CN217635842U - 一种贴附悬挂式相变储能毛细管供暖叶板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种贴附悬挂式相变储能毛细管供暖叶板，包括至少一个叶板模块，每个叶板模块，包括前挡板与后挡板之间形成空腔，前挡板、后挡板相对的一面均设有缓冲层；后挡板内侧还设有保温隔热层；还包括多个平行的竖排龙骨，竖排龙骨的上下端均与横向龙骨固定连接，多个夹层板与横向龙骨平行；竖排龙骨和横向龙骨、夹层板相互纵横连接，将前挡板与后挡板之间的空腔分割成多个小长方体空间，所述的小长方体空间内均分布有相变蓄热球；每个竖排龙骨上，沿着竖排龙骨纵向均安装有毛细管；竖排龙骨的端部处，毛细管连接电磁阀。本实用新型叶板轻薄，拆卸安装方便，能适用于各种建筑场所，有效的避免出现热力失调现象。

Description

一种贴附悬挂式相变储能毛细管供暖叶板

技术领域

本实用新型涉及建筑暖通空调室内供暖末端领域，具体涉及一种贴附悬挂式相变储能毛细管供暖叶板。

背景技术

随着现代社会的经济快速发展，人们对生活水平的要求越来越高，空调已成为人们生活中不可或缺的一部分。而空调技术的合理使用，就在一定程度上影响着人们室内的空气质量。人们对冬季建筑室内热环境要求也越来越高，这必然将导致建筑能耗的增大。研究调查表明暖通空调系统所消耗的能源比例占总建筑能耗的40％以上，毛细管网作为末端供暖能有效的利用低品位能源，能达到很好的节能效果，在实际工程中的应用也越来越普遍。

对供暖媒介热水而言，水温越高，其品位就越高；采用低温热水供暖末端就能很好的利用低品位能源，进而可以达到了节约能源的效果。现阶段以散热器为末端的供暖形式还是占大部分，相比于传统的散热器辐射供暖，无论是从系统的舒适性还是节能性上，毛细管网辐射供暖都要优于散热器供暖。

现有的毛细管辐射供暖技术虽然比较普遍，但仍有很多缺陷不足之处：在冬季，毛细管网作为供暖末端由于传热特性限制，供水温度不宜过高，毛细管网供暖水温一但过高，热量不能充分的辐射出去就会对设备造成严重损坏。对于部分建筑而言，由于供水温度不宜过高，室内温度温升过慢，温度分布不均匀，很容易造成热力失调现象，极大的影响到人的舒适性。对于一些间歇性供暖的建筑，供暖启停存在间隙，容易造成某一时段温差较大的现象，无法满足建筑热需求。

实用新型内容

针对于现有技术依旧存在的不足，本实用新型提供了一种贴附悬挂式相变蓄热毛细管供暖叶板。实用新型采用毛细管作为供暖末端，结合相变蓄热技术，不仅可以充分利用低品位能源稳定供暖，还能改善部分高层建筑供暖温度不均造成的热力失调现象，有效的延长供暖时间，满足间歇性供暖建筑的热需求，增加室内人体舒适度。另外，本实用新型采用装配式安装，拆卸安装灵活方便，外形美观，叶板轻薄，不占用室内建筑空间，舒适度高。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种贴附悬挂式相变储能毛细管供暖叶板，包括至少一个叶板模块，每个叶板模块，包括相互平行设置的前挡板、后挡板，前挡板与后挡板之间形成空腔，前挡板、后挡板相对的一面均设有缓冲层；后挡板内侧还设有保温隔热层；

还包括多个平行的竖排龙骨，竖排龙骨的上下端均与横向龙骨固定连接，还包括多个夹层板，夹层板与横向龙骨平行；竖排龙骨和横向龙骨、夹层板相互纵横连接，将前挡板与后挡板之间的空腔分割成多个小长方体空间，所述的小长方体空间内均分布有相变蓄热球；

每个竖排龙骨上，沿着竖排龙骨纵向均安装有毛细管；所述的竖排龙骨上开设有凹槽，凹槽附有防水薄膜，毛细管通过毛细管卡扣固定在凹槽内；

竖排龙骨的端部处，毛细管连接电磁阀。

优选的，竖排龙骨、横向龙骨均紧贴于后挡板上的缓冲层安装，横向龙骨和竖排龙骨上开有龙骨凹槽，横向龙骨和竖排龙骨的通过龙骨凹槽相互卡扣，卡扣处通过龙骨铆钉加固。

多个叶板模块相互串联的时候，叶板模块的四个侧边中，与竖排龙骨平行的两侧边为左侧面和右侧面，竖排龙骨端部所在的两侧边为上端面和下端面；相邻两个叶板模块的左侧面和右侧面分别通过固定钢板进行固定安装；

每个叶板模块在上端面和下端面的边缘上，均设有两个向内倾斜的斜挡板，两个斜挡板组成横截面为八字形的结构；两相邻叶板模块对接后，两个叶板模块前后两面的斜挡板之间形成卡槽，卡槽处均设有条形卡扣与之相扣，使得两叶板模块相连后表面平整贴合。

后挡板设置有连接部件。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的贴附悬挂式相变储能供暖叶板，结合相变蓄热技术能够很好的延长供暖时间，有效提高供暖效率，改善了建筑室内供暖热量分布不均匀现象，有效的减少了热力失调的现象。对于间歇性供暖建筑，停止供暖后，还能继续向外提供热量，尽可能的减少了由于再次开启后需要预热的时间，能使建筑内部保持适宜的温度，达到建筑的室内供暖设计要求。本实用新型叶板厚度薄，安装拆卸方便，外形美观，舒适度较高，能够适用于各种类型建筑。

附图说明

图1是本实用新型叶板模块的结构图；

图2是本实用新型多个叶板模块连接结构示意图；

图3是本实用新型叶板模块局部剖面结构示意图；

图4是本实用新型龙骨连接结构示意图；

图5是本实用新型多个叶板模块连接安装结构示意图；

图6是本实用新型叶板模块背面贴附安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施来对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明，以便让本领域技术人员可以更好理解本实用新型并加以实施。

如图1所示，一种贴附悬挂式相变储能毛细管供暖叶板，整体叶板为长方体状，厚度薄，安装方便，外形美观，包括至少一个叶板模块。图1所示为叶板模块，包括相互平行设置的前挡板5、后挡板6，前挡板5与后挡板6之间形成空腔，前挡板5、后挡板6相对的一面均设有缓冲层7；后挡板6内侧还设有保温隔热层9；

还包括多个竖排龙骨4，多个竖排龙骨4平行设置，上下端均与横向龙骨3固定连接，还包括多个夹层板，夹层板与横向龙骨3平行；竖排龙骨4和横向龙骨3、夹层板相互纵横连接，将空腔分割成多个小长方体空间，所述的小长方体空间内均分布有相变蓄热球1；

每个竖排龙骨4上，沿着竖排龙骨4纵向均安装有毛细管2；所述的竖排龙骨4上开设有凹槽，凹槽附有防水薄膜18，毛细管2通过毛细管卡扣8固定在凹槽内；

竖排龙骨4的端部处，毛细管2连接电磁阀13。

毛细管2外径一半能贴附安装到竖排龙骨4的凹槽内，本实用新型还在凹槽上加装一层防水薄膜18，冬季由于天气寒冷，一些建筑供暖启停间隙板间温差变大可能会出现结露的现象，防水薄膜18可以保护毛细管2，增加其使用寿命，还能对龙骨起一定保护作用，延长使用寿命。毛细管2采用聚丙烯塑料管，聚丙烯材料耐腐蚀，抗弯曲疲劳性好，寿命长，有较好的耐热性。所以相比普通的毛细管网，本实用新型可提供略高10度左右的供水温度，与相变蓄热球1结合能更好的发挥其作用，更好的去满足室内热环境的需求。

本实用新型叶板模块长宽设计为：1500mm×900mm，厚度为40mm，叶板厚度薄，外形美观，叶板模块相连能够贴合，不需要额外加装表面装饰，安装方便。供暖媒介采用热水，根据相关资料所知，我国大部分夏热冬冷地区在冬季室内温度在8℃～15℃，供水温度设置在35℃～45℃为宜，毛细管2安装在竖排龙骨4的凹槽内，毛细管2下侧管壁能够能和凹槽相贴合安装。另外，毛细管2外表面裸露，为了防止热量的流失，安装有毛细管卡扣8，以增加换热效率，并且对毛细管2起一定保护作用。

毛细管2管截面采用常规圆形管，叶板模块内毛细管2相互平行构成毛细管排，相比于传统U型管本实用新型毛细管2全部采用直管连接，以便龙骨能够更好的起到固定毛细管2的作用，也使叶板热量分布更均匀。

图2是两个叶板模块相串联的结构示意图，本实用新型采用叶板模块相互进行装配式安装，两个叶板串联形成整体。针对于不同建筑室内的布局和空间大小，可以合理根据叶板大小进行拆卸和设计安装。热水供暖方式采用下供上回。热水从叶板模块下部送入，上部送出。两叶板模块装配安装串联后，在中部毛细管2连接处，设置有电磁阀13，用来检测热水流量和水温。

图3所示为叶板模块局部剖面结构示意图。叶板模块厚度为40mm，叶板模块剖面分别包括前挡板5，后挡板6，保温隔热层9，缓冲层7，竖排龙骨4，毛细管2，毛细管卡扣8，防水薄膜18以及相变蓄热球1。前挡板5和后挡板6都采用镀锌钢板，其具有较高的导热系数，导热系数为λ＝45W/m·K，便于向外辐射热量，镀锌钢板厚度为4mm。另外，还要在镀锌钢板最外侧涂上一层ED1000环氧底漆，该底漆无异味，水性环保，能对镀锌钢板起到保护作用，而且还能够使叶板外形更加美观。相变蓄热球1上下接触缓冲层7，上缓冲层厚度为3mm，下缓冲层为4mm。

缓冲层7材料选用聚苯乙烯泡沫塑料，聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主体，加入发泡剂等添加剂制成。它具有闭孔结构，吸水性小，有良好的抗水性，密度小，应用较为普遍。设置缓冲泡沫层能够对相变蓄热球1起到保护作用，在装配安装以及运输过程中起到有一定的缓冲作用。由于叶板模块采用贴附悬挂式安装，所以叶板模块背面缓冲层7和后挡板6之间要加装保温隔热层9，叶板模块在供暖工作时，热水冲注至毛细管2并向外辐射热量，同时相变蓄热球1发挥作用，相变材料发生相变来储存热量，并缓慢继续向外辐射热量。由于叶板模块贴附安装在墙壁面上，热量需要向室内传递，所以要避免热量向墙壁面的散热，造成不必要的浪费。因此在背面要加装有保温隔热层9，防止热量向墙壁面散失，保温隔热层9采用的聚氨酯泡沫塑料板。聚氨酯导热系数低，热工性能好。当聚氨酯密度为35～40kg/m³时，导热系数仅为0.018～0.024W/(m·k)，约相当于EPS的一半，是所有保温材料中导热系数最低的。选用综合性价比高。虽然聚氨酯泡沫材的单价比其它传统保温材料的单价高，但增加的费用将会由供暖和制冷费用的大幅度减少而抵消。所以本实用新型选用聚氨酯泡沫塑料板作为保温隔热层9最为合适，保温隔热层9的厚度为3mm。

毛细管2管材采用聚丙烯塑料管，聚丙烯材料作为管材其无毒、无锈蚀、不结垢，符合QB1929-93给水标准及HG20539-92标准，并且耐高温，管道输送的水温最高可达90-100℃。耐腐蚀，可有效防止水或化学物质中的离子对管道内、外腐蚀作用。龙骨材料选用轻钢龙骨，相邻毛细管2管间距为50mm，毛细管2直径为3.5mm，壁厚为0.5mm，龙骨截面为10mm的正方形，便于龙骨之间进行连接。毛细管2内以常用的热水作为供暖媒介，采用下供上回供暖方式。目前，下供上回供暖模式是最佳方案，不仅节约供暖设备而且减少系统水容量、供热量及耗电量，是节能之最佳途径。

如图4所示的是叶板模块内部龙骨的连接结构示意图，叶板模块内部的夹层板之间形成长方体的腔体，龙骨紧贴于背部缓冲层安装，横向龙骨3和竖排龙骨4上开有如图所示的龙骨凹槽10，龙骨凹槽10进深为5mm，刚好为龙骨宽度一半，能使龙骨能够贴合扣住。在龙骨连接处，加装两个龙骨铆钉11，通过龙骨铆钉11对龙骨进行加固作用。

夹层板和龙骨之间形成若干小长方体空腔，用来安装相变蓄热材料。本实用新型相变蓄热材料外形选用相变蓄热球，通过小长方体空间来实现对相变蓄热球1的固定，相变蓄热球1直径刚好为22mm，能被固定。

相变蓄热球1内部相变蓄热材料选用硫酸钠水合盐，硫酸钠水合盐的熔点为32.4℃，溶解潜热250.8J/g，它具有相变温度不高，潜热值较大的优点。硫酸钠类储热剂不仅储热量大，而且成本较低，温度适宜，适合用于余热利用的场合。然而比如十水合硫酸钠经过多次熔化—结晶的贮放热过程后，会发生相分离，所以同时加入防相分离剂：高吸水树脂及十二烷基苯磺酸钠。安装叶板时还要考虑室内供暖的热需求量，根据不同地区的参数进行计算得出。冬季室内采暖热负荷指标详细计算如下：

q＝Q/A₀

其中Q为冬季采暖通风系统的热负荷(W)，A₀为建筑面积(m²)。

Q＝Q₁+Q₂

Q₁＝A×F×K×(t_n-t_wn)

其中A，F，K，t_n，t_wn分别表示围护结构的基本耗热量(W)、围护结构的面积(m²)、传热系数{W/(m²·K)}、温差修正系数、冬季室内计算温度(℃)、采暖室外温度(℃)。

附加耗热量Q₁又包括朝向附加、风力附加和高度附加，根据规范百分比进行计算。

Q₂＝0.28×c_p×ρ_wn×L×(t_n-t_wn)

L＝L₀×l×m×b

其中Q₂表示由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，c_p表示空气的定压比热容，ρ_wn表示采暖室外计算温度下的空气密度，L表示渗透空气量，L₀表示在基准高度风压的单独作用下，通过每米门缝进入室内的空气量，l表示门窗缝隙的计算长度，m表示冷风渗透压差综合修正系数，b表示门窗渗透风指数，b＝0.56～0.78。

建筑房间内部各墙体和围护结构详细热负荷可按上述计算方法通过天正暖通进行详细计算，现实生活中常按面积热指标概算来做参照。以北京地区为例，一办公建筑房间室内面积为80m²，可查得民用建筑供暖单位面积热指标为40～80W/m²，取单位面积热指标为55W/m²，带入公式Q＝F×q_f＝80×55＝4400W。根据热负荷值，装配两个储能供暖叶板即可满足冬季供暖要求。

如图5所示为两叶板模块相连的装配式安装结构示意图，两叶板模块之间间隔为120mm，叶板模块的四个侧边中，与竖排龙骨4平行的两侧边为左侧面和右侧面，竖排龙骨4端部所在的两侧边为上端面和下端面；相邻两个叶板模块的左侧面和右侧面分别通过固定钢板15进行固定安装，叶板模块的左侧面、右侧面上均预留有4个螺丝孔19，固定钢板15两端分别采用内六角不锈钢螺丝16与相邻的两个叶板模块左侧面、右侧面进行螺纹连接。每个叶板模块在上端面和下端面的边缘上，均设有两个向内倾斜30°的斜挡板17，两个斜挡板17组成横截面为八字形的结构，倾斜30°的两个斜挡板17之间有足够预留空间，便于毛细管2通过，并且在连接处安装有电磁阀13。两相邻叶板模块对接后，两个叶板模块前后两面的斜挡板17之间形成卡槽，前后两面均有一块相匹配的条形卡扣14与之相扣，使得两叶板模块相连后表面能平整贴合。

图6所示为叶板模块背部贴附安装部件，后挡板6设置有三个击芯铆钉的连接部件20，三个形成稳定三角形结构，通过它将叶板贴附安装固定于墙壁面上。

本实施例的贴附悬挂式相变储能毛细管供暖叶板，采用毛细管网作为供暖末端，不占用室内建筑面积，舒适度高。相比于传统毛细管供暖技术，本实用新型结合了相变蓄热技术，能够很好的延长供暖时间，有效的提高了供暖效率，改善了建筑室内供暖热量分布不均匀的情况，有效的减少了热力失调的现象。尤其对于间歇性供暖建筑，停止供暖后，还能继续向外提供热量，尽可能的减少了由于再次开启后需要预热时间，能使建筑内部保持适宜的温度，达到建筑的室内供暖设计要求。本实用新型叶板厚度薄，采用装配式安装方式，安装拆卸方便，外形美观，舒适度较高，能够适用于各种类型建筑。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (4)

1.一种贴附悬挂式相变储能毛细管供暖叶板，其特征在于，包括至少一个叶板模块；

每个叶板模块，包括相互平行设置的前挡板(5)、后挡板(6)，前挡板(5)与后挡板(6)之间形成空腔，前挡板(5)、后挡板(6)相对的一面均设有缓冲层(7)；后挡板(6)内侧还设有保温隔热层(9)；还包括多个平行的竖排龙骨(4)，竖排龙骨(4)的上下端均与横向龙骨(3)固定连接，还包括多个夹层板，夹层板与横向龙骨(3)平行；竖排龙骨(4)和横向龙骨(3)、夹层板相互纵横连接，将前挡板(5)与后挡板(6)之间的空腔分割成多个小长方体空间，所述的小长方体空间内均分布有相变蓄热球(1)；

每个竖排龙骨(4)上，沿着竖排龙骨(4)纵向均安装有毛细管(2)；所述的竖排龙骨(4)上开设有凹槽，凹槽附有防水薄膜(18)，毛细管(2)通过毛细管卡扣(8)固定在凹槽内；

竖排龙骨(4)的端部处，毛细管(2)连接电磁阀(13)。

2.根据权利要求1所述的一种贴附悬挂式相变储能毛细管供暖叶板，其特征在于，所述的竖排龙骨(4)、横向龙骨(3)均紧贴于后挡板(6)上的缓冲层(7)安装，横向龙骨(3)和竖排龙骨(4)上开有龙骨凹槽(10)，横向龙骨(3)和竖排龙骨(4)的通过龙骨凹槽(10)相互卡扣，卡扣处通过龙骨铆钉(11)加固。

3.根据权利要求1所述的一种贴附悬挂式相变储能毛细管供暖叶板，其特征在于，所述的叶板模块的四个侧边中，与竖排龙骨(4)平行的两侧边为左侧面和右侧面，竖排龙骨(4)端部所在的两侧边为上端面和下端面；相邻两个叶板模块的左侧面和右侧面分别通过固定钢板(15)进行固定安装；

每个叶板模块在上端面和下端面的边缘上，均设有两个向内倾斜的斜挡板(17)，两个斜挡板(17)组成横截面为八字形的结构；两相邻叶板模块对接后，两个叶板模块前后两面的斜挡板(17)之间形成卡槽，卡槽处均设有条形卡扣(14)与之相扣，使得两叶板模块相连后表面平整贴合。

4.根据权利要求1所述的一种贴附悬挂式相变储能毛细管供暖叶板，其特征在于，所述的后挡板(6)设置有连接部件(20)。

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