本實(shí)用新型涉及建筑用采暖裝置，特別涉及一種全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管。

背景技術(shù)：

近年來，能源形勢(shì)不容樂觀。隨著國(guó)家對(duì)能源的重視，相繼推出一系列的政策和法規(guī)來指導(dǎo)節(jié)能工作，相變蓄能技術(shù)成為能源領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源需求旺盛，但是用能不合理，能源得不到有效利用的問題非常嚴(yán)重。受人們生活習(xí)慣以及各種類型耗能的時(shí)段性影響，能源使用過程中存在不均勻性，有的時(shí)段供不應(yīng)求，有的時(shí)段供大于求，比較典型的就是電能的使用。峰谷電價(jià)政策通過激勵(lì)人們使用谷價(jià)電，在一定程度上改善了用電不均衡問題,但是也間接改變了人們的生活習(xí)慣，適用性有限。隨著科技的發(fā)展，人們認(rèn)識(shí)到化石能源的儲(chǔ)量有限，并且不恰當(dāng)使用現(xiàn)象嚴(yán)重，化石能源的燃燒對(duì)環(huán)境的影響之大觸目驚心，尤其在北方農(nóng)村地區(qū)，化石燃料燃燒效率低，圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能較差，使得化石能源的利用率非常低。新能源和可再生能源資源豐富，可以再生，并且清潔干凈，使用中幾乎沒有損害生態(tài)環(huán)境的污染物排放，但也有自己固有的缺陷：(1)能流密度低，并且高度分散；(2)太陽能、風(fēng)能、潮汐能等資源具有間歇性和隨機(jī)性。而相變蓄能技術(shù)可以有效解決這些問題：(1)在用能低峰將能量?jī)?chǔ)存，在用能高峰將能量釋放，移峰填谷；(2)可以將分散的能量和不連續(xù)的能量?jī)?chǔ)存，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的能源。

相變蓄能技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，主要的應(yīng)用是蓄冷和蓄熱兩個(gè)方面。目前隨著人們對(duì)生活品質(zhì)的要求越來越高，北方建筑采暖能耗占的比重較大，相變蓄能技術(shù)用于建筑中，可以有效實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。相變材料與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)合方式多種多樣，由于相變材料在使用過程中，會(huì)發(fā)生相態(tài)變化，所以需要對(duì)相變材料進(jìn)行封裝。當(dāng)相變材料作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件時(shí)，封裝方式有微膠囊法、與高分子聚合物熔融定型、多孔材料吸附定型等。當(dāng)相變材料和建筑熱源相結(jié)合時(shí)，由于熱媒一般需要閉式循環(huán)，不能與相變材料直接接觸，因此需要制作成間壁式相變蓄能裝置。間壁式換熱時(shí)，相變材料和冷熱媒相距較遠(yuǎn)，換熱效果差，相變材料不能充分被利用。因此需要一種合適的封裝方式，使相變材料在建筑中充分發(fā)揮蓄能作用，使相變材作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件，同時(shí)作為蓄熱單元，在用能高峰發(fā)揮供熱的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管，通過蓄能以實(shí)現(xiàn)冬季供熱時(shí)移峰填谷作用，同時(shí)可結(jié)合新能源和可再生能源實(shí)現(xiàn)北方農(nóng)村地區(qū)清潔能源采暖，解決目前建筑能耗使用的時(shí)段性缺點(diǎn)，提高太陽能等可再生能源的利用率。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管，包括電熔內(nèi)管和套設(shè)在所述電熔內(nèi)管外的電熔外管，所述電熔外管和所述電熔內(nèi)管之間形成環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔內(nèi)填充有相變材料；所述電熔外管和所述電熔內(nèi)管的兩端部均設(shè)置有電熔異徑直通，所述電熔異徑直通的小管徑端嵌入所述電熔內(nèi)管，其大管徑端嵌入所述電熔外管，所述電熔異徑直通、所述電熔內(nèi)管和所述電熔外管之間通過電熔焊接密封連接使所述環(huán)形空腔的兩端封閉。

所述電熔內(nèi)管的長(zhǎng)度大于所述電熔外管，并伸出所述電熔異徑直通一段距離。

所述電熔內(nèi)管采用PE-RTⅡ或PE電熔管材制成。

所述電熔外管采用PE-RTⅡ或PE電熔管材制成。

所述相變材料采用相變溫度為30～45℃的相變蓄熱材料。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管，熱媒在電熔內(nèi)管內(nèi)流動(dòng)，相變材料在電熔內(nèi)管和電熔外管之間的環(huán)形空腔，這樣相變材料和熱媒間接接觸，只隔了一層內(nèi)管管壁，接觸距離小，換熱效果好，相同供水溫度下，相變材料在較短時(shí)間內(nèi)溶化。同時(shí)，電熔內(nèi)管和電熔外管同心布置，相變材料以同心圓的形式由內(nèi)向外溶化，當(dāng)外管邊緣的相變材料溶化時(shí)，相變材料全部溶化，換熱均勻，相變材料利用率高。

2、本實(shí)用新型全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管采用電熔管材及電熔焊接方式進(jìn)行封裝，具有較強(qiáng)的密封性以及柔韌性，相變材料填充腔全封閉，使用過程中隨著相變，相變材料不會(huì)發(fā)生泄漏。

3、將包裹相變蓄能材料的蓄熱型地板輻射采暖管鋪設(shè)地板上，組成地暖管系統(tǒng)。相變材料蓄能的同時(shí)，地暖管系統(tǒng)像一道屏障，吸收熱媒的熱量，減小了地暖管系統(tǒng)的向下散熱量，提高了熱源的效率。

附圖說明

圖1：本實(shí)用新型全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本實(shí)用新型全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管端部電熔焊接示意圖；

圖3：本實(shí)用新型全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管的制作流程示意圖。

附圖標(biāo)注：1、電熔異徑直通；2、電熔內(nèi)管；3、相變材料；4、電熔外管；5、電熔接頭；6、電熔機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。

本實(shí)用新型將相變材料與建筑熱源相結(jié)合，制作出一種間壁式相變蓄熱末端-全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管，在保證相變材料與熱媒不接觸的情況下，保證相變材料發(fā)生相態(tài)變化后不損失。在用能低谷使用熱源對(duì)房間進(jìn)行供熱的同時(shí)，相變材料進(jìn)行蓄熱，以便用能高峰將相變蓄熱材料儲(chǔ)存的熱量釋放，起到移峰填谷的作用。在使用新能源或者可再生能源時(shí)，可以將不穩(wěn)定的能源通過熱媒儲(chǔ)存在相變材料里，蓄能完畢后，在建筑需要能量的時(shí)候釋放。同時(shí)，本實(shí)用新型蓄熱型地板輻射采暖管作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件，使建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的熱惰性，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)室溫波動(dòng)，提高室內(nèi)溫度環(huán)境的穩(wěn)定性，使室溫不會(huì)隨室外溫度的變化而劇烈變化。本實(shí)用新型蓄熱型地板輻射采暖管末端在實(shí)現(xiàn)節(jié)能的同時(shí)，又調(diào)節(jié)了室內(nèi)溫度環(huán)境的舒適度，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展，具有很現(xiàn)實(shí)的意義。太陽能的能流密度低，因季節(jié)變換、維度、晝夜交替等自然因素以及風(fēng)、霜、雨、雪等氣候因素，太陽能具有不穩(wěn)定性和不連續(xù)性；本實(shí)用新型蓄熱型地板輻射采暖管可以潛熱的方式吸收或釋放大量的能量，不僅節(jié)約空間，而且其在相變發(fā)生過程中自身溫度基本保持不變，為解決太陽能應(yīng)用于建筑供能領(lǐng)域的問題提供了一種新的方式；將太陽能與本實(shí)用新型蓄熱型地板輻射采暖管末端相結(jié)合，可以將太陽能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的能源，提高太陽能的利用率。

如附圖1和圖2所示，一種全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管，包括小管徑電熔內(nèi)管2和套設(shè)在所述電熔內(nèi)管2外的大管徑電熔外管4。所述電熔內(nèi)管2的長(zhǎng)度大于所述電熔外管4，并伸出下述電熔異徑直通1一段距離，以便和其它管路相連接；所述電熔內(nèi)管2和所述電熔外管4均采用PE-RTⅡ或PE電熔管材制成，導(dǎo)熱系數(shù)較高，換熱效果較好，在地板輻射采暖中較為適用。

所述電熔外管4和所述電熔內(nèi)管2之間形成環(huán)形空腔，所述環(huán)形空腔內(nèi)填充有相變材料3，所述環(huán)形空腔內(nèi)可填充不同的相變材料3以適應(yīng)不同的環(huán)境。所述相變材料3可采用無機(jī)類、有機(jī)類、混合類等各種種類的相變蓄熱材料；并且，所述相變材料3采用相變溫度為30～45℃的相變蓄熱材料，嚴(yán)寒地區(qū)熱負(fù)荷較大，可采用相變溫度較高的相變蓄熱材料，寒冷地區(qū)熱負(fù)荷相對(duì)較小，可采用相變溫度較低的相變蓄熱材料。

所述電熔外管4和所述電熔內(nèi)管2的兩端部均設(shè)置有電熔異徑直通1，所述電熔異徑直通1的小管徑端嵌入所述電熔內(nèi)管2，其大管徑端嵌入所述電熔外管4，所述電熔異徑直通1、所述電熔內(nèi)管2和所述電熔外管4之間通過電熔焊接密封連接使所述環(huán)形空腔的兩端封閉。由于相變材料3對(duì)環(huán)境具有不同程度的影響，部分有機(jī)類相變材料3易燃、相變過程易揮發(fā)，并且封裝不嚴(yán)密會(huì)造成使用過程中相變材料3逐漸損失殆盡，所以對(duì)相變材料3的封裝方式對(duì)于建筑的安全性至關(guān)重要。采用電熔焊接使得本實(shí)用新型采暖管的電熔外管4和電熔內(nèi)管2之間、用于相變材料3填充的環(huán)形空腔密封嚴(yán)密，形成全封閉式空腔，避免了相變材料3發(fā)生相態(tài)變化時(shí)液體流動(dòng)造成材料損失。

本實(shí)用新型全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管在單獨(dú)使用(熱源不工作階段)時(shí)，與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)(地板)相結(jié)合，可以作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的波動(dòng)。在室溫過高時(shí)，吸收室內(nèi)多余的熱量，在室內(nèi)溫度偏低時(shí)，釋放出儲(chǔ)存的熱量，是室溫維持在一定范圍內(nèi)。當(dāng)全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管與建筑熱源相結(jié)合時(shí)，電熔內(nèi)管2用于連接其他管道或者附件，工質(zhì)通過地暖管的內(nèi)管，將熱量通過電熔內(nèi)管2的外壁間接傳給環(huán)形空腔內(nèi)的相變材料3，進(jìn)而通過電熔外管4的外壁將熱量傳送到地板填充層，進(jìn)而傳入室內(nèi)；當(dāng)全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管蓄能完畢，關(guān)閉熱源，工質(zhì)不再流動(dòng)，此時(shí)相變材料3開始釋放儲(chǔ)存的熱量，維持室內(nèi)溫度?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)電熔內(nèi)管2和電熔外管4的管徑大小控制相變材料3填充腔的大小，進(jìn)而可以控制相變材料3的填充量，即控制儲(chǔ)存的能量的大小。

如附圖3所示，本實(shí)用新型全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管的制作方法如下：

首先，制作電熔內(nèi)管2和電熔外管4，電熔內(nèi)管2的長(zhǎng)度大于電熔外管4的長(zhǎng)度，電熔外管4套設(shè)在電熔內(nèi)管2外；將電熔內(nèi)管2的一端嵌入電熔異徑直通1的小管徑端，并伸出電熔異徑直通1一段距離，用于連接其他管道；再將電熔外管4的一端嵌入電熔異徑直通1的大管徑端；然后，將電熔異徑直通1的電熔接頭5通過電源線連接至電熔機(jī)6的電源正負(fù)極，根據(jù)電熔管件要求的電熔電壓和電熔時(shí)間設(shè)置電熔機(jī)6，開始電熔，完成采暖管一端的封閉，使采暖管形成半封閉狀態(tài)。

采暖管的一端封閉完畢后，此時(shí)，采暖管的另一端敞開，從該端將相變材料3填充入電熔內(nèi)管2和電熔外管4之間的環(huán)形空腔；填充后，將電熔異徑直通1套入電熔外管4和電熔內(nèi)管2，用電熔機(jī)6采用同樣的焊接方法焊接，完成采暖管另一端的封閉；此時(shí)，采暖管處于全封閉狀態(tài)，制作好的全封閉式蓄熱型地板輻射采暖管如圖1所示。