静态蓄热式供暖热量缓释结构及其施工工艺和应用制造技术

本发明专利技术涉及地热电供暖静态蓄热式供暖热量缓释结构及其施工工艺和应用，其结构为蓄热层、缓释层上、下叠压而成，所述蓄热层埋置有地热电缆，缓释层设有与地热电缆回路串联的温度传感器；其施工工艺是首先将地热电缆埋置于导热系数为０．３～０．７９ｗ.ｍ＃＋［－１］.ｋ＃＋［－１］的蓄热材料形成的蓄热层，然后将导热系数为０．０４～０．０７ｗ.ｍ＃＋［－１］.ｋ＃＋［－１］的缓释材料形成的缓释层覆盖于上述蓄热层，缓释层内埋设温度传感器，将温度传感器串联于地热电缆回路；其应用是启动电源为地热电缆供电，将热能贮存于蓄热层，再经缓释层将热能释放到供暖空间，在地热电缆回路中串联时间控制器，采用温度优先并实行时钟设定的控制方式，从而完成均匀、连续供暖。本发明专利技术能够充分利用低谷电能，节省投资及运行费用，而且舒适度高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电供暧技术，尤其是地热电供暖静态蓄热式供暖热量缓释结构及其施工工艺和应用。
技术介绍
目前现有的电供暖技术，还是有些不完善的方面1、大部分采用电散热器，电暖风，电热水炉直接供暖，能源综合利用效率较低，仅为30％；另外采用暖风供暖，近距离吹风时，由于太热而另人有窒息感，距离较远时由于散热和空气交换作用而成冷风，室内人员舒适感差(影响舒适感的因素有温度、气压、湿度、风速等)；2、费用较低但技术较为简单的电热膜顶棚辐射采暖舒适性差，安全性差，辐射体的表面温度超过国家标准；3、空气热泵的户式中央空调技术，供暖能力受温度限制，对环境有不良影响；4、地下水电动热泵供暖，它是利用低温换热技术，将地下水抽出来利用其热能，虽然转换效率较高，但投资费用高，对地下水的污染问题将无法解决。5、蓄热型散热器技术及较大容积的水蓄热技术，高压高温水蓄热技术，体积笨重，另外，水蓄热技术并不适合城市供暖。6、传统的地热电缆供暖技术是将供热用地热电缆埋置于地面以下一定厚度的蓄热材料中，利用蓄热材料放出的热量可以得到合理的垂直温度场分布，舒适性好，室内热稳定性好，图2为传统地热电缆供暧供电时间与温度变化曲线，由图可知其升温速度较快，其不足是断电后冷却速度较快，导致供热空间的温度迅速降低。目前正在实施供暖体制的改革，传统的福利供暖正在向商品化，货币化方向发展，夜间持续用电一定时间可以降低电价的低谷电能政策已经出台(每年的冬季供暖时，夜间电价将由现价的0.39元/千瓦时降为0.2元/千瓦时)，由此推动了电供暖技术的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够充分利用低谷电能的静态蓄热式供暖热量缓释结构及其施工工艺和应用。本专利技术的另一目的是提供一种可以节省投资及运行费用，而且舒适度明显高于其它的供暖方式的静态蓄热式供暖热量缓释结构及其施工工艺和应用。本专利技术的技术方案是一种静态蓄热式供暧热量缓释结构，为蓄热层、缓释层上、下叠压结构，所述蓄热层埋置有地热电缆，缓释层设有与地热电缆回路串联的温度传感器。上述静态蓄热式供暖热量缓释结构的施工工艺，具体步骤如下1)将地热电缆埋置于导热系数为0.3～0.79w·m-1·k-1的蓄热材料形成的蓄热层；2)将导热系数为0.04～0.07w·m-1·k-1的缓释材料形成的缓释层覆盖于上述蓄热层，缓释层内埋设温度传感器，将温度传感器串联于地热电缆回路。上述蓄热层包括直接蓄热层和间接蓄热层，按从上到下顺序设置，所述直接蓄热层导热系数为0.3～0.5w·m-1·k-1，采用水泥沙浆，其水泥与砂的重量配比为1∶3～5，所述地热电缆埋置于直接蓄热层；上述间接蓄热层导热系数为0.5～0.79w·m-1·k-1，可以为间接蓄热层为楼板、墙壁或路面；上述缓释层按重量百分比计，由20～30％发泡聚苯乙烯颗粒(EPS)、20～30％粉煤灰、15～25％火山灰、20～30％中砂、3～8％水基胶混制而成，其中水基胶为高分子聚合物中的乙烯类凝固剂或羧酸类凝固剂和水按重量比为1∶4～6配制；上述缓释层顶部可以覆盖有装饰层，与地热电缆回路串联的温度传感器设于装饰层底部，与装饰层接触连接；上述静态蓄热式供暖热量缓释结构的应用，启动电源为地热电缆供电，将热能贮存于蓄热层，再经缓释层将热能释放到供暖空间，在地热电缆回路中串联时间控制器，采用温度优先并实行时钟设定的控制方式，温度传感器的控制开关为常闭状态，其产生的电信号驱动电路开/闭，时间控制器的控制开关为常开状态，其产生的电信号驱动电路开/闭，从而完成均匀、连续供暖。本专利技术的装饰层与缓释层之间设有与地热电缆回路串联的温度传感器，可以采用温度优先并实行时钟设定的智能控制方式，使地热电缆表面温度不因长时间蓄热而过高，同时当热量蓄积到一定水平时(≤30℃)即使低谷时间也不因地面温度过高而破坏舒适度(适宜温度18～22℃)，在低谷时间也力求做到节能。所述的电供暖过程，我们可以认为是稳定温度场中发生的导热过程，这种导热过程的控制是通过多层的导热系数不同的材料来进行的，随着热量的缓释而引起蓄热层温度的下降，从而维持室内的空气温度，(尽管室内的温度总体是呈下降趋势的)，其中各种不同材料的接触热阻亦可起到热量缓释作用。本专利技术的有益效果是1.充分利用低谷时的电能进行最大容量的热量储存，并缓释到供暖空间。本专利技术采用具有不同的非线性导热系数的热量存储和热量缓释材料，使低谷时电能转换为热量并储存起来高峰时释放到供暖空间，热量缓释解决了普通电供暖技术通电即热，断电即冷问题，这样可以充分利用低谷时富裕电力，并获得优惠电价，从而在供暖期内大幅度降低采暖费用。2.本专利技术节省投资及运行费用，而且舒适度明显高于其它的供暖方式，由于采用地热供暖、热量缓慢释放，可以保证人们在18～22℃的适当温度下舒适的工作、生活，克服了空调、电暖风等取暖带来的不舒适感，静态蓄热式地热电缆供暖热量缓释技术从理论到技术上都是可行的，有利于改善大气环境质量，便于物业管理，室温易于进行智能调节控制，此外，特别是电供暖，无噪音，无烟尘，无废气属于绿色环保型技术，环保、高效、安全、舒适，社会效益显著，具有广阔的发展前景。3.本专利技术制热系数高(可达1∶2)，节省采暖费，经济效益显著。4.本专利技术工艺合理，安装方便，(与普通地热电缆安装方法相似)操作简便，节省房间面积，不占用任何空间，免维护且使用寿命长。5.本专利技术适用范围广泛，可以适用于住宅、学校、医院、车库、办公楼宇、娱乐洗浴中心、会议中心等，尤其是学校可以利用热量缓释为学生提供舒适的学习环境，而且在学校放寒假时可以不供暖，节省取暖费；另外，一个普通车库冬季取暖费约600元/年，而采用本专利技术可以在车体发动机对应的地面采用热量缓释供暖，每天零晨3～5点供暖二小时，需花费0.6元左右，每年以150天供暖计，只需90元/年左右。附图说明图1是本专利技术实施例1中地热电缆供暖的楼板结构示意图。图2是传统地热电缆供暧供电时间与温度变化曲线。图3是本专利技术实施例1地热电缆供暖热量缓释曲线。具体实施例方式实施例1如图1所示，采用本专利技术的地热电缆供暖的楼板结构示意图，为蓄热层1、缓释层2上、下叠压结构，所述蓄热层1为二层，包括直接蓄热层12和间接蓄热层11，按从上到下顺序设置，所述地热电缆5埋置于直接蓄热层1，所述缓释层2上方覆盖有装饰层3，与地热电缆5回路串联的温度传感器4设于装饰层3底部，与装饰层3接触连接。所述间接蓄热层11为楼板，直接蓄热层12采用水泥砂浆，其导热系数为0.4w·m-1·k-1，其水泥与砂的重量配比为1∶3；缓释层2按重量百分比计，由25％发泡聚苯乙烯颗粒(EPS)、25％粉煤灰、20％火山灰、25％中砂、5％水基胶混制而成，其导热系数为0.05w·m-1·K-1，其中水基胶为乙烯-醋酸乙烯和水按重量比为1∶5配制，所述发泡聚苯乙烯颗粒(EPS)为无毒无味属环保型材料，采用聚苯板物理粉碎而成，粒度为5mm。缓释层终凝后，耐火，不吸水，水蒸汽渗透性好。本专利技术热量缓释结构的施工工艺具体步骤如下1)将上述水泥沙浆辅设于楼板，形成直接蓄热层，其导热系数为0.4w·m-1·k-1；2)将地热电缆5埋置于的上述水泥砂浆形成的直接蓄热层12；3)将上述缓释材料形成的缓释层2覆盖于上述直接蓄热层12，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静态蓄热式供暖热量缓释结构，其特征在于为蓄热层（１）、缓释层（２）上、下叠压结构，所述蓄热层（１）埋置有地热电缆（５），缓释层（２）设有与地热电缆（５）回路串联的温度传感器（４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙侠，宋勤，
申请(专利权)人：孙侠，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]