專利名稱：計(jì)算機(jī)控制的自限溫復(fù)合儲(chǔ)能地面集中供暖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑供暖系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)控制的自限溫復(fù)合儲(chǔ)能地面集中供暖系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
地面輻射供暖是一種健康衛(wèi)生條件和舒適標(biāo)準(zhǔn)都比較高的供暖方式。近30年來(lái)在歐美、日、韓等國(guó)大量采用，幾乎各類建筑物都有應(yīng)用的實(shí)例，而且使用效果較好。近幾年來(lái)，我國(guó)也逐步推廣采用地面輻射供暖，相應(yīng)的一些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程相繼出臺(tái)。而且，在多種供暖方式中，地面輻射供暖已逐步成為主要供暖方式。由于能耗和熱效率存在較大的差異，地面輻射供暖又分為以水或電為熱媒并延伸多種供熱類型，同時(shí)，不同地區(qū)的區(qū)域條件、維護(hù)條件及事故率等其他一些約束條件的應(yīng)用差異，制約著該方式的健康發(fā)展。隨著國(guó)際低碳節(jié)能減排的壓力的增大，國(guó)家法規(guī)及政策對(duì)綠色低碳環(huán)保節(jié)能建筑的提出了更嚴(yán)格要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供計(jì)算機(jī)控制的自限溫復(fù)合儲(chǔ)能地面集中供暖系統(tǒng)，其目的是提高供暖的效率，降低能源消耗和供暖費(fèi)用支出。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:本發(fā)明所提供的計(jì)算機(jī)控制的自限溫復(fù)合儲(chǔ)能地面集中供暖系統(tǒng)，用于建筑物的地面輻射供暖，所述的集中供暖系統(tǒng)中設(shè)置計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，所述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)線路連接供暖網(wǎng)站、采暖服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)控制器、數(shù)據(jù)交互機(jī)、室內(nèi)外溫度控制器、各用戶終端的復(fù)合儲(chǔ)能地面形成智能控制系統(tǒng)。所述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)谷期用電、地面輻射供暖質(zhì)量、用電負(fù)荷特性、用電行為實(shí)現(xiàn)集中智能控制。所述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行:授權(quán)許可申請(qǐng)；報(bào)表統(tǒng)計(jì)及分析；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及備份；遠(yuǎn)程監(jiān)視；入網(wǎng)校驗(yàn)；操作歷史記錄。所述的復(fù)合儲(chǔ)能地面從上至下分別為地面裝飾層、找平層、絕熱層、結(jié)構(gòu)層；在所述的找平層中鋪設(shè)鐵絲網(wǎng)，在所述的找平層中鋪設(shè)加熱電纜和儲(chǔ)能管，所述的加熱電纜和儲(chǔ)能管置于所述的鐵絲網(wǎng)上。所述的加熱電纜和儲(chǔ)能管水平相隔一定距離并列布置，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形；所述的加熱電纜為自限溫加熱電纜。

所述的加熱電纜和儲(chǔ)能管并列相連布置，構(gòu)成復(fù)合管，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形；所述的加熱電纜為自限溫加熱電纜；所述的復(fù)合管為自限溫電熱相變儲(chǔ)能管。所述的儲(chǔ)能管為兩根，所述的加熱電纜為一根，其中一根儲(chǔ)能管為自限溫電熱儲(chǔ)能管，另一根儲(chǔ)能管為相變儲(chǔ)能管，所述的加熱電纜為自限溫加熱電纜，所述的自限溫電熱儲(chǔ)能管與所述的限溫加熱電纜并列相連，構(gòu)成復(fù)合管，所述的復(fù)合管與所述的相變儲(chǔ)能管水平相隔一定距離并列布置，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形。所述的集中供暖系統(tǒng)控制全部為電網(wǎng)谷期用電。在所述的找平層中鋪設(shè)加熱電纜和相變儲(chǔ)能槽，在所述的相變儲(chǔ)能槽內(nèi)設(shè)袋裝相變儲(chǔ)能材料，所述的加熱電纜置于所述的鐵絲網(wǎng)上，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形；在高度方向上，所述的相變儲(chǔ)能槽設(shè)在所述的找平層上部與所述的地面裝飾層接觸的位置；在水平面上，所述的相變儲(chǔ)能槽設(shè)在所述的加熱電纜的管路的空檔位置。在所述的找平層中鋪設(shè)加熱電纜、水管和相變儲(chǔ)能槽，在所述的相變儲(chǔ)能槽內(nèi)設(shè)袋裝相變儲(chǔ)能材料，所述的加熱電纜和水管置于所述的鐵絲網(wǎng)上，所述的加熱電纜和水管相隔一定距離并列布置，其鋪設(shè)的方式為中間相交于一點(diǎn)的平面的往復(fù)螺旋形；在高度方向上，所述的相變儲(chǔ)能槽設(shè)在所述的找平層上部與所述的地面裝飾層接觸的位置；在水平面上，所述的相變儲(chǔ)能槽設(shè)在所述的加熱電纜與水管管路之間的空檔位置。在所述的找平層中鋪設(shè)復(fù)合管和相變儲(chǔ)能槽，在所述的相變儲(chǔ)能槽內(nèi)設(shè)袋裝相變儲(chǔ)能材料，所述的復(fù)合管置于所述的鐵絲網(wǎng)上，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形；在高度方向上，所述的相變儲(chǔ)能槽設(shè)在所述的找平層上部與所述的地面裝飾層接觸的位置；在水平面上，所述的相變儲(chǔ)能槽設(shè)在所述的復(fù)合管的管路的空檔位置；所述的復(fù)合管為自限溫水電兩用自冷熱水管。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，一次性投資低，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，無(wú)區(qū)域限制，免于維護(hù)，事故率低；全谷期用電、非谷期中斷負(fù)荷，節(jié)約能源、節(jié)約供暖費(fèi)用，對(duì)國(guó)家電網(wǎng)的社會(huì)效益優(yōu)于以水為熱媒的熱泵系統(tǒng)，更勝于其它各種的供暖方式。


下面對(duì)本說(shuō)明書各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明:圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示結(jié)構(gòu)的俯視平面布置圖；圖4本發(fā)明中實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4所示結(jié)構(gòu)的俯視平面布置圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6所示結(jié)構(gòu)的俯視平面布置圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為圖8所示結(jié)構(gòu)的俯視平面布置圖；圖10為本發(fā)明實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意
圖11為圖10所示結(jié)構(gòu)的俯視平面布置圖；圖12為本發(fā)明實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為圖12所示結(jié)構(gòu)的俯視平面布置圖。
圖中標(biāo)記為:1、地面裝飾層，2、找平層，3、加熱電纜，4、鐵絲網(wǎng)，5、絕熱層，6、結(jié)構(gòu)層，7、儲(chǔ)能管，8、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，9、復(fù)合蓄能地面，10、復(fù)合管，11、袋裝相變儲(chǔ)能材料，12、相變儲(chǔ)能槽，13、水管，14、網(wǎng)絡(luò)控制器，15、數(shù)據(jù)交互機(jī)，16、室內(nèi)外溫度控制器。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。如圖1至圖13所表達(dá)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明為計(jì)算機(jī)控制的自限溫復(fù)合儲(chǔ)能地面集中供暖系統(tǒng)，用于建筑物的地面輻射供暖。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)提高供暖的效率，降低能源消耗和供暖費(fèi)用支出的發(fā)明目的，采取了以下技術(shù)方案:本發(fā)明所述的集中供暖系統(tǒng)中設(shè)置計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)8，所述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)8通過(guò)數(shù)據(jù)線路連接供暖網(wǎng)站、采暖服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)控制器14、數(shù)據(jù)交互機(jī)15、室內(nèi)外溫度控制器16、各用戶終端的復(fù)合儲(chǔ)能地面9形成智能控制系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控 制系統(tǒng)是本發(fā)明的重要發(fā)明點(diǎn)。上述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)8對(duì)谷期用電、地面輻射供暖質(zhì)量、用電負(fù)荷特性、用電行為實(shí)現(xiàn)集中智能控制。另外，上述的計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)8計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的主要功能:授權(quán)許可申請(qǐng)；報(bào)表統(tǒng)計(jì)及分析；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及備份；遠(yuǎn)程監(jiān)視；入網(wǎng)校驗(yàn)；操作歷史記錄。在地面輻射供暖方式中，代表先進(jìn)綜合技術(shù)及產(chǎn)品，以“全谷期用電、自限溫儲(chǔ)能地面、輻射供暖綜合應(yīng)用技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集中分戶控制、潛顯熱復(fù)合儲(chǔ)能”，高效、節(jié)能、節(jié)費(fèi)，正在受到國(guó)家和各類用戶的重視和青睞，其余單一供暖應(yīng)用技術(shù)皆無(wú)法與之相比較。而其中“自限溫復(fù)合儲(chǔ)能地面計(jì)算機(jī)集中供暖系統(tǒng)”，無(wú)論是在一次性投資，還是在自動(dòng)化控制、無(wú)區(qū)域限制、免維護(hù)、零事故率、全谷期用電、非谷期100%中斷負(fù)荷、節(jié)能節(jié)費(fèi)，并對(duì)國(guó)家電網(wǎng)、社會(huì)效益的貢獻(xiàn)等方面，都優(yōu)于以水為熱媒的熱泵先進(jìn)供暖節(jié)能技術(shù)(四季恒溫例外)，更勝于其它所有的供暖方式。自限溫復(fù)合蓄熱地面的計(jì)算機(jī)集中供暖系統(tǒng)，具有利用谷期電能、電采暖群組計(jì)算機(jī)集中供熱、分戶控制的功能，自限溫儲(chǔ)能地面輻射供暖、自限溫加熱電纜，主要作用是:利用建筑本體和混凝土地面進(jìn)行顯熱蓄能，結(jié)合被灌裝埋設(shè)在該地面、能滿足供熱條件的相變潛熱儲(chǔ)能材料，通過(guò)高科技智能產(chǎn)品“地面輻射供暖專用自限溫加熱電纜”，100%地電熱轉(zhuǎn)化等溫儲(chǔ)熱補(bǔ)充，形成無(wú)級(jí)自調(diào)、自動(dòng)補(bǔ)償儲(chǔ)能地面、整體或局部利用谷期電能進(jìn)行電熱復(fù)合蓄能，以及非谷期100%可以中斷用電負(fù)荷特征，進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集中供熱、分戶控制。本發(fā)明可節(jié)能30%以上，節(jié)費(fèi)50%以上，兩項(xiàng)合計(jì)節(jié)費(fèi)達(dá)80%以上，并產(chǎn)生不可估量的社會(huì)效益。本發(fā)明的用戶終端構(gòu)造如下述:圖2、圖4和圖6中所述的復(fù)合儲(chǔ)能地面9從上至下分別為地面裝飾層1、找平層2、絕熱層5、結(jié)構(gòu)層6 ;在所述的找平層2中鋪設(shè)鐵絲網(wǎng)4，在所述的找平層2中鋪設(shè)加熱電纜3和儲(chǔ)能管7，所述的加熱電纜3和儲(chǔ)能管7置于所述的鐵絲網(wǎng)4上。具體有以下三個(gè)實(shí)施例:實(shí)施例一，谷期用電自限溫潛顯熱復(fù)合儲(chǔ)能地面輻射供暖方式:如圖2和圖3所示，本發(fā)明所述的加熱電纜3和儲(chǔ)能管7水平相隔一定距離并列布置，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形；所述的加熱電纜3為自限溫加熱電纜。實(shí)施例二，全部谷期用電自限溫潛顯熱儲(chǔ)能地面輻射供暖方式:如圖4和圖5所示，本發(fā)明所述的加熱電纜3和儲(chǔ)能管7并列相連布置，構(gòu)成復(fù)合管10，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形；所述的加熱電纜3為自限溫加熱電纜；所述的復(fù)合管10為自限溫電熱相變儲(chǔ)能管。實(shí)施例三，全部谷期用電自限溫潛顯熱復(fù)合儲(chǔ)能地面輻射供暖方式:如圖6和圖7所 示，本發(fā)明所述的儲(chǔ)能管7為兩根，所述的加熱電纜3為一根，其中一根儲(chǔ)能管7為自限溫電熱儲(chǔ)能管，另一根儲(chǔ)能管7為相變儲(chǔ)能管，所述的加熱電纜3為自限溫加熱電纜，所述的自限溫電熱儲(chǔ)能管與所述的限溫加熱電纜并列相連，構(gòu)成復(fù)合管10，所述的復(fù)合管10與所述的相變儲(chǔ)能管水平相隔一定距離并列布置，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形。更進(jìn)一步地，采用潛、顯熱復(fù)合的結(jié)構(gòu)，具體有以下三個(gè)實(shí)施例。在以下的各實(shí)施例中，所述的復(fù)合儲(chǔ)能地面9從上至下分別為地面裝飾層1、找平層2、絕熱層5、結(jié)構(gòu)層6 ；在所述的找平層2中鋪設(shè)鐵絲網(wǎng)4。實(shí)施例四，潛、顯熱復(fù)合蓄能地面輻射供暖技術(shù)方案:如圖8和圖9所示，在所述的找平層2中鋪設(shè)加熱電纜3和相變儲(chǔ)能槽12，在所述的相變儲(chǔ)能槽12內(nèi)設(shè)袋裝相變儲(chǔ)能材料11，所述的加熱電纜3置于所述的鐵絲網(wǎng)4上，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形；在高度方向上，所述的相變儲(chǔ)能槽12設(shè)在所述的找平層2上部與所述的地面裝飾層I接觸的位置；在水平面上，所述的相變儲(chǔ)能槽12設(shè)在所述的加熱電纜3的管路的空檔位置。實(shí)施例五，自限溫潛、顯熱復(fù)合蓄能地面輻射供暖、供冷(即加熱電纜與冷熱水管分立布置)的技術(shù)方案:如圖10和圖11所示，在所述的找平層2中鋪設(shè)加熱電纜3、水管13和相變儲(chǔ)能槽12，在所述的相變儲(chǔ)能槽12內(nèi)設(shè)袋裝相變儲(chǔ)能材料11，所述的加熱電纜3和水管13置于所述的鐵絲網(wǎng)4上，所述的加熱電纜3和水管13相隔一定距離并列布置，其鋪設(shè)的方式為中間相交于一點(diǎn)的平面的往復(fù)螺旋形；在高度方向上，所述的相變儲(chǔ)能槽12設(shè)在所述的找平層2上部與所述的地面裝飾層I接觸的位置；在水平面上，所述的相變儲(chǔ)能槽12設(shè)在所述的加熱電纜3與水管13管路之間的空檔位置。。實(shí)施例六，自限溫潛、顯熱復(fù)合蓄能地面輻射供暖、供冷(即電加熱與冷熱水復(fù)合管)的技術(shù)方案:如圖12和圖13所示，在所述的找平層2中鋪設(shè)復(fù)合管10和相變儲(chǔ)能槽12，在所述的相變儲(chǔ)能槽12內(nèi)設(shè)袋裝相變儲(chǔ)能材料11，所述的復(fù)合管10置于所述的鐵絲網(wǎng)4上，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形；在高度方向上，所述的相變儲(chǔ)能槽12設(shè)在所述的找平層2上部與所述的地面裝飾層I接觸的位置；在水平面上，所述的相變儲(chǔ)能槽12設(shè)在所述的復(fù)合管10的管路的空檔位置；所述的復(fù)合管10為自限溫水電兩用自冷熱水管。采用上述布置方式，使得熱量(或冷量)分布更均勻，儲(chǔ)能材料的吸收和散熱效果更好。相變儲(chǔ)能材料11設(shè)在發(fā)熱材料的上方，有利于其吸熱；相變儲(chǔ)能材料11直接與地面裝飾層I接觸，熱量利用效果很好。地面輻射供暖用的自限溫加熱電纜采用中國(guó)專利ZL200420109303.9提供的專利技術(shù)，該專利技術(shù)為具有PTC功能的無(wú)級(jí)自調(diào)、自補(bǔ)償新一代唯一帶狀智能的產(chǎn)品。自限溫(自調(diào)控、自控溫、變功率)加熱帶(加熱電纜、發(fā)熱電纜)，其發(fā)熱元件是由具有“PTC”效應(yīng)(即電阻正溫度系數(shù)效應(yīng))的納米導(dǎo)電高分子特種或普通復(fù)合材料構(gòu)成、擠包在兩股平行導(dǎo)電線芯之間形成的帶狀器件。該發(fā)熱元件可隨溫度的變化而自動(dòng)調(diào)整輸出功率，當(dāng)溫升至某一溫度時(shí)，其電阻趨向于無(wú)窮大，輸出功率近似于零，因此具有良好的記憶特性和開關(guān)特性。上述加熱帶的特點(diǎn):1、加熱帶相應(yīng)地隨被加熱體系溫度的變化具有自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率的特點(diǎn)，因此不會(huì)因自身發(fā)熱而導(dǎo)致過(guò)熱燒毀，卻能因?qū)嶋H需要熱量自行補(bǔ)償，因此在地面輻射供暖中，施工過(guò)程可以交叉重疊，任意剪斷或一定范圍內(nèi)接長(zhǎng)使用，隔熱包裹，輻射地面可以覆蓋甚至可以敷設(shè)地毯。2、低溫快速起動(dòng)，溫度均勻，按產(chǎn)品溫度等級(jí)或技術(shù)指標(biāo)，溫度升高自動(dòng)限溫，全部或局部皆可因其被伴熱處的溫度變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，無(wú)需增設(shè)控溫裝置。也可以滿足高密度設(shè)置，而不會(huì)導(dǎo)致溫度過(guò)高。3、安裝簡(jiǎn)便、維護(hù)簡(jiǎn)單，交直流兩用，寬幅工作電壓，雙屏蔽100%抗電磁波，適應(yīng)面廣，自動(dòng)化水平高，免維護(hù)。隨著節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)的需求，特別是相變儲(chǔ)能材料的包復(fù)技術(shù)較為復(fù)雜且成本較高，可以同時(shí)提供冷和熱源，以及利用地面調(diào)溫應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，迫切需要終端應(yīng)用技術(shù)或產(chǎn)品。集自控電熱節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)以及PE-RT耐熱管應(yīng)用技術(shù)，適合多種(冷)熱源，地面(相變儲(chǔ)能)輻射、供熱、制冷、空調(diào)用自控溫電熱儲(chǔ)能復(fù)合管及其應(yīng)用技術(shù)結(jié)合節(jié)能、減排、安全環(huán)保、生態(tài)健康的新材料、新技術(shù)、新產(chǎn)品的綜合應(yīng)用，解決了以“灌裝”技術(shù)替代“包復(fù)”技術(shù)，簡(jiǎn)單、便宜，可重復(fù)性更新等諸多優(yōu)點(diǎn)。相變儲(chǔ)能材料:相變調(diào)溫調(diào)濕材料經(jīng)非包復(fù)的特別灌裝敷設(shè)應(yīng)用技術(shù)，寬幅的相變調(diào)溫范圍(50°C/30°C )分時(shí)儲(chǔ)能，定時(shí)停電，可控放熱、節(jié)能調(diào)溫，當(dāng)用于冷熱分儲(chǔ)、添加調(diào)濕材料，增設(shè)調(diào)濕防結(jié)露功能。相變潛熱儲(chǔ)能:可以在恒定溫度下提供高能量密度，其基本原理是:利用物質(zhì)發(fā)生相態(tài)變化吸收或釋放熱量而進(jìn)行儲(chǔ)、放熱，相變潛熱儲(chǔ)能特點(diǎn)是:1、 儲(chǔ)熱密度大；
2、儲(chǔ)放熱過(guò)程是在恒溫或近于恒溫條件下，因相變材料與熱源的溫差或與環(huán)境溫差變化下進(jìn)行；3、儲(chǔ)、放熱的速率具有可控性，限制輻射地面不會(huì)出現(xiàn)溫度過(guò)高現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)溫度過(guò)低現(xiàn)象。4、“相變儲(chǔ)能材料”是實(shí)現(xiàn)相變儲(chǔ)熱的介質(zhì)，儲(chǔ)放能量、調(diào)節(jié)溫度的過(guò)程不需任何外加動(dòng)力，只要環(huán)境溫度與相變儲(chǔ)能材料的溫度之間存在直接或間接溫差就能發(fā)生。綜上所述，利用潛熱儲(chǔ)能的相變儲(chǔ)能材料成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在能源利用和材料科學(xué)方面開發(fā)研究的熱點(diǎn)之一。將相變儲(chǔ)能材料和普通建筑材料相復(fù)合，就是為滿足國(guó)家建筑節(jié)能65%新標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行的應(yīng)用開發(fā)的成果，它具有儲(chǔ)能密度大、效率高以及在近似恒定溫度下吸熱與放熱等優(yōu)點(diǎn)，可用于儲(chǔ)能和溫度控制，有望作為開發(fā)低能耗、甚至零能耗建
Λ-Α-鞏。相變儲(chǔ)能材料在實(shí)際應(yīng)用中，分為主動(dòng)方式和被動(dòng)方式兩種。相變儲(chǔ)能材料作用的主動(dòng)方式，是利用自然界的晝夜溫差和季節(jié)溫差，直接吸收自然界的冷能和熱能并儲(chǔ)存起來(lái)，在適宜的時(shí)候進(jìn)行釋放，從而調(diào)節(jié)環(huán)境溫度。而人為的為相變儲(chǔ)能材料增加輔助能源，例如，將某段時(shí)間內(nèi)富余的能量(如:低谷電)用相變儲(chǔ)能材料儲(chǔ)存起來(lái)，而不致于浪費(fèi)掉。這樣達(dá)到充分而高效利用電能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，就是相變儲(chǔ)能材料應(yīng)用的被動(dòng)方式。而“自限溫儲(chǔ)能地面輻射供暖”則為相變儲(chǔ)能的被動(dòng)方式之一。

建筑本體及混凝土地面具有顯熱儲(chǔ)能功效。所謂“顯熱”，是指隨該建筑本體或砼地面材質(zhì)的(體積、質(zhì)量)比重及溫度的升降進(jìn)行變化，吸熱儲(chǔ)能，溫度升高；熱能釋放，溫度降低。在地面輻射供暖時(shí)，根據(jù)GB規(guī)程地面升溫范圍是25 30°C，相應(yīng)室內(nèi)溫度可以達(dá)到16 22°C。當(dāng)用電谷期8小時(shí)通電蓄熱完成后停電，尚有16小時(shí)需維持在采暖標(biāo)準(zhǔn)溫度內(nèi)。隨著建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱能損耗，儲(chǔ)存在建筑本體及地面中的顯熱儲(chǔ)能將緩慢釋放，上述的建筑本體及混凝土地面的顯熱儲(chǔ)能，僅能維持80 90%熱能需求。因此需要足夠的儲(chǔ)熱量滿足100%非谷期停電需求。而一定量的“潛熱”相變儲(chǔ)能材料，通過(guò)設(shè)在混凝土地面內(nèi)的復(fù)合管或復(fù)合結(jié)構(gòu)，形成復(fù)合儲(chǔ)能地面進(jìn)行潛熱相變恒溫儲(chǔ)能補(bǔ)充 30°C )。地面因顯熱儲(chǔ)能的釋放溫度將緩慢降低，當(dāng)?shù)孛鏈囟冉咏嘧儨囟葧r(shí)，則地面溫度將穩(wěn)定釋放潛熱儲(chǔ)能，維持供暖定溫。建筑整體或局部熱(冷)輻射地面，結(jié)合自限溫加熱電纜和相變潛熱儲(chǔ)能材料及自身的顯熱儲(chǔ)能組合為復(fù)合儲(chǔ)能輸能地面的多功能、一體化，利用計(jì)算機(jī)軟件編制程序，利用節(jié)能理想程序進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化集中控制，無(wú)需再建熱電廠和敷設(shè)輸送管道，免維護(hù)、省時(shí)、節(jié)約投資，滿足現(xiàn)代化的城鄉(xiāng)高速發(fā)展的需求，特別是給無(wú)集中供熱條件的新區(qū)開發(fā)、農(nóng)村城鎮(zhèn)化建設(shè)的快速發(fā)展，提供了一條綜合配套設(shè)施的可行性方案。儲(chǔ)能相變材料的相變溫度范圍(25°C 30°C)和相變焓為140 200的大小、材料價(jià)格高低的選擇，與輻射供暖地面表面溫度有關(guān)采暖定溫，根據(jù)同標(biāo)最高與最低應(yīng)為16°C 25°C，一般取18±2°C，故輻射供熱地面表面溫度為20°C 30°C。顯熱、潛熱儲(chǔ)能值的維持采暖時(shí)間的長(zhǎng)短測(cè)算:當(dāng)設(shè)定谷期用電室內(nèi)地面表面溫度升至28°C時(shí)，室溫維持可達(dá)25°C左右，與室外溫差29°C ;當(dāng)停電后地面溫度緩慢下降至25°C左右，室內(nèi)溫度仍維持在17°C左右，與室外溫差23°C，以上全過(guò)程中熱能釋放程序是:
1、當(dāng)?shù)乇頊囟扰c環(huán)境溫度產(chǎn)生溫差時(shí)，地面溫度若高于相變溫度，則建筑本體及地面顯熱釋放能量來(lái)維持室溫，地面溫度降低與室溫逐步緩慢降低。2、當(dāng)?shù)乇頊囟冉抵恋扔谙嘧儨囟葧r(shí)，潛熱釋放能量，維持地表溫度不變，故室溫也不變。3、當(dāng)潛熱釋放完畢，完成相變，并反向重復(fù)。4、當(dāng)潛熱釋放完成后，建筑本體和地面又進(jìn)入顯熱釋放，則地面表面溫度緩慢下降，室溫緩慢下降。當(dāng)室溫下降至最低采暖室溫時(shí)，(顯、潛)熱量釋放時(shí)間應(yīng)能維持達(dá)16小時(shí)以上時(shí)，又進(jìn)入谷期儲(chǔ)能階段的開始，周而復(fù)始。谷期用電時(shí)間為8小時(shí)，即每日的23時(shí)始至次日的上午7時(shí)止。顯、潛熱儲(chǔ)能及釋放時(shí)效的原則及測(cè)算:建筑本體與福射供熱地面顯熱儲(chǔ)能釋放補(bǔ)償?shù)臏y(cè)算:建筑本體的儲(chǔ)能主要是指混凝土框架及圍護(hù)結(jié)構(gòu)。由于其并不是直接輻射供熱體，其溫度及儲(chǔ)能密度較低，儲(chǔ)能量較少，主要是對(duì)外釋放能量維持室溫的作用。對(duì)室溫及圍護(hù)結(jié)構(gòu)供熱的是設(shè)有自限溫加熱帶和載有相變潛熱儲(chǔ)能材料的混凝土地面，因此，以建筑的混凝土地面作為顯熱儲(chǔ)能材料的本體和相變潛熱儲(chǔ)能的載體。谷期用電，非谷期100% (停電)無(wú)補(bǔ)償用電的 可行性取決于谷期8小時(shí)內(nèi)必須有滿足16小時(shí)的能量補(bǔ)償，維持室溫在16 25°C范圍內(nèi)的熱能提供，故對(duì)“自限溫加熱電纜”的用量或米功率要求滿足上述要求，同時(shí)應(yīng)又受到地面表面溫度< 30°C的約束，因此“自限溫加熱帶”是唯一能滿足上述條件的帶狀恒溫電熱器件。建筑本體輻射地面谷期用電顯熱儲(chǔ)能釋放時(shí)效，可以滿足90%以上的、可中斷用電負(fù)荷的儲(chǔ)能釋放供熱。在此基礎(chǔ)上，現(xiàn)在又增加相變潛熱儲(chǔ)能材料，對(duì)相變材料的相變溫度點(diǎn)(范圍)及用量進(jìn)行設(shè)計(jì)和工程驗(yàn)證。由于選擇正確，可以滿足20%以上，儲(chǔ)能釋放補(bǔ)償完全可以達(dá)到100%非谷期中斷負(fù)荷供熱。由于顯熱、潛熱儲(chǔ)能結(jié)合為輻射地面的一體化的結(jié)構(gòu)，其儲(chǔ)放行為是統(tǒng)一有序和受控的。因此，本發(fā)明是完全可以滿足全谷期用電這一節(jié)能條件的，并且是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的節(jié)能供暖技術(shù)之一，它將產(chǎn)生巨大的社會(huì)影響和社會(huì)效益。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)控制的自限溫復(fù)合儲(chǔ)能地面集中供暖系統(tǒng)，用于建筑物的地面輻射供暖，所述的集中供暖系統(tǒng)中設(shè)置計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(8)，所述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(8)通過(guò)數(shù)據(jù)線路連接供暖網(wǎng)站、采暖服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)控制器(14)、數(shù)據(jù)交互機(jī)(15)、室內(nèi)外溫度控制器(16)、各用戶終端的復(fù)合儲(chǔ)能地面(9)，形成智能控制系統(tǒng)； 所述的復(fù)合儲(chǔ)能地面(9)從上至下分別為地面裝飾層(I)、找平層(2)、絕熱層(5)、結(jié)構(gòu)層(6);在所述的找平層(2)中鋪設(shè)鐵絲網(wǎng)(4)，在所述的找平層(2)中鋪設(shè)加熱電纜(3)和儲(chǔ)能管(7)，所述的加熱電纜(3)和儲(chǔ)能管(7)置于所述的鐵絲網(wǎng)(4)上； 其特征在于: 所述的加熱電纜(3)和儲(chǔ)能管(7)并列相連布置，構(gòu)成復(fù)合管(10)，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形； 所述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(8)對(duì)谷期用電、地面輻射供暖質(zhì)量、用電負(fù)荷特性、用電行為實(shí)現(xiàn)集中智能控制。
2.按照權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)控制的自限溫復(fù)合儲(chǔ)能地面集中供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(8)控制的內(nèi)容包括:授權(quán)許可申請(qǐng)；報(bào)表統(tǒng)計(jì)及分析；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及備份；遠(yuǎn)程監(jiān) 視；入網(wǎng)校驗(yàn)；操作歷史記錄。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種計(jì)算機(jī)控制的自限溫復(fù)合儲(chǔ)能地面集中供暖系統(tǒng)，用于建筑物的地面輻射供暖，集中供暖系統(tǒng)中設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)線路連接供暖網(wǎng)站、采暖服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)控制器、數(shù)據(jù)交互機(jī)、室內(nèi)外溫度控制器、各用戶終端的復(fù)合儲(chǔ)能地面形成智能控制系統(tǒng)；加熱電纜和儲(chǔ)能管并列相連布置，構(gòu)成復(fù)合管，其鋪設(shè)的方式為平面的往復(fù)螺旋形；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)谷期用電、地面輻射供暖質(zhì)量、用電負(fù)荷特性、用電行為實(shí)現(xiàn)集中智能控制。采用上述技術(shù)方案，一次性投資低，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，無(wú)區(qū)域限制，免于維護(hù)，事故率低；全谷期用電、非谷期中斷負(fù)荷，節(jié)約能源、節(jié)約供暖費(fèi)用。
文檔編號(hào)E04F15/18GK103225846SQ20131015369
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者程崇鈞, 宋文波, 程巍, 余曉明 申請(qǐng)人:蕪湖市科華新型材料應(yīng)用有限責(zé)任公司