利用双热源进行相变蓄能的地板采暖方法技术

本发明专利技术提供了一种利用双热源进行相变蓄能的地板采暖方法，包括：步骤A：利用太阳能加热地板中的水暖系统向地板供热，地板中的蓄能装置层吸收水暖系统的热量，向室内释放至设定温度，并将太阳能加热后产生的富裕热量储存在蓄能装置层内的相变蓄热体中；步骤B：太阳能供热不足对室内供暖时存在传热延迟和传热不足时，利用电能加热地板中的电加热系统，向地板补充热能。本发明专利技术解决了太阳能采暖供热时空分布不均衡、电采暖峰谷运行不经济等问题，达到“移峰填谷”，高效利用太阳能以及实现电采暖经济运行的目的。济运行的目的。济运行的目的。

【技术实现步骤摘要】
利用双热源进行相变蓄能的地板采暖方法


[0001]本专利技术属于节能环保产业的建筑节能
，涉及建筑暖通、供热、建筑材料及可再生能源利用，具体涉及一种利用双热源进行相变蓄能的地板采暖方法。

技术介绍

[0002]通过主动式、被动式、太阳能采暖技术是现代建筑中被广泛采用的一种采暖技术。太阳能供暖系统在有连续太阳辐射的情况下才能持续为建筑末端进行供暖，但是由于太阳辐射的不稳定性导致传统太阳能供暖系统的应用推广受到限制。虽然有些太阳能供暖系统已经应用于工程实际，但是仍有三方面的缺点有待改进，即系统的太阳能利用率偏低、系统需要蓄热部分来减少供暖温度的波动和需要增加辅助能源以满足建筑负荷的全天候供暖需求。
[0003]另一方面，随着国家大气污染治理工作的推进，电采暖以其清洁、便捷、高效、安全等特点，已成为我国北方煤改电的主要方式之一，针对电采暖用户，国家出台了许多峰谷电价等煤改电优惠政策。相变蓄能技术与电热膜地板采暖相结合的新型采暖方式，利用相变材料在相变过程中蓄、放热以实现能量存储的技术，将该技术应用于建筑采暖中，可以利用夜间低谷电，将能量蓄存在相变蓄能地板中，在白天正常电价情况下，释放夜间储存的热量用于白天室内采暖需要，既可以有效解决能量供给与需求两方在时间上的不充分匹配缺陷，达到“移峰填谷”的效果，还可以保持室内温度在一定程度上的稳定，使得室内舒适度提高，也为老百姓日常生活节约了采暖运行成本。
[0004]蓄热装置是太阳能供暖系统中的核心部件，承担着太阳能的时空转移功能，协调了太阳能和建筑热负荷在时间和数量上的不匹配。按照蓄热介质的不同，蓄热装置可分为以下类型：1)蓄热水箱：采用水作为蓄热介质，属于显热蓄热方式，是工程中应用最为广泛的一种蓄热装置。其优点是结构简单，成本低。缺点是由于水的蓄热密度较低，其体积较大，散热损失大；蓄释热温差大，在太阳辐射强烈时水可能出现汽化；蓄热过程采用开式循环，集热泵的扬程较大。2)相变蓄热水箱：采用“水+相变材料”作为蓄热介质，属于“显热+潜热”的蓄热方式，在工程中应用较少。相较于蓄热水箱，其蓄热密度有所提高，蓄热体积有所减小，蓄释热温差有所降低。但成本有所提高，结构比较复杂。蓄热过程采用开式循环，集热泵扬程较大。3)相变蓄热装置：采用相变材料作为蓄热介质，属于潜热蓄热方式，在工程中已经出现案例。其蓄热密度显著高于蓄热水箱和相变蓄热水箱，体积和散热损失都大大降低。
[0005]在普通的太阳能相变蓄热供暖装置中，相变蓄热装置独立放置不仅占用较大空间，而且当太阳能集热器供热不足转由蓄热装置对室内供暖时存在一定的传热延迟和传热不足，导致室内温度不够。
[0006]综上所述，现有的相变蓄热供暖装置中，太阳能供热不足对室内供暖时存在传热延迟和传热不足。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种利用双热源进行相变蓄能的地板采暖方法，以解决现有的相变蓄热供暖装置中，太阳能供热不足对室内供暖时存在传热延迟和传热不足的问题。
[0008]为此，本专利技术提出一种利用双热源进行相变蓄能的地板采暖方法，包括：
[0009]步骤A：利用太阳能加热地板中的水暖系统向地板供热，地板中的蓄能装置层吸收水暖系统的热量，向室内释放至设定温度，并将太阳能加热后产生的富裕热量储存在蓄能装置层内的相变蓄热体中。
[0010]步骤B：太阳能供热不足对室内供暖时存在传热延迟和传热不足时，利用电能加热地板中的电加热系统，向地板补充热能。
[0011]进一步地，步骤B中还包括：蓄能装置层吸收电能加热，向室内释放至设定温度，并将电能加热后产生的富裕热量储存在相变蓄热体中。
[0012]进一步地，步骤B中，在谷电时段加热，蓄能装置层6吸收电加热传来的热量，向室内释放至设定温度，富裕热量储存在相变蓄热体8中，峰电时段蓄能装置层6放热以维持室温。
[0013]进一步地，所述地板采暖方法采用双热源相变蓄能地板采暖装置，所述双热源相变蓄能地板采暖装置包括：基础层1、保温层2、防水气密层3、支撑层4、电热膜层5、蓄能装置层6、屋内装饰层7、和外部热源13；
[0014]所述基础层1平铺在最下面，材质为混凝土或集装箱底部钢板；
[0015]保温层2平铺于基础层1上，材质为聚氨酯；
[0016]防水气密层3平铺于保温层2上，支撑层4平铺于防水气密层3上，电热膜层5平铺于支撑层4上，蓄能装置层6平铺于电热膜层5上，屋内装饰层7平铺于蓄能装置层6上；
[0017]所述电热膜层5和所述外部热源13，分别连接蓄能装置层6并向蓄能装置层6传输热量，所述外部热源13为太阳能集热器。
[0018]进一步地，所述蓄能装置层6为金属壳体结构，内置封装相变蓄热体8和水暖系统，相变蓄热体8和水暖系统互相进行热交换。
[0019]进一步地，所述外部热源13用于给热水加热，蓄热时，热水给蓄能装置层6供热至设定温度，富裕热量通过相变蓄积在蓄能装置层6中；当太阳能热水热量低于设定温度，热水系统停止工作，由相变蓄热体8释放热量满足房间供热需求。
[0020]进一步地，所述电热膜层5采用石墨烯电热膜。
[0021]进一步地，所述防水气密层3由1.5mm
‑
2.5mm厚防水涂料和0.5mm厚气密膜组成。
[0022]进一步地，所述保温层2采用100
‑
150mm聚氨酯保温层。
[0023]当外部热源为太阳能热水系统时，本专利技术装置的应用，可根据蓄能层的设置容量，调节房间供热满足需求，太阳能供热不足对室内供暖时存在传热延迟和传热不足时，可以利用电热膜层进行加热，实现快速的传热和热能补充。
[0024]而且当采用电热膜采暖时，本专利技术装置的使用，可根据蓄能层的设置容量，调节电力负荷集中在低谷段，所以本专利技术可以实现两种加热热源情况下的供热及热负荷需求的平衡作用。本专利技术将相变蓄能材料应用于地板辐射采暖系统中，将蓄热技术与建筑地板采暖技术相结合，解决太阳能采暖供热时空分布不均衡、电采暖峰谷运行不经济等问题，达到“移峰填谷”，高效利用太阳能以及实现电采暖经济运行的目的。当外部热源为太阳能热水
系统时，实现节能50％
‑
80％，当采用电热膜采暖时，节约采暖电费30％
‑
50％。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的采用的双热源相变蓄能地板采暖装置的纵剖面结构示意图；
[0026]图2为本专利技术采用的蓄能装置层的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术利用双热源进行相变蓄能的地板采暖方法的流程图。
[0028]附图标号说明：
[0029]1、基础层；2、保温层；3、防水气密层；4、支撑层；5、电热膜层；6、蓄能装置层；7、屋内装饰层；8、相变蓄热体；9、翅片式盘管换热器；10、加热翅片管；11、分水连管；12、集水连管；13、外部热源；14、钢檩条；17、蓄能装置层支撑筋。
具体实施方式
[0030]为了对本专利技术的技术特征、目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用双热源进行相变蓄能的地板采暖方法，其特征在于，包括：步骤A：利用太阳能加热地板中的水暖系统向地板供热，地板中的蓄能装置层吸收水暖系统的热量，向室内释放至设定温度，并将太阳能加热后产生的富裕热量储存在蓄能装置层内的相变蓄热体中；步骤B：太阳能供热不足对室内供暖时存在传热延迟和传热不足时，利用电能加热地板中的电加热系统，向地板补充热能。2.如权利要求1所述的利用双热源进行相变蓄能的地板采暖方法，其特征在于，步骤B中还包括：蓄能装置层吸收电能加热，向室内释放至设定温度，并将电能加热后产生的富裕热量储存在相变蓄热体中。3.如权利要求1所述的利用双热源进行相变蓄能的地板采暖方法，其特征在于，步骤B中，在谷电时段加热，蓄能装置层(6)吸收电加热传来的热量，向室内释放至设定温度，富裕热量储存在相变蓄热体(8)中，峰电时段蓄能装置层(6)放热以维持室温。4.如权利要求1所述的利用双热源进行相变蓄能的地板采暖方法，其特征在于，所述地板采暖方法采用双热源相变蓄能地板采暖装置，所述双热源相变蓄能地板采暖装置包括：基础层(1)、保温层(2)、防水气密层(3)、支撑层(4)、电热膜层(5)、蓄能装置层(6)、屋内装饰层(7)、和外部热源(13)；所述基础层(1)平铺在最下面，材质为混凝土或集装箱底部钢板；保温层(2)平铺于基础层(1)上，材质为聚氨酯；防水气密层(3)平铺于保温层(2)上，支撑层(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国伟，杨晖，梅东升，郭永红，蔡来生，毛永清，冯宝泉，朱迎春，梁国杰，赵永良，王方舟，彭中峰，郭宝霞，
申请(专利权)人：北京京能能源技术研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：