CN205018642U - 太阳能相变蓄能恒温采暖床垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑家具采暖技术领域，尤其涉及一种太阳能相变蓄能恒温采暖床垫。该太阳能相变蓄能恒温采暖床垫包括相变储能床垫、控制器、逆变器和太阳能光伏板；相变储能床垫为包括由内至外依次排列的绝热层、蓄热层和装饰面层；蓄热层的最底部设有一层铝箔，铝箔上固定设有与控制器、逆变器和太阳能光伏板依次电连接的电加热元件。该太阳能相变蓄能恒温采暖床垫通过设有绝热层、蓄热层和装饰面层的相变储能床垫及与相变储能床垫电连接的太阳能光伏板，提高了床垫的舒适性和保温性能，且本床垫用清洁可再生的太阳能代替电能，既有利于环境保护又能达到节约使用成本的效果。

Description

太阳能相变蓄能恒温采暖床垫

技术领域

本实用新型涉及建筑家具采暖技术领域，尤其涉及一种太阳能相变蓄能恒温采暖床垫。

背景技术

社会上存在一群体质及抵抗力较差的群体，如老人、孩子和妇女等，不论身在南方或北方，他们对温暖有更高的需求。在北方地区的采暖季，白天传统采暖方式在人们处于清醒状态时基本能够满足这一群体的采暖需求；但是由于冬季昼夜温差大，并且集中供热系统可调性较差等原因，在与日间相同供热量的条件下，夜间室内温度水平必然有所降低，难以达到人体舒适的体感，则这一群体在夜间休息时仍有局部采暖需求。采暖季以外，在秋末或者初春时节，北方地区同样比较寒冷，白天由于太阳辐射，室温水平还可以满足需求，而夜间休息时可能比采暖季更觉寒冷。在没有集中采暖的广大南方地区，则这一群体在夜间休息时对局部采暖的需求更为强烈。此外多数人都有这样一种感觉，冬季上床睡觉需要很大的勇气，尽管室内空气温度还比较舒适，但是床垫和被子温度很低，所以每个人在冬天都需要一种恒温的采暖系统。

当前，人们多采用加热电阻、电热毯或水床垫等方式进行取暖。传统床垫热阻大，保温作用好，但蓄热能力很差，并且不能产生热量，没有局部采暖作用。电热毯是一种有效的局部采暖措施，在现实中应用也较多，但利用电热毯采暖方式存在舒适性较差、存在安全隐患且不利于人身体健康等缺点，主要表现在电热垫的温度可控性较差，温度偏高，容易使人产生燥热感；并且这一方式直接利用电能采暖，耗费的电能较大。水床垫，则利用水作为蓄热介质，冬季采用电加热的方式，实现局部采暖。但是水床垫利用水的显热蓄热，蓄放热时温度波动大，且因为冬天水暖加热慢，为保持水温必须24小时通电。虽然舒适性较电热毯采暖有很大提高，但仍是直接利用电能采暖，电能属高品位能源，存在能量浪费。

因此，针对以上不足，本实用新型提供了一种太阳能相变蓄能恒温采暖床垫。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决现有床上取暖舒适性低、温度可控性较差，只能依靠电能加热，没有蓄热能力或者蓄热能力较差，并且耗费电能多造成能量浪费和使用成本较高的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种太阳能相变蓄能恒温采暖床垫，该太阳能相变蓄能恒温采暖床垫包括相变储能床垫、控制器、逆变器和太阳能光伏板；所述相变储能床垫为包括由内至外依次排列的绝热层、蓄热层和装饰面层；所述蓄热层的最底部设有一层铝箔，所述铝箔上固定设有与所述控制器、逆变器和太阳能光伏板依次电连接的电加热元件。

其中，所述电加热元件上设有相变蓄热材料，且所述相变蓄热材料均匀填充于所述蓄热层的内部。

其中，所述电加热元件为间隔均匀布置在所述铝箔上的伴热带。

其中，所述电加热元件的布置方式包括回折型伴热带、平行型伴热带和双平行型伴热带。

其中，所述绝热层内设有绝热材料，所述绝热材料为泡沫材质。

其中，所述装饰面层内设有填充材料，所述装饰面层的材料为皮、布或化纤。

其中，所述填充材料为棉质或羽绒。

其中，所述控制器与电源连接。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型太阳能相变蓄能恒温采暖床垫通过设有绝热层、蓄热层和装饰面层的相变储能床垫及太阳能光伏板，实现了床垫采暖温度均匀、波动性小且保持在人类体感温度附近，提高了床垫的舒适性和保温性能，为用户提供了安全可靠的采暖床垫，且本床垫用清洁可再生的太阳能代替电能，既有利于环境保护又能达到节约使用成本的效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例太阳能相变蓄能恒温采暖床垫的结构示意图；

图2是本实用新型实施例太阳能相变蓄能恒温采暖床垫的系统原理图；

图3是本实用新型实施例中回折型伴热带的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中平行型伴热带的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中双平行型伴热带的结构示意图。

图中：1：绝热层；2：蓄热层；3：装饰面层；4：绝热材料；5：电加热元件；6：相变蓄热材料；7：填充材料；8：控制器；9：逆变器；10：太阳能光伏板；11：回折型伴热带；12：平行型伴热带；13：双平行型伴热带。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图5所示，本实用新型实施例提供的一种太阳能相变蓄能恒温采暖床垫，该太阳能相变蓄能恒温采暖床垫包括相变储能床垫、控制器8、逆变器9和太阳能光伏板10；相变储能床垫为包括由内至外依次排列的绝热层1、蓄热层2和装饰面层3；蓄热层2的最底部设有一层铝箔，铝箔的作用是将电加热元件5辐射的热量反射到床垫的使用面上，铝箔上固定设有与控制器8、逆变器9和太阳能光伏板10依次电连接的电加热元件5。

白天光线充足时，太阳能光伏板10将吸收的太阳能转换为电能，通过逆变器9和控制器8为电加热元件5供电，电加热元件5发热，将电能转换为热能，产生的热能存储于相变蓄热材料6中，夜间太阳能光伏板10停止工作，相变蓄热材料6凝固放热，维持床垫的温度在人类体感舒适的范围内，从而起到恒温采暖的作用。

电加热元件5上设有相变蓄热材料6，且相变蓄热材料6均匀填充于蓄热层2的内部，相变蓄热材料6为颗粒状定形相变材料。为使得床垫用户达到更好的使用效果，本实施例中相变蓄热材料6调节温度的范围为26～38摄氏度，且相变蓄热材料6选为相变潜热较大、储能性能和稳定性好的材料。

电加热元件5为间隔均匀布置在所述铝箔上的伴热带，其特点是加热最高温度受限，能随被加热体系的温度变化自动调节输出功率，从而自动限制加热的温度。在本实施例中，伴热带的最高加热温度不超过50摄氏度，以防止加热温度过高，造成人体不适感。

电加热元件5参照地板辐射采暖加热水管的布置方式，即布置形式包括回折型伴热带11、平行型伴热带12和双平行型伴热带13，回折型伴热带11即伴热带铺设呈回字形状，平行型伴热带12即伴热带铺设呈梳齿状，双平行型伴热带13即伴热带铺设呈蛇形；该布置方式有利于加热床垫均匀，减少局部过热的现象。

绝热层1内设有绝热材料4，绝热材料4为泡沫材质。绝热层1的作用是降低储存热量的无效热损失，以提高所存能量的利用率。优选的，本实施例中绝热材料4选为颗粒状的泡沫或条形状的泡沫材料等轻质柔性材料，以方便床垫的储存和运输，并且所选的绝热材料4的导热系数低于0.2W/m·K。

装饰面层3内设有填充材料7，所述装饰面层3的材料为皮、布或化纤。优选的，装饰面层3应采用皮、布或化纤等材料以提高床垫本身的舒适性和美观性。

填充材料7为棉质或羽绒等柔性较高的材料，提高床垫的舒适性和保温性能。

控制器8与电源连接，遇到阴雨多云天气时，日照光线不足，可利用常规电源供电辅助加热，以保证采暖床垫的正常使用。

本实用新型太阳能相变蓄能恒温采暖床垫的具体工作过程为：

充足日照光线工况下，设备运行方式为：太阳能光伏板10将吸收的太阳能转换为电能，通过逆变器9和控制器8为电加热元件5供电，电加热元件5发热，将电能转换为热能，设在蓄热层2的最底部的铝箔将电加热元件5辐射的热量反射到床垫的使用面上，电加热元件5产生的热能存储于相变蓄热材料6中；夜间太阳能光伏板10停止工作，随室温的逐渐降低，相变蓄热材料6凝固放热，维持床垫的温度，并将温度控制在人类体感舒适的范围内，从而起到恒温采暖的作用。

连续阴天或日照光线不足工况下，设备运行方式为：通过控制器8与常规电源连接为电加热元件5供电，电加热元件5发热后将电能转换为热能，设在蓄热层2的最底部的铝箔将电加热元件5辐射的热量反射到床垫的使用面上，电加热元件5产生的热能存储于相变蓄热材料6中；夜间随室温的逐渐降低，相变蓄热材料6凝固放热，维持床垫的温度，并将温度控制在人类体感舒适的范围内，从而起到恒温采暖的作用。

综上所述，本实用新型太阳能相变蓄能恒温采暖床垫通过设有绝热层、蓄热层和装饰面层的相变储能床垫及太阳能光伏板，实现了床垫采暖温度均匀、波动性小且保持在人类体感温度附近，提高了床垫的舒适性和保温性能，为用户提供了安全可靠的采暖床垫，且本床垫用清洁可再生的太阳能代替电能，既有利于环境保护又能达到节约使用成本的效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种太阳能相变蓄能恒温采暖床垫，其特征在于：包括相变储能床垫、控制器(8)、逆变器(9)和太阳能光伏板(10)；所述相变储能床垫为包括由内至外依次排列的绝热层(1)、蓄热层(2)和装饰面层(3)；所述蓄热层(2)的最底部设有一层铝箔，所述铝箔上固定设有与所述控制器(8)、逆变器(9)和太阳能光伏板(10)依次电连接的电加热元件(5)。

2.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄能恒温采暖床垫，其特征在于：所述电加热元件(5)上设有相变蓄热材料(6)，且所述相变蓄热材料(6)均匀填充于所述蓄热层(2)的内部。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能相变蓄能恒温采暖床垫，其特征在于：所述电加热元件(5)为间隔均匀布置在所述铝箔上的伴热带。

4.根据权利要求3所述的太阳能相变蓄能恒温采暖床垫，其特征在于：所述电加热元件(5)的布置方式包括回折型伴热带(11)、平行型伴热带(12)和双平行型伴热带(13)。

5.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄能恒温采暖床垫，其特征在于：所述绝热层(1)内设有绝热材料(4)，所述绝热材料(4)为泡沫材质。

6.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄能恒温采暖床垫，其特征在于：所述装饰面层(3)内设有填充材料(7)，所述装饰面层(3)的材料为皮、布或化纤。

7.根据权利要求6所述的太阳能相变蓄能恒温采暖床垫，其特征在于：所述填充材料(7)为棉质或羽绒。

8.根据权利要求1所述的太阳能相变蓄能恒温采暖床垫，其特征在于：所述控制器(8)与电源连接。