合。
在上述技术方案的基础上，闭环或/和侧壁板预留有孔洞或导管。
在上述技术方案的基础上，结构层内部设置有至少两个孔洞，封闭层上设置有至少两个凸起，凸起的外观形状和尺寸与孔洞相契合；或结构层内部设置有至少两个孔洞，封闭层上设置有至少两个凸起，凸起的外观形状和尺寸与孔洞的外观形状和尺寸相契合。
在上述技术方案的基础上，凸起由一块平板或者至少1根连杆连接成一体，平板或者1根或多根连杆构成封闭层的基层；或凸起由一块平板或者至少1根连杆连接成一体，平板或者1根或多根连杆构成封闭层的基层；或凸起或/和凸起外表上设置有柔性垫层或者弹性涂层。
在上述技术方案的基础上，散热层或/和散热层为钢板、铝板、高强耐火塑料、玻璃中的一种及其组合；或散热层、散热层分别与结构层、结构层采用胶结、焊接、隼接、企口插接或铆接方式牢固连接。
在上述技术方案的基础上，立柱嵌入面板层。
在上述技术方案的基础上，封闭层和/或封闭层分别设置有连杆和连杆；或连杆穿过结构层，连杆穿过结构层；或连杆与连杆同心设置，连杆与连杆均为丝杆，并将连杆与连杆用由内螺丝口的空心管连接起来。
在上述技术方案的基础上，面板与底板之间设有一层中间隔板，将内部空间分隔成上腔室和下腔室；或中间隔板搁置在周围侧壁内部凸起的悬挑部位上；或中间隔板与周围侧壁采用胶结、焊接、隼接、企口插接、螺丝螺母连接或铆接方式连接；或中间隔板的上表面或/ 和下表面敷设有保温隔热材料层。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明中的一种采暖供冷装置与现有技术相比，在能量交换的核心层——毛细管层的前端增设了一个可以移动和固定的封闭层，可以根据使用房间的需要开启或者管壁该部位的能量交换；避免不需要的地方无法关闭而造成能量浪费和损失，而需要的地方由供应不足的弊端。
(2)本发明中的一种采暖供冷装置通过在上述毛细管层的后端设置了空心夹层，是通过毛细管孔渗透过来的高能量(高冷或者高热) 可以扩散到该空心夹层中，混合均匀，在通过热阻系数比较低的散热层将空心夹层中的能量扩散到所需要的房间部位。避免从毛细管中直接传导过来的高能量不均匀造成使用者舒适性不足，甚至烫伤或冻伤的严重后果。
(3)本发明中的一种采暖供冷装置散热层的设置，除了使得传热均匀外，也使自身结构更加坚固合理，节能效果更佳。散热层用热阻系数更小的材料制作，和该采暖供冷装置自成结构一体，不依耐原有楼盖或墙体材料的自身强度，使得散热层除了节能效果更好、用户舒适性更佳外，该散热层还具备了防水防火性能更强、气密性更好的特征，也便于后期局部维修。
(4)本发明中的一种采暖供冷装置封闭层单独设置便于采用机械方式或者电控方式来控制，方便实用；此外，空心夹层及散热层表面还便于设置温感探测器采集供能数据，传导给控制系统，控制开启或封闭层的数量或者大小，使得能量交换管理更加科学、智能。
附图说明
图1为本发明实施例中一种采暖供冷装置的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例中一种采暖供冷装置的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例中一种采暖供冷装置的剖面结构示意图；
图4为本发明实施例中一种采暖供冷装置的剖面结构示意图；
图5为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图；
图6为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图；
图7为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图；
图8为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图；
图9为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图；
图10为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图；
图11为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图；
图12为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图；
图13为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图；
图14为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图；
图15为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图；
图16为本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图。
图中：1-面板，2-底板，4-内部空间，11-散热层、12-毛细管层， 13-空心夹层，14-结构层，15-封闭层，16-连杆，25-封闭层，24-结构层，23-空心夹层，22-毛细管层，21-散热层，26-连杆，242-凹槽， 3-周围侧壁，5-中间隔板，141-孔洞，151-凸起，241-孔洞，251-凸起， 241-孔洞，152-平板，252-平板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
参见图1、5、9及13所示本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图，一种采暖供冷装置由面板1、底板2和周围侧壁3组成，周围侧壁3位于面板1和底板2之间，共同围合成一个内部空间 4，面板1自上而下由散热层11、毛细管层12、空心夹层13、结构层14和可移动式封闭层15组成，底板2自上而下由可移动式封闭层25、结构层24、空心夹层23、毛细管层22和散热层21组成。
参见图2、6、10及14所示本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图，底板2自上而下由散热层21、毛细管层22、空心夹层23、结构层24和可移动式封闭层25组成；或结构层24的底部设置有凹槽242，凹槽242的形状与平板252的外观形状和平面尺寸相契合。结构层24底部的凹槽242用于容纳隐藏平板252，使楼板底部平整美观。
周围侧壁3为一封闭的圆形、椭圆形或者其他弧形闭环31；或周围侧壁3为至少3个壁板两两相连的三边形、四边形、五边形、六边形侧壁板；或周围侧壁3为至少3根立柱；或周围侧壁3为侧壁板和立柱的组合。
为保证封闭的周围侧壁需要有能源供给的进口和能源循环的出口，闭环或/和侧壁板上预留有能源进出口孔洞或导管。
面板1的结构层14内部设置有至少两个孔洞141，封闭层15上设置有至少两个凸起151，凸起151的外观形状和尺寸与孔洞141的外观形状和尺寸相契合；或底板2的结构层24内部设置有至少两个孔洞241，封闭层25上设置有至少两个凸起251，凸起251的外观形状和尺寸与孔洞241的外观形状和尺寸相契合。
为了加强洞口和凸起的结合紧密性和气密性，凸起151上设置柔性垫层或者弹性涂层，封闭层15上设置的凸起151由一块平板152 或者至少1根连杆16连接成一体，平板152或者1根或多根连杆16 构成的封闭层15的基层；参见图3、7、11及15所示本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图，或封闭层25上设置的凸起251 由一块平板252或者至少1根连杆26连接成一体，平板252或者1 根或多根连杆26构成的封闭层25的基层；或凸起151或/和凸起251 外表上设置有柔性垫层或者弹性涂层。
面板1的散热层11或/和底板2的散热层21为钢板、铝板、高强耐火塑料、玻璃中的一种及其组合；或散热层11、散热层21分别与结构层14、结构层24采用胶结、焊接、隼接、企口插接或铆接方式牢固连接。
面板1的封闭层15和/或底板2的封闭层25分别设置有连杆16 和连杆26，在封闭层开启时连接杆起到支撑或者吊挂封闭层的作用，同时连杆也用来调节封闭层的开合。或连杆16穿过结构层14，连杆 26穿过结构层24；分别控制封闭层的升降开合。或连杆16与连杆26同心设置，连杆16与连杆26均为丝杆，并将连杆16与连杆26 用由内螺丝口的空心管连接起来。这样可以仅通过扭转连杆16或者连杆26就能控制上板封闭层15或/和下板封闭层25的联动开合。
参见图4、8、12及16所示本发明实施例中一种采暖供冷装置的结构示意图，面板1与底板2之间加设一层中间隔板5，将内部空间 4分隔成上腔室41和下腔室42；或中间隔板5搁置在周围侧壁4内部凸起的悬挑部位上；或中间隔板5与周围侧壁3采用胶结、焊接、隼接、企口插接、螺丝螺母连接或铆接方式牢固连接；或中间隔板5的上表面或/和下表面敷设有保温隔热材料层。上下两个腔室的设置是采暖和供冷可以分成两个独立的系统分开工作，面板1和底板2的封闭层15和封闭层25也可以独立控制，面板1的封闭层15由楼上人员控制采暖，底板2的封闭层25由楼下人员控制供冷。
本发明适用于各类建筑结构用部品部件，包括但不限于现浇的钢筋混凝土楼板、型钢混凝土楼板或者钢结构楼板；或适用于预制的钢筋混凝土楼板、型钢混凝土楼板或者钢结构楼板；或适用于实心的、空心的或者夹芯复合钢筋混凝土楼板、型钢混凝土楼板或者钢结构楼板。
本发明在能量交换的核心层——毛细管层的前端增设了一个可以移动和固定的封闭层，可以根据使用房间的需要开启或者管壁该部位的能量交换；避免不需要的地方无法关闭而造成能量浪费和损失，而需要的地方由供应不足的弊端。
本发明通过在上述毛细管层的后端设置了空心夹层，是通过毛细管孔渗透过来的高能量(高冷或者高热)可以扩散到该空心夹层中，混合均匀，在通过热阻系数比较低的散热层将空心夹层中的能量扩散到所需要的房间部位。避免从毛细管中直接传导过来的高能量不均匀造成使用者舒适性不足，甚至烫伤或冻伤的严重后果。
本发明中的一种采暖供冷装置还设置有散热层，除了使得传热均匀外，也使自身结构更加坚固合理，节能效果更佳。散热层用热阻系数更小的材料制作，和该采暖供冷装置自成结构一体，不依耐原有楼盖或墙体材料的自身强度，使得散热层除了节能效果更好、用户舒适性更佳外，该散热层还具备了防水防火性能更强、气密性更好的特征，也便于后期局部维修。
本发明中的一种采暖供冷装置封闭层单独设置是便于采用机械方式或者电控方式来控制，方便实用；此外，空心夹层及散热层表面还便于设置温感探测器采集供能数据，传导给控制系统，控制开启或封闭层的数量或者大小，使得能量交换管理更加科学、智能。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种采暖供冷装置，包括面板(1)、底板(2)和周围侧壁(3)，周围侧壁(3)位于面板(1)和底板(2)之间，共同围合成一个内部空间(4)，其特征在于：面板(1)自上而下由散热层(11)、毛细管层(12)、空心夹层(13)、结构层(14)和封闭层(15)组成，底板(2)依次由封闭层(25)、结构层(24)、空心夹层(23)、毛细管层(22)和散热层(21)组成。
2.如权利要求1所述的一种采暖供冷装置，其特征在于：结构层(24)的底部设置有凹槽(242)，封闭层(25)设有平板(252)，凹槽(242)的形状与平板(252)的外观形状相契合。
3.如权利要求1所述的一种采暖供冷装置，其特征在于：周围侧壁(3)为一封闭的圆形、椭圆形或者弧形的闭环；或周围侧壁(3)为至少3个两两相连的侧壁板且侧壁板为三边形、四边形、五边形或六边形；或周围侧壁(3)为至少3根立柱；或周围侧壁(3)为侧壁板和立柱的组合。
4.如权利要求1所述的一种采暖供冷装置，其特征在于：周围侧壁(3)为一封闭的圆形、椭圆形或者弧形的闭环，且闭环或/和侧壁板预留有孔洞或导管。
5.如权利要求1所述的一种采暖供冷装置，其特征在于：结构层(14)内部设置有至少两个孔洞(141)，封闭层(15)上设置有至少两个凸起(151)，凸起(151)的外观形状和尺寸与孔洞(141)相契合；或结构层(24)内部设置有至少两个孔洞(241)，封闭层(25)上设置有至少两个凸起(251)，凸起(251)的外观形状和尺寸与孔洞(241)的外观形状和尺寸相契合。
6.如权利要求1所述的一种采暖供冷装置，其特征在于：凸起(151)由一块平板(152)或者至少1根连杆(16)连接成一体，平板(152)或者1根或多根连杆(16)构成封闭层(15)的基层；或凸起(251)由一块平板(252)或者至少1根连杆(26)连接成一体，平板(252)或者1根或多根连杆(26)构成封闭层(25)的基层；或凸起(151)或/和凸起(251)外表上设置有柔性垫层或者弹性涂层。
7.如权利要求1所述的一种采暖供冷装置，其特征在于：散热层(11)或/和散热层(21)为钢板、铝板、高强耐火塑料、玻璃中的一种及其组合；或散热层(11)、散热层(21)分别与结构层(14)、结构层(24)采用胶结、焊接、隼接、企口插接或铆接方式牢固连接。
8.如权利要求3所述的一种采暖供冷装置，其特征在于：周围侧壁(3)为至少3根立柱，且立柱嵌入面板层(1)。
9.如权利要求1所述的一种采暖供冷装置，其特征在于：封闭层(15)和/或封闭层(25)分别设置有连杆(16)和连杆(26)；或连杆(16)穿过结构层(14)，连杆(26)穿过结构层(24)；或连杆(16)与连杆(26)同心设置，连杆(16)与连杆(26)均为丝杆，并将连杆(16)与连杆(26)用由内螺丝口的空心管连接起来。
10.如权利要求1所述的一种采暖供冷装置，其特征在于：面板(1)与底板(2)之间设有一层中间隔板(5)，将内部空间(4)分隔成上腔室(41)和下腔室(42)；或中间隔板(5)搁置在周围侧壁(3)内部凸起的悬挑部位上；或中间隔板(5)与周围侧壁(3)采用胶结、焊接、隼接、企口插接、螺丝螺母连接或铆接方式连接；或中间隔板(5)的上表面或/和下表面敷设有保温隔热材料层。
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