一種太陽能取暖與制冷多功能地板的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能取暖與制冷多功能地板，利用太陽能加熱地板，實現(xiàn)室內取暖，利用冷水通入取暖地板實現(xiàn)室內制冷，屬于新能源技術領域，特別是太陽能熱利用技術領域。
【背景技術】
[0002]地板采暖是一種既古老又嶄新的技術。在很久以前，中國人就實用新型了火炕，甚至一直延續(xù)至今，這可以看作是木地板輻射采暖的雛形。20世紀初，英國的巴克爾教授和蘇聯(lián)的亞西莫維奇工程師設計并實現(xiàn)了地采暖方式的工程應用。20世紀30年代，建筑師萊特(Frank Lloyd Weight)把地板福射采暖引入到他在美國Usonian的住宅中，用鋼管內的循環(huán)水輸送熱量。據(jù)可查史料記載，地板采暖正式起源于歐洲，但是最初由于水溫及材料等一系列問題而走過一段彎路。60年代由于采用了高溫水而引起腿部不適，影響其發(fā)展，到70年代后期該問題有了突破，木地板采暖得以加速發(fā)展，并促成新的系統(tǒng)標準。在最近的20年里，地板輻射采暖技術獲得了廣泛的運用。法國約有20%的住宅建筑裝設了木地板采暖系統(tǒng)，在德國、奧地利、瑞士、丹麥有30%?50%的新建居住建筑用木地板采暖，在韓國約有90%的新建居住建筑用地板輻射系統(tǒng)供熱。美、日及朝鮮等國塑料工業(yè)的發(fā)展也帶動了他們木地板輻射采暖技術的快速發(fā)展。在歐洲，地板采暖技術不僅被用于普通住宅，在商業(yè)和工業(yè)建筑中也被廣泛使用。
[0003]我國地熱地板產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和問題:
[0004]低溫地板采暖技術在北美、歐洲、加拿大、俄羅斯、日本、韓國等國已經(jīng)廣泛流行，并已有幾十年歷史，歐盟、加拿大等國家和組織為木地板輻射采暖制定了許多標準。而我國針對地熱地板的標準在近幾年才出臺，且有很多有待完善的地方。雖然木地板采暖技術在我國的普遍程度相對較低，但隨著人們生活水平和環(huán)保意識的提高，地熱地板正逐漸走入尋常百姓家，為越來越多的家庭帶來節(jié)能環(huán)保且健康的取暖方式。因此，地熱地板產(chǎn)業(yè)在我國市場的發(fā)展空間十分巨大。但是，由于對該系統(tǒng)的熱工性能和供暖基本規(guī)律的認識尚不完備、對地板采暖的應用研究起步較晚，我國的木地板地熱工程設計、施工及運行技術均不夠完善；亦或是企業(yè)各成體系、小有成就，但缺乏組織集成認可和系統(tǒng)宣傳。在我國，地采暖早期主要作為輔助供暖手段，應用于不大適合單一散熱器供暖的高大建筑空間，以及有特殊需要的場合，例如:侯車大廳、公共建筑大堂和游泳池等。近幾年來，隨著住宅建設標準和居住者對熱舒適度要求的提高，使低溫地板輻射采暖技術也越來越被認同，在住宅中的應用也逐年增加。
[0005]2012年，我國地暖行業(yè)的總產(chǎn)值超過300億元人民幣。近年來節(jié)能型地面輻射采暖大量使用，不僅北京等北方城市逐漸采用地面采暖，而且滬、閩、粵等南方省市的高檔住宅為了改善居室“夏潮冬冷”的環(huán)境也采用地面采暖，但無論從數(shù)量還是使用頻率都不及北方地區(qū)，南北方地采暖木地板使用比例約為2:8。據(jù)中國建筑科學研究院空氣調節(jié)研究所介紹:在北方地區(qū)120個供暖日中，僅有25天達到健康濕度，室內平均濕度僅為15%。另據(jù)相關部門研究顯示:北方住宅室內空氣污染嚴重，有的甚至是室外的5?10倍，所以北方人缺少潔凈而濕潤的空氣，而低溫木地板輻射供熱系統(tǒng)能解決這一問題。
[0006]我國地熱地板產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的幾個問題:
[0007]1.標準化工作滯后；
[0008]2.品牌集中度有待進一步提尚；
[0009]3.區(qū)域發(fā)展不平衡；
[0010]4.人才儲備不足；
[0011]5.施工企業(yè)數(shù)量多，實力不強；
[0012]6.市場亟須規(guī)范(假冒偽劣、無序競爭、缺乏統(tǒng)一售后服務標準)；
[0013]7.缺乏核心專利技術，并且專利技術保護意識落后。
【實用新型內容】
[0014]實用新型目的:針對上述現(xiàn)有存在的問題和不足，本實用新型一種太陽能取暖與制冷多功能地板的目的是解決現(xiàn)有供暖方式和制冷方式的污染問題和能源消耗問題。
[0015]技術方案:一種太陽能取暖與制冷多功能地板，包括聚光鏡(I)、集熱器(2)、儲熱罐(3)、熱水換熱器閥門(4)、熱水換熱器(5)、熱水保溫箱(6)、熱水溫度傳感器(7)、用戶端口(8)、控制器(9)、取暖地板(10)、取暖換熱器(11)、取暖換熱器閥門(12)、導熱油換熱器
(13),導熱油儲存罐(14)、取暖地板溫度傳感器(15)、冷水控制閥門(16)、三通閥門(17)、熱水控制閥門(18 );其中取暖地板(1 )由木地板(10-1)、傳熱填充物(10-2 )、取暖器(10-3 )、保溫材料(10-4)構成；
[0016]所述聚光鏡(I)由拋物面構成，表面鍍銀，集熱器(2)安裝在聚光鏡(I)的焦線位置，集熱器(2)內部通入導熱油，集熱器(2)的輸出端與導熱油儲存罐(14)的輸入端連接，導熱油儲存罐(14)輸出端與集熱器(2)的輸入端連接，形成導熱油循環(huán)回路。
[0017]儲熱罐(3)與導熱油儲存罐(14)中間串聯(lián)連接導熱油換熱器(13)，儲熱罐(3)分兩路輸出:
[0018]儲熱罐(3)輸出一:儲熱罐(3 )的輸出一與熱水換熱器(5 )的能量輸入端的輸入連接，并且中間串聯(lián)熱水換熱器閥門(4)，熱水換熱器(5)的能量輸入端的輸出與儲熱罐(3)輸入端口連接，熱水換熱器(5 )能量輸出端的輸出與熱水保溫箱(6 )進口端連接，熱水保溫箱(6)的出口端與熱水換熱器(5)能量輸出端的輸入端連接，熱水保溫箱(6)還設置有用戶端口( 8)，熱水保溫箱(6)內部安裝熱水溫度傳感器(7)，熱水溫度傳感器(7)的信號輸出與控制器(9)的信號輸入端口連接，控制器(9)的信號輸出與熱水換熱器閥門(4)的控制端口連接；
[0019]儲熱罐(3)輸出二:儲熱罐(3)的輸出二與取暖換熱器(11)的能量輸入端的輸入連接，并且中間串聯(lián)取暖換熱器閥門(12)，取暖換熱器(11)的能量輸入端的輸出與儲熱罐(3)輸入端口連接，取暖換熱器(11)的能量輸出端的輸出與熱水控制閥門(18 )的輸入連接，熱水控制閥門(18 )的輸出與三通閥門(17 )的輸入一端口連接。通閥門(17 )的輸入二端口與冷水控制閥門(16 )的輸出連接，冷水控制閥門(16 )的輸入與自來水連接，通閥門(17 )的輸出與取暖地板(10)的取暖器(10-3 )輸入端口連接，取暖地板(10)的取暖器(10-3 )輸出端口與取暖換熱器(11)的能量輸出端的輸入連接，取暖地板溫度傳感器(15 )安裝在取暖地板(1 )內部，取暖地板溫度傳感器(15)的信號輸出端與控制器(9)的信號輸入端口連接，控制器(9 )的信號輸出端與取暖換熱器閥門(12 )的控制端口連接。
[0020]—種太陽能取暖與制冷多功能地板，其特征在于三通閥門(17)的輸入一端口與熱水控制閥門(18)，控制熱水的供給，實現(xiàn)供暖;三通閥門(17)的輸入二端口與冷水控制閥門(16)連接，控制冷水的供給，實現(xiàn)制冷。
[0021]所述聚光鏡(I)由拋物面形狀的鏡子構成，可采用表面鍍鋁或鍍銀，將太陽能聚光照射到集熱器(2)上。
[0022]所述集熱器(2)由真空集熱管構成，外層為玻璃外觀，內管為金屬內管，金屬內管內部通過工質，當太陽能經(jīng)過聚光鏡(I)聚焦照射到解熱器(2)的金屬內管上時，金屬內管發(fā)熱，金屬內管內部通入水，即可將水加熱。
[0023]所述儲熱罐(3)用于儲存高溫儲熱介質，由防腐不銹鋼材料構成，外面包裝保溫材料。
[0024]所述熱水換熱器閥門(4)由電動閥門構成，控制熱水換熱器的工作狀態(tài)，當熱水換熱器閥門(4)關閉時，熱水換熱器(5)被斷路，不工作。
[0025]所述熱水換熱器(5)用于將儲熱罐(3)的熱能換熱到生活熱水中，有能量輸出端和能量輸出端。
[0026]所述熱水保溫箱(6)由大容量熱水保溫水箱構成。
[0027]所述熱水溫度傳感器(7)由熱電偶構成，安裝在熱水保溫箱(6)內部，信號處處與控制器(9)的輸入連接。
[0028]所述用戶端口(8)為用戶的淋浴器、水龍頭。
[0029]所述控制器(9)由單片機構成，采集溫度信號，控制電動閥門的動作。
[0030]所述取暖地板(10)包括木地板(10-1)、傳熱填充物(10-2)、取暖器(10-3)、保溫材料(10-4)。最底層為保溫材料(10-4)，保溫材料(10-4)層上安裝取暖器(10-3)，在取暖器(10-3)上覆蓋一層傳熱填充物(10-2)，鋪平后，在傳熱填充物(10-2)上安裝木地板(10-1)，在本實用新型中，取暖地板(10)的功能包括取暖和制冷兩個功能，其中取暖器(10-3)起到換熱器的功能，當通入熱水時，起到取暖器功能，當通入冷水時，起到制冷器功能。
[0031]所述取暖換熱器(11)用于將儲熱罐(3)的熱能換熱到地板取暖，有能量輸出端和能量輸出端。
[0032]所述取暖換熱器閥門(12)由電動閥門構成，控制取暖換熱器(11)的工作狀態(tài)，當取暖換熱器閥門(12)關閉時，取暖換熱器(11)被斷路，不工作。
[0033]所述導熱油換熱器(13)由換熱器構成，用于將導熱油儲存罐(14)的熱量傳遞到儲熱罐(3)中。
[0034]所述導熱油儲存罐(14)儲存高溫導熱油，由防腐不銹鋼材料構成，外面包裝保溫材料。
[0035]所述取暖地板溫度傳感器(15)安裝在取暖地板(10)內部，用于檢測取暖地板(10)的工作溫度，溫度信號傳動至控制器(9)中。
[0036]所述冷水控制閥門(16)由手動閥門構成，用于給取暖地板(10)的取暖器(10-3)提供冷水。
[0037]所述三通閥門(17)由三通閥門構成，用于給取暖地板(10)提供熱水或者冷水
[0038]所述熱水控制閥門(18)手動閥門構成，用于給取暖地板(10)的取暖器(10-3)提供熱水。
[0039]工作原理:聚光鏡(I)將太陽能聚光后，照射在集熱器(2)上，將集熱器(2)內部的工質導熱油加熱，導熱油被加熱后存儲在導熱油儲存罐(14)，導熱油儲存罐(14)中的導熱油經(jīng)過導熱油換熱器(13)將熱量換熱到儲熱罐(3)中的儲熱介質，儲熱罐(3)中的儲熱介質輸出分兩路:
[0040]儲熱罐(3)輸出一為家用熱水:儲熱罐(3)的輸出一與熱水換熱器(5)的能量輸入端的輸入連接，并且中間串聯(lián)熱水換熱器閥門(4)，熱水換熱器(5)的能量輸入端的輸出與儲熱罐(3)輸入端口連接，熱水換熱器(5)能量輸出端的輸出與熱水保溫箱(6)進口端連接，熱水保溫箱(6)的出口端與熱水換熱器(5)能量輸出端的輸入端連接，熱水保溫箱(6)還設置有用戶端口(8)，熱水保溫箱(6)內部安裝熱水溫度傳感器(7)，熱水溫度傳感器(7)的信號輸出與控制器(9)的信號輸入端口連接，控制器(9)的信號輸出與熱水換熱