一种基于炕体的户式辐射采暖系统

阅读:1019发布:2020-06-18

专利汇可以提供一种基于炕体的户式辐射采暖系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种基于炕体的户式 辐射 采暖系统,包括室外供能模 块 和室内储能及用能模块,室内储能及用能模块又包括固定结构子系统和 循环 水 用能子系统。在炕体内设置储能水箱,采用 太阳能 集热器作为热源实现储能,并在炕体内设置空气通道,空气通道两侧布置毛细管网换热器,在冬季可利用空气通道的热烟囱效应,无需 风 机驱动,形成自然循环加热室内空气,利用水平敷设的毛细管网换热器向人体直接进行热传导作用和竖直敷设的毛细管网换热器向人体进行热辐射作用,进而形成人体优先受用热量并兼顾室内整体采暖的特点。,下面是一种基于炕体的户式辐射采暖系统专利的具体信息内容。

1.一种基于炕体的户式辐射采暖系统,其特征在于:包括室外供能模和室内储能及用能模块,其中,室内储能及用能模块包括固定结构子系统和循环用能子系统;
室外供能模块的结构关系为:太阳能集热器(1)连接着第一循环水(12),第一循环水泵(12)再连接着第一换热盘管(8),第一换热盘管(8)再连接着太阳能集热器(1);
固定结构子系统的结构关系为:室外侧毛细管网换热器(4)紧贴建筑围护结构(2)内侧,室内侧毛细管网换热器(6)、混凝土面层(7)和空气通道(5)均分为竖直部分和水平部分,呈现L型,室内侧毛细管网换热器(6)位于混凝土面层(7)内侧,室外侧毛细管网换热器(4)和室内侧毛细管网换热器(6)中间为竖直部分的空气通道(5),储能水箱(9)和室内侧毛细管网换热器(6)中间为水平部分的空气通道(5),第一百叶窗(3)位于空气通道(5)的上部,第二百叶窗(11)位于空气通道(5)的下部,储能水箱(9)位于空气通道(5)下方,其底侧紧靠地面,一边紧靠建筑围护结构(2);
循环水用能子系统的结构关系为:第二换热盘管(10)连接着温控三通(16)的V2端,温控三通阀(16)的V1端连接着第二循环水泵(15),第二循环水泵(15)再连接着分水器(13),分水器(13)再连接着室外侧毛细管网换热器(4)和室内侧毛细管网换热器(6),室外侧毛细管网换热器(4)和室内侧毛细管网换热器(6)再连接着集水器(14),集水器(14)再分别连接着温控三通阀(16)的V3端和第二换热盘管(10)。
2.根据权利要求1所述的一种基于炕体的户式辐射采暖系统,其特征在于:所述的混凝土面层(7)与储能水箱(9)构成炕体,水平部分的混凝土面层(7)为炕面,可供人体休息。
3.根据权利要求1所述的一种基于炕体的户式辐射采暖系统,其特征在于:所述的储能水箱(9)包括防水层(901)、混凝土层(902)和保温层(903),储能水箱(9)内部填充的储能介质为水。
4.根据权利要求1所述的一种基于炕体的户式辐射采暖系统,其特征在于:所述的第一换热盘管(8)和第二换热盘管(10)均位于储能水箱(9)内部,能够与水充分接触
5.根据权利要求1所述的一种基于炕体的户式辐射采暖系统,其特征在于:所述的太阳能集热器(1)位于建筑围护结构(2)的顶部或者侧面。

说明书全文

一种基于炕体的户式辐射采暖系统

技术领域

[0001] 本实用新型属于采暖领域,涉及炕体采暖,具体涉及一种基于炕体的户式辐射采暖系统

背景技术

[0002] 我国的建筑能耗在能源总消耗中所占的比例上升到了30%左右,建筑节能减排已成为亟需解决的能源问题。太阳能分布广泛,资源丰富,凭借这些优势,太阳能的在建筑中的应用具有极其广阔的前景。
[0003] 传统的火炕,主要是实现人体休息的功能,涉及建筑用能方面,其主要通过燃烧形成的烟气加热炕体或者直接通过生物燃料燃烧加热,空气污染较为严重,也容易引起飞灰和积灰,影响住宅清洁,不能有效利用清洁能源。
[0004] 毛细管网换热器,具有大换热面积,热舒适性高等特点,冬季采暖可利用低温热源,其热供应温度仅需要35℃左右,能够在太阳能采暖系统中使用。在独立住宅中,具有太阳能热水系统布置的条件,因而适宜将毛细管换热器引入独立住宅中的采暖系统中。
[0005] 申请号为201610892612.5的中国发明专利申请,一种可供热水的土炕,包括土炕、一号热水管、二号热水管、三号热水管、四号热水管、五号热水管,虽然该发明能提供热水,但是仍然需要以燃料燃烧来实现加热功能,其次加热的部位仅限于炕面,不能形成对整个室内的加热,功能较为单一。

发明内容

[0006] 本实用新型的目的在于提供一种基于炕体的户式辐射采暖系统,采用太阳能集热器加热水箱实现储能,并在炕体内设置空气通道,在冬季可利用空气通道的热烟囱效应,无需机驱动,形成自然循环加热室内空气,利用水平敷设的毛细管网换热器向人体直接进行热传导作用和竖直敷设的毛细管网换热器向人体进行热辐射作用,形成人体优先受用并兼顾整体采暖的特点,热舒适度高,节能效果好。
[0007] 为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案为:
[0008] 一种基于炕体的户式辐射采暖系统,其特征在于:包括室外供能模和室内储能及用能模块,其中,室内储能及用能模块包括固定结构子系统和循环水用能子系统;
[0009] 室外供能模块的结构关系为:太阳能集热器连接着第一循环水,第一循环水泵再连接着第一换热盘管,第一换热盘管再连接着太阳能集热器;
[0010] 固定结构子系统的结构关系为:室外侧毛细管网换热器紧贴建筑围护结构内侧,室内侧毛细管网换热器、混凝土面层和空气通道均分为竖直部分和水平部分,呈现L型,室内侧毛细管网换热器位于混凝土面层内侧,室外侧毛细管网换热器和室内侧毛细管网换热器中间为竖直部分的空气通道,储能水箱和室内侧毛细管网换热器中间为水平部分的空气通道,第一百叶窗位于空气通道的上部,第二百叶窗位于空气通道的下部,储能水箱位于空气通道下方,其底侧紧靠地面,一边紧靠建筑围护结构。
[0011] 循环水用能子系统的结构关系为:第二换热盘管连接着温控三通的V2端,温控三通阀的V1端连接着第二循环水泵,第二循环水泵再连接着分水器,分水器再连接着室外侧毛细管网换热器和室内侧毛细管网换热器,室外侧毛细管网换热器和室内侧毛细管网换热器再连接着集水器,集水器再分别连接着温控三通阀的V3端和第二换热盘管。
[0012] 所述的混凝土面层与储能水箱构成炕体,水平部分的混凝土面层为炕面,可供人体休息。
[0013] 所述的储能水箱包括防水层、混凝土层和保温层,储能水箱内部填充的储能介质为水。
[0014] 所述的第一换热盘管和第二换热盘管均位于储能水箱内部,能够与水充分接触
[0015] 所述的太阳能集热器位于建筑围护结构的顶部或者侧面。
[0016] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:
[0017] 在传统的炕体部位设置储能水箱,储存太阳能集热器的热量,并在炕体内设置空气通道,在空气通道两侧设置毛细管网换热器作为供热末端,在冬季可利用空气通道的热烟囱效应,无需风机驱动,形成自然循环加热室内空气,利用水平敷设的毛细管网换热器向人体直接进行热传导作用和竖直敷设的毛细管网换热器向人体进行热辐射作用,形成人体优先受用的特点。附图说明
[0018] 图1为本实用新型的一种基于炕体的户式辐射采暖系统示意图;
[0019] 图2为本实用新型的一种基于炕体的户式辐射采暖系统的室内储能及用能模块的循环水用能子系统示意图;
[0020] 其中,1为太阳能集热器,2为建筑围护结构,3为第一百叶窗,为室外侧毛细管网换热器,5为空气通道,6为室内侧毛细管网换热器,7为混凝土面层,8为第一换热盘管,9为储能水箱,901为防水层,902为混凝土层,903为保温层,10为第二换热盘管,11为第二百叶窗,12为第一循环水泵,13为分水器,1为集水器,15为第二循环水泵,16为温控三通阀。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0022] 本实用新型总的构思是:在炕体内设置储能水箱,采用太阳能集热器加热水箱实现储能,并在炕体内设置空气通道,在冬季可利用空气通道的热烟囱效应,无需风机驱动,形成自然循环加热室内空气,利用水平敷设的毛细管网换热器向人体直接进行热传导作用和竖直敷设的毛细管网换热器向人体进行热辐射作用,形成人体优先受用并兼顾整体采暖的特点。
[0023] 为了详细说明本实用新型的技术内容以及构造和目的,下面结合附图进行具体介绍。
[0024] 由图1、图2可知,一种基于炕体的户式辐射采暖系统,其特征在于:包括室外供能模块和室内储能及用能模块,其中,室内储能及用能模块包括固定结构子系统和循环水用能子系统。
[0025] 室外供能模块的结构关系为:太阳能集热器1连接着第一循环水泵12,第一循环水泵12再连接着第一换热盘管8,第一换热盘管8再连接着太阳能集热器1。
[0026] 固定结构子系统的结构关系为:室外侧毛细管网换热器4紧贴建筑围护结构2内侧,室内侧毛细管网换热器6、混凝土面层7和空气通道5均分为竖直部分和水平部分,呈现L型,室内侧毛细管网换热器6位于竖直的混凝土面层7内侧,室外侧毛细管网换热器4和室内侧毛细管网换热器6中间为竖直部分的空气通道5,储能水箱9和室内侧毛细管网换热器6中间为水平部分的空气通道5,第一百叶窗3位于空气通道5的上部,第二百叶窗11位于空气通道5的下部,储能水箱9位于空气通道5下方,其底侧紧靠地面,一边紧靠建筑围护结构2。
[0027] 循环水用能子系统的结构关系为:第二换热盘管10连接着温控三通阀16的V2端,温控三通阀16的V1端连接着第二循环水泵15,第二循环水泵15再连接着分水器13,分水器13再连接着室外侧毛细管网换热器4和室内侧毛细管网换热器6,室外侧毛细管网换热器4和室内侧毛细管网换热器6再连接着集水器14,集水器14再分别连接着温控三通阀16的V3端和第二换热盘管10。
[0028] 混凝土面层7与储能水箱9构成炕体,水平部分的混凝土面层7为炕面,可供人体休息;储能水箱9包括防水层901,混凝土层902,保温层903,储能水箱9内部填充的储能介质为水;第一换热盘管8和第二换热盘管10均位于储能水箱9内部,能够与水充分接触;太阳能集热器1位于建筑围护结构2的顶部或者侧面。
[0029] 由图1和图2可知,一种基于炕体的户式辐射采暖系统的工作流程分为室外供能模块和室内储能及用能模块的工作流程,如下:
[0030] 室外供能模块的工作流程:太阳能集热器1吸收太阳能辐射,加热内部的循环水,循环水在第一循环水泵12驱动下流入第一换热盘管8,第一换热盘管8向储能水箱9放热,实现储能,然后循环水再次回到太阳能集热器1中被加热。
[0031] 室内储能及用能模块的工作流程:第二换热盘管10吸收储能水箱9中的热量后加热循环水,热水通过温控三通阀16和第二循环水泵15进入分水器13中,再由分水器13的出水端口进入室外侧毛细管网换热器4和室内侧毛细管网换热器6中,向空气通道5散热和混凝土面层7导热,空气通道5内由于热烟囱效应,热空气自然上升从第一百叶窗3流入室内,室内温度较低的空气再由第二百叶窗11不断流入空气通道,热空气在建筑围护结构2内形成自然循环,实现供热;混凝土面层7被加热,水平的混凝土面层7形成炕面可供人体休息,对人体直接形成热传导,以及竖直的混凝土面层7可直接对人体实现热辐射,相比于整个建筑围护结构2内的空间,形成人体优先受用热量的特点。
[0032] 温控三通阀16可以根据混凝土面层7和室内温度,调节V2和V3端的阀开度,通过混合不同比例回水的形式调节流入分水器13的热水温度,进而调节室内和炕面的供热温度。
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