CN106123100A - 地暖供热系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种地暖供热系统及方法，涉及地暖供热领域，主要目的在于使其加热效果更加均匀、持久。地暖供热系统，包括从上至下依次铺设的地板层、供热层、保温层，所述供热层包括热媒以及相变蓄能媒介；所述热媒用于对相变蓄能媒介进行加热，使相变蓄能媒介将所述热媒放出的热量进行蓄能，并由第一形态相变至第二形态；所述相变蓄能媒介用于对地板层进行放热，并由第二形态转变回第一形态，其中所述第一形态与所述第二形态为不同的形态，所述相变蓄能媒介的相变温度在10‑50摄氏度。供热中，相变蓄能媒介可将储蓄的热量对地板层进行供暖，相变蓄能媒介可再有第二形态转变为第一形态，放出持久的大量热能，加热效果更加均匀、持久。

Description

地暖供热系统及方法

技术领域

本发明涉及地暖供热领域，特别是涉及一种地暖供热系统及方法。

背景技术

相对于普通的壁挂式暖气，新发展的地暖的采暖方式是通过以整个地面为散热器，通过在地板下面铺设的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的。低温地面热媒在室内形成脚底至头部逐渐递减的温度梯度，从而给人以脚暖头凉的舒适感。地面辐射供暖符合中医“温足顶凉”的健身理论，是目前最舒适的供暖方式，也是现代生活品质的象征。

从热媒的介质上分为电地暖和水地暖两大类，其中，电地暖的蓄热是通过电热丝作为热媒，通过水泥地层、铺设的地板进行蓄能；水地暖的蓄热是通过水循环管路作为热媒，通过水泥地层、水循环管路内的水、铺设的地板进行蓄能。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

目前的地暖中，不论是通过水泥地层、铺设的地板进行蓄能，或是通过水泥地层、水循环管路内的水、铺设的地板进行蓄能，均主要是依赖着其比热容进行蓄能，这种蓄能方式蓄能量有限，温差变化较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种地暖供热系统及方法，主要目的在于使其加热效果更加均匀、持久。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种地暖供热系统，包括从上至下依次铺设的地板层、供热层、保温层，

所述供热层包括热媒以及相变蓄能媒介；

所述热媒用于对相变蓄能媒介进行加热，使相变蓄能媒介将所述热媒放出的热量进行蓄能，并由第一形态相变至第二形态；

所述相变蓄能媒介用于对地板层进行放热，并由第二形态转变回第一形态，其中所述第一形态与所述第二形态为不同的形态，所述相变蓄能媒介的相变温度在10-50摄氏度。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的地暖供热系统，其中所述相变蓄能媒介的蓄能材料被多个密封包装袋包装。

可选的，前述的地暖供热系统，其中所述密封包装袋采用铝塑袋。

可选的，前述的地暖供热系统，其中所述供热层还包括支撑在所述热媒与所述底板层之间的多个支撑骨架，多个支撑骨架支架构成容纳密封包装袋的多个容纳空间；

所述密封包装袋分别放置在对应的容纳空间内。

可选的，前述的地暖供热系统，其中所述地板层由多块地板块拼装而成；

所述支撑骨架的顶部具有凹台，多个支撑骨架顶部的凹台构成嵌入地板块的多个镶嵌台；

所述地板块分别嵌入在对应的镶嵌台上，并将所述密封包装袋盖在所述容纳空间内。

可选的，前述的地暖供热系统，其中所述支持骨架包括支撑在所述热媒上的支撑板以及竖直支撑在所述支撑板上的竖板，所述竖板包括依次平行设置的第一竖板、第二竖板以及第三竖板，所述第二竖板的高度大于第一竖板和第三竖板的高度，所述第一竖板的顶部和所述第三竖板的顶部分别具有连接所述第二竖板的平台，并构成所述凹台。

可选的，前述的地暖供热系统，其中所述地板块呈矩形板块，所述支撑骨架横纵布置。

可选的，前述的地暖供热系统，其中所述相变蓄能媒介的蓄能材料包括六水氯化钙和/或十水硫酸钠。

可选的，前述的地暖供热系统，其中所述相变蓄能媒介的相变温度在20-26摄氏度。

可选的，前述的地暖供热系统，其中所述相变蓄能媒介的相变潜热在100-500kJ/kg。

可选的，前述的地暖供热系统，其中所述第一形态为固态，所述第二形态为液态。

可选的，前述的地暖供热系统，其中所述相变蓄能媒介包括至少两个不同相变温度的蓄能材料。

另一方面，本发明的实施例提供一种地暖供热方法，包括：

通过热媒进行对相变蓄能媒介进行加热，使相变蓄能媒介将所述热媒放出的热量进行蓄能，并由第一形态相变至第二形态；

所述相变蓄能媒介对地板层进行放热，并由第二形态转变回第一形态，其中所述第一形态与所述第二形态为不同的形态，所述相变蓄能媒介的相变温度在10-50摄氏度。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的地暖供热方法，其中所述相变蓄能媒介的相变温度在20-26摄氏度。

借由上述技术方案，本发明技术方案提供的地暖供热系统及方法至少具有下列优点：

本发明实施例提供的技术方案中，在供热层之间包括有热媒和相变蓄能媒介，在供热前期，相变蓄能媒介将所述热媒放出的热量进行蓄能，并由第一形态相变至第二形态；相对于现有技术中比热容的蓄能方式，通过相变蓄热，可储蓄更多的热量，供热中，相变蓄能媒介可将储蓄的热量对地板层进行供暖，相变蓄能媒介可再有第二形态转变为第一形态，放出持久的大量热能，加热效果更加均匀、持久。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明的实施例提供的一种地暖供热系统的部分结构示意图；

图2是图1中A的局部放大图；

图3是本发明的实施例提供的一种地暖供热方法的流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的地暖供热系统及方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例一

如图1所示，本发明的一个实施例提出的一种地暖供热系统，其包括：从上至下依次铺设的地板层10、供热层20、保温层30；

所述供热层20包括热媒21以及相变蓄能媒介22；

所述热媒21用于对相变蓄能媒介22进行加热，使相变蓄能媒介22将所述热媒21放出的热量进行蓄能，并由第一形态相变至第二形态；

所述相变蓄能媒介22用于对地板层10进行放热，并由第二形态转变回第一形态，其中所述第一形态与所述第二形态为不同的形态，所述相变蓄能媒介的相变温度在10-50摄氏度。

其中，热媒可采用电地暖热媒或水地暖热媒等。在启动地暖供热系统中，先将热媒进行加热，使热媒的温度高于相变蓄能媒介的相变温度；当相变蓄能媒介的温度被加热至相变温度时，其本身会发生相变，由第一形态(如固态)转变为第二形态(如液态)，相变中，其会储蓄大量的热能，在后期供暖中，在关停或降低热媒的加热后(或是热媒加热不稳定时候)，相变蓄能媒介会将储蓄的大量热能放出，使其再次发生相变，由由第二形态转变为第一形态。

本发明实施例提供的技术方案中，在供热层之间包括有热媒和相变蓄能媒介，在供热前期，相变蓄能媒介将所述热媒放出的热量进行蓄能，并由第一形态相变至第二形态；相对于现有技术中比热容的蓄能方式，通过相变蓄热，可储蓄更多的热量，供热中，相变蓄能媒介可将储蓄的热量对地板层进行供暖，相变蓄能媒介可再有第二形态转变为第一形态，放出持久的大量热能，加热效果更加均匀、持久。

具体的，所述第一形态为固态，所述第二形态为液态。

在对地暖供热系统进行施工中，相变蓄能媒介的蓄能材料可直接填充铺设在底板层下面，但是，这样容易使蓄能材料四处飞溅，为了便于施工，上述的地暖供热系统，所述相变蓄能媒介的蓄能材料被多个密封包装袋包装。施工中，可将包装有蓄能材料的密封包装袋一包一包的铺设在热媒上即可。优选的，所述密封包装袋可采用铝塑袋，结实耐用。需要说明的是，密封包装袋包装不应仅仅解释为柔性袋子包装，其它形式的任何包装均属于本发明保护范围，如密封的箱体，壳体等。

为了防止将密封包装袋压坏上述的地暖供热系统，如图1所示，所述供热层20还包括支撑在所述热媒21与所述底板层10之间的多个支撑骨架23，多个支撑骨架23支架构成容纳密封包装袋的多个容纳空间；所述密封包装袋分别放置在对应的容纳空间内。支撑骨架起到支撑作用，降低或避免对密封包装袋的挤压。

其中，在现有的底板层铺设中，普遍的方法是使用水泥，先在供热层上铺设一层水泥，然后将地板块，如瓷砖，木地板等，铺设在水泥上，使地板块与水泥粘贴在一起；但是采用这种铺设方式后，当位于地板层下面的供热层损坏后，只能将底板层进行破坏，且由于有水泥的存在，对供热层维修不便。为了便于对供热层的维修，上述的地暖供热系统，所述地板层由多块地板块拼装而成；所述支撑骨架的顶部具有凹台，多个支撑骨架顶部的凹台构成嵌入地板块的多个镶嵌台；所述地板块分别嵌入在对应的镶嵌台上，并将所述密封包装袋盖在所述容纳空间内。在需要维修供热层时，可直接将底板块从镶嵌台上撬出，在将密封包装袋取出即可。

在具体的实施当中，支撑骨架可采用下述结构：

如图2所示，所述支持骨架包括支撑在所述热媒上的支撑板231以及竖直支撑在所述支撑板231上的竖板，所述竖板包括依次平行设置的第一竖板232、第二竖板233以及第三竖板234，所述第二竖板233的高度大于第一竖板232和第三竖板234的高度，所述第一竖板232的顶部和所述第三竖板234的顶部分别具有连接所述第二竖板233的平台，(两个平台与第二竖板)并构成所述凹台235。支撑骨架整体可采用铝合金结构或钢筋结构等。每个支撑骨架两侧分别具有一个凹台，分别用于支撑位于支撑骨架两侧的地板块。

目前，常见的底板块的形状多为矩形结构，具体的，所述地板块呈矩形板块，所述支撑骨架横纵布置。横纵布置的支撑骨架可形成矩形的镶嵌台，分别用于嵌入每个矩形板块。

在相变蓄能媒介的蓄能材料选材上，只需满足其相变温度在室温的供暖温度范围内即可。优选的，相变潜热可在100-500kJ/kg。优选，可用140kJ/kg或170kJ/kg的蓄能材料。

具体的，所述相变蓄能媒介的蓄能材料可包括六水氯化钙和/或十水硫酸钠。

优选的，所述相变蓄能媒介的相变温度在20-26摄氏度，可适用于大多是普通家庭，以及办公场所。

在具体的实施当中，取决于地暖供热系统的供热温度范围，其中在供热范围较大的时候，相变蓄能媒介的蓄能材料不仅仅被局限于一种，上述的地暖供热系统，所述相变蓄能媒介包括至少两个不同相变温度的蓄能材料。至少两个不同相变温度的蓄能材料可构成梯度的蓄能，以能够适应更大范围的供热需求。如，夜间温度需要保持在18-20摄氏度，白天需要保持在24-28摄氏度；两个阶梯温度，那么可铺设两中蓄能材料，两种蓄能材料的相变温度分别在18-20摄氏度以及24-28摄氏度。

实施例二

如图3所示，本发明实施例二提供的一种地暖供热方法，可使用上述实施例一中所述的地暖供热系统实现，所述方法包括：

步骤1000、通过热媒进行对相变蓄能媒介进行加热，使相变蓄能媒介将所述热媒放出的热量进行蓄能，并由第一形态相变至第二形态；

步骤2000、所述相变蓄能媒介对地板层进行放热，并由第二形态转变回第一形态，其中所述第一形态与所述第二形态为不同的形态，所述相变蓄能媒介的相变温度在10-50摄氏度。

本发明实施例提供的技术方案中，在供热前期，相变蓄能媒介将所述热媒放出的热量进行蓄能，并由第一形态相变至第二形态；相对于现有技术中比热容的蓄能方式，通过相变蓄热，可储蓄更多的热量，供热中，相变蓄能媒介可将储蓄的热量对地板层进行供暖，相变蓄能媒介可再有第二形态转变为第一形态，放出持久的大量热能，加热效果更加均匀、持久。

优选的，所述相变蓄能媒介的相变温度可在20-26摄氏度。

具体的，本实施例二中所述的地暖供热系统可直接采用上述实施例一提供的所述地暖供热系统，具体的实现结构可参见上述实施例一中描述的相关内容，此处不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件，以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种地暖供热系统，包括从上至下依次铺设的地板层、供热层、保温层，其特征在于，

所述供热层包括热媒以及相变蓄能媒介；

所述热媒用于对相变蓄能媒介进行加热，使相变蓄能媒介将所述热媒放出的热量进行蓄能，并由第一形态相变至第二形态；

所述相变蓄能媒介用于对地板层进行放热，并由第二形态转变回第一形态，其中所述第一形态与所述第二形态为不同的形态，所述相变蓄能媒介的相变温度在10-50摄氏度。

2.根据权利要求1所述的地暖供热系统，其特征在于，

所述相变蓄能媒介的蓄能材料被多个密封包装袋包装。

3.根据权利要求2所述的地暖供热系统，其特征在于，

所述密封包装袋采用铝塑袋。

4.根据权利要求2所述的地暖供热系统，其特征在于，

所述供热层还包括支撑在所述热媒与所述底板层之间的多个支撑骨架，多个支撑骨架支架构成容纳密封包装袋的多个容纳空间；

所述密封包装袋分别放置在对应的容纳空间内。

5.根据权利要求4所述的地暖供热系统，其特征在于，

所述地板层由多块地板块拼装而成；

所述支撑骨架的顶部具有凹台，多个支撑骨架顶部的凹台构成嵌入地板块的多个镶嵌台；

所述地板块分别嵌入在对应的镶嵌台上，并将所述密封包装袋盖在所述容纳空间内。

6.根据权利要求5所述的地暖供热系统，其特征在于，

所述支持骨架包括支撑在所述热媒上的支撑板以及竖直支撑在所述支撑板上的竖板，所述竖板包括依次平行设置的第一竖板、第二竖板以及第三竖板，所述第二竖板的高度大于第一竖板和第三竖板的高度，所述第一竖板的顶部和所述第三竖板的顶部分别具有连接所述第二竖板的平台，并构成所述凹台。

7.根据权利要求5所述的地暖供热系统，其特征在于，

所述地板块呈矩形板块，所述支撑骨架横纵布置。

8.根据权利要求1所述的地暖供热系统，其特征在于，

所述相变蓄能媒介的蓄能材料包括六水氯化钙和/或十水硫酸钠。

9.根据权利要求1所述的地暖供热系统，其特征在于，

所述相变蓄能媒介的相变温度在20-26摄氏度。

10.根据权利要求1所述的地暖供热系统，其特征在于，

所述相变蓄能媒介的相变潜热在100-500kJ/kg。

11.根据权利要求1所述的地暖供热系统，其特征在于，

所述第一形态为固态，所述第二形态为液态。

12.根据权利要求1所述的地暖供热系统，其特征在于，

所述相变蓄能媒介包括至少两个不同相变温度的蓄能材料。

13.一种地暖供热方法，其特征在于，包括：

通过热媒进行对相变蓄能媒介进行加热，使相变蓄能媒介将所述热媒放出的热量进行蓄能，并由第一形态相变至第二形态；

所述相变蓄能媒介对地板层进行放热，并由第二形态转变回第一形态，其中所述第一形态与所述第二形态为不同的形态，所述相变蓄能媒介的相变温度在10-50摄氏度。

14.根据权利要求13所述的地暖供热方法，其特征在于，

所述相变蓄能媒介的相变温度在20-26摄氏度。