[實用新型]一種建筑地基式沙土儲熱自供暖系統

有效

• 申請號: 201420113384.3
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN203744371U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 王克振
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: F24D15/00
• 分類號: F24D15/00;F28D20/00
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術領域

本實用新型涉及暖通技術領域，具體涉及一種利用建筑地基沙土進行儲熱并可自行供暖的儲熱供暖系統。

背景技術

由于以風能、太陽能為供表的新能源存在間歇性和非連續性，并且新能源價格較傳統能源價格偏高，因此在新能源建筑供暖技術中，發展低成本的儲熱供暖技術成為重點。在低成本儲熱供暖技術中，選取廉價的儲熱材料并開發建筑一體化的自供暖技術非常重要，從目前已公開的文獻看，與建筑一體化設計施工的儲熱材料主要是卵石和混凝土，對部分平原、黃土高原、沙漠地區的居民而言，獲取卵石和混凝土材料并長距離的運輸到居住地所需成本也較高。而以廉價、方便且就近取材的土、沙為主要儲熱材料并進行建筑一體化設計施工的儲熱技術及自行供暖技術還沒有。檢索已公開的文獻資料，有代表性的文章有2013年大連理工大學碩士研究生論文“熱風式太陽能地板儲熱系統熱性能研究”，研究了一種地板混凝土儲熱供暖系統，并建立了的動態數學模型，對熱氣流濕度及流速對系統性能進行了研究。

檢索專利文獻，有一項技術與本專利技術較為類似。該項技術是已授權的“農村住房太陽能供暖裝置”的實用新型專利技術，其專利申請號為2009201010823，該技術以空氣為傳熱介質，以設置在地下的卵石作為儲熱介質，兼有主動式和被動式供熱模式，其方法是將設置在地下的兩個卵石儲熱池之間聯通，主要通過低溫輻射進行被動式供暖，其被充供暖方式是通過泵將地下的熱空氣抽出，輸送到第一和第二熱風幕散熱器中進行供暖。這些技術中明顯存在著以下問題：

1.?儲熱材料不容易獲取。選用卵石做儲熱材料，雖然卵石便宜但對于平原、沙漠、黃土高源等地區而言，卵石不容易獲取，且要經過長距離運輸，成本較高；而用混凝土做儲熱材料，需要大容量儲熱時，儲熱需用體量大，其成本較高。

2.?深層儲熱體儲放熱性能差。上述技術通過低溫地板輻射向房間供暖，這種技術對儲熱體表層熱量較易通過輻射傳到房間內，但對于儲熱體深層的熱量，需先傳到地板表面，再房間傳熱，因此深層熱量不易傳到房間內。

3.?放熱過程可控性差。當太陽剛剛落山時，室外環境溫度高，需要的供暖功率小，但此時儲熱體內的熱量較多，其傳熱功率反而較大；而當深夜或凌晨時，室外環境溫度低，需要的供暖功率大，但此時儲熱體內的熱量較少，其傳熱功率反變小，因此這種方式的傳熱功率可控性較小，且與房間的需要不匹配。

4.?供暖過程中消耗能量。當低溫地板輻射供暖方式不能滿足房間的供暖功率要求時，該技術啟動抽風機將儲熱體內的熱空氣直接輸送到房間內，此時需要消耗額外的能量為房間供暖，提高的系統的安裝成本和供暖運行成本。

5.?需要較大的溫差才能有效供暖。低溫地板輻射供暖技術雖然較普通散熱器供暖溫度低，但也需要在高于室溫20℃時才能較高的供暖功率，溫度較低時供暖功率明顯下降，不能有效保證室內的溫暖溫度。

發明內容

本實用新型的目的是提高建筑自身熱能力、降低供暖溫度，并降低儲熱成本。

本實用新型提供一種建筑地基式沙土儲熱自供暖系統，它包括房屋地基和圍墻3，還包括地基式沙土儲熱自供暖系統，在兩個相對或相鄰的圍墻3內側、與圍墻3相距1cm～50cm的地方建有第一隔板7和第二隔板21，第一隔板7與圍墻3圍成的空間構成熱風風道6，第二隔板21與圍墻3圍成的空間構成冷風風道16，在構成熱風風道6的圍墻3或頂部樓板18上開設有進風孔1，在每個進風孔1內設有閥門或擋板2，在構成冷風風道16的圍墻3或頂部樓板18上開設有出風孔14，在每個出風孔14內設有閥門或擋板15，在每間房子組成熱風風道6的第一隔板7靠近屋頂的上方開設有熱風百葉窗5，在每間房子組成冷風風道16的第二隔板21靠近地面的地方開設有冷風百葉窗17，熱風風道6的周圍和頂端用第一隔板7、樓板18或圍墻3封閉起來，冷風風道16的周圍和頂端用第二隔板21、樓板18或圍墻3封閉起來，在四周圍墻3之內的房屋地基上鋪設有保溫板13，在房屋地面層8以下、四周圍墻3之內、保溫板13以上空間設有地基式沙土儲熱裝置，所述地基式沙土儲熱裝置由儲熱體11、換熱管12、設置在換熱管12兩端的上散流器9和下散流器10構成，儲熱體11緊緊地圍在換熱管12、上散流器9和下散流器10周圍，其中上散流器9與熱風風道6的下端相聯通，下散流器10與冷風風道16的下端相聯通。

本實用新型的有益效果為：

1、本實用新型選用的儲熱材料來源廣泛且便宜。本發明選用的儲熱材料為沙、土、碎石或其混合物，這些儲熱材料在陸地上任何地方都很容易獲取，也不需要長距離運輸，因此來源廣泛且成本很低。