一種兼顧局部和空間供暖的炕采暖末端的制作方法
【專利摘要】一種兼顧局部和空間供暖的炕采暖末端，屬于村鎮(zhèn)建筑采暖【技術領域】?？徊膳┒税峡话濉⑸峡话宄兄貕Α⒊兄鼗A、U形槽底板、風道隔板、風機、風口和循環(huán)水管；其中，上炕板、上炕板承重墻與U形槽底板圍合而形成風道。上炕板內(nèi)預埋了多根U形循環(huán)水管，U形水管的一側埋置在上炕板內(nèi)，另一側裸露在風道內(nèi)。熱水流入炕體后，使上炕板溫度升高，滿足炕體表面及附近的局部供暖需求；在風機作用下，空氣與上炕板下表面、裸露水管進行強制對流換熱，溫度升高后送入房間，滿足空間供暖需求。該實用新型保留傳統(tǒng)火炕局部采暖優(yōu)點的同時，強化了空間供熱能力，提升了上炕板溫度的均勻性，還能避免燃燒產(chǎn)生的煙氣泄漏導致的室內(nèi)空氣污染。
【專利說明】一種兼顧局部和空間供暖的炕采暖末端

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種炕采暖末端，屬于村鎮(zhèn)建筑采暖【技術領域】，特別適用于同時具有局部和空間供暖需求的北方村鎮(zhèn)住宅。

【背景技術】
[0002]火炕是我國北方農(nóng)村地區(qū)使用最為普遍的傳統(tǒng)采暖末端。它利用熱容較大的炕板，吸收并存儲柴灶燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣中所攜帶的熱量，再通過炕板表面向室內(nèi)散熱，滿足農(nóng)宅的局部采暖需求。據(jù)清華大學2006-2007年大型農(nóng)村能源環(huán)境調研數(shù)據(jù)顯示，在華北、西北和東北農(nóng)村地區(qū)，炕的使用率分別達到73.3%,86.3和92.2% (清華大學建筑節(jié)能研究中心，中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2012.中國建筑工業(yè)出版社，2012年3月.)。
[0003]但是，火炕在使用過程中存在三個主要問題:1)火炕空間供熱能力不足，房間整體溫度較低；2)炕面溫度分布不均勻，炕頭熱炕尾涼；3)以高溫煙氣作為熱源，熱源形式單一，且存在室內(nèi)空氣污染隱患；
[0004]針對火炕存在的不足，已有一些專利技術對其整體性能進行了改進。中國專利文獻ZL200320104951.0中所公開的一種預制組裝架空灶連炕，通過優(yōu)化火炕內(nèi)外部結構，改善煙氣流動和傳熱狀態(tài)，來提高炕體的熱利用效率。中國專利文獻ZL200610025526.0中所公開的低溫熱水盤管炕輻射采暖系統(tǒng)，利用熱水作為傳熱循環(huán)介質，改善炕體的供熱性能。但以上改進措施，仍然難以全面解決火炕存在的三個主要問題，在一定程度上制約了火炕這種傳統(tǒng)供熱末端的應用與發(fā)展。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對現(xiàn)有技術存在的不足與缺陷，本實用新型的目的是提供一種兼顧局部和空間供暖的炕采暖末端，通過強制空氣循環(huán)，穩(wěn)定地向房間提供熱風進行空間采暖；同時，保留傳統(tǒng)火炕維持適宜炕面溫度的特點，并改善炕面溫度均勻性，滿足炕面局部采暖需求。
[0006]本實用新型的目的和任務是通過如下的技術方案來實現(xiàn):
[0007]—種兼顧局部和空間供暖的炕采暖末端，該炕采暖末端含有炕面抹灰層、上炕板、上炕板承重墻和承重基礎，其特征在于:炕采暖末端還包括U形槽底板、風機、風口和循環(huán)水管；所述的U形槽底板鋪設在承重基礎上，上炕板承重墻分別砌筑在U形槽底板的兩端；上炕板鋪設在上炕板承重墻上，并與上炕版承重墻和U形槽底板共同圍合而形成風道；所述風機設置在風道的回風口處，風口設置在風道的送風口處；所述的循環(huán)水管采用多根U形水管平行布置，且每根U形水管的一端裸露在風道內(nèi)，另一端埋置在上炕板內(nèi)。
[0008]本實用新型的另一技術特征是:所述風道內(nèi)設置有風道隔板，風道隔板的一端與一側的上炕板承重墻直接相連，另一端與另一側的上炕板承重墻之間留有缺口，缺口長度為15cm-30cm，將風道分隔為“U”字形。
[0009]本實用新型的技術特征還在于:多根U形水管按照10cm-15cm的間距均勻平行布置，且采用同程式并聯(lián)連接。
[0010]本實用新型具有以下優(yōu)點及突出性效果:
[0011]①穩(wěn)定的空間供熱能力。高溫熱水進入炕采暖末端后，使上炕板的溫度和裸露水管的溫度升高。風機開啟后，室內(nèi)低溫空氣被風機抽入風道，與上炕板的下表面和裸露水管進行強制對流換熱，溫度升高后再從送風口進入房間進行空間采暖。
[0012]②均勻的上炕板表面溫度。循環(huán)水管包含多根U形水管，U形水管的一端以10cm-15cm的較小間隔均勻的埋置在上炕板內(nèi)。熱水循環(huán)開啟時，熱量從U形水管均勻的傳遞到上炕板表面，由于間距很小，上炕板的表面溫度分布均勻；關閉熱水循環(huán)后，利用上炕板儲存的熱量，也能夠在一段時間內(nèi)維持上炕板適宜的表面溫度，滿足局部熱舒適需求。
[0013]③與熱源良好匹配特性。傳統(tǒng)火炕通過燃燒生物質產(chǎn)生的高溫煙氣加熱炕體，熱源的選擇受到限制，本實用新型采用熱水作為循環(huán)介質后，能夠與多種類型的熱源進行匹配。
[0014]④避免煙氣泄露對室內(nèi)空氣造成的污染。煙氣不進入炕體內(nèi)換熱，可以避免煙氣泄漏進入房間，從而保障良好的室內(nèi)空氣品質。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型提供的一種兼顧局部和空間供暖的炕采暖末端的結構原理示意圖。
[0016]圖2為圖1的A-A斷面圖。
[0017]圖3為圖1的B-B斷面圖。
[0018]圖4為圖1的C-C斷面圖。
[0019]圖5為圖1的D-D斷面圖。
[0020]圖中各部件表不:1-坑面抹灰層；2_上坑板；3_上坑板承重墻；4_承重基礎；5_U形槽底板；6-風機；7-風口 ；8_循環(huán)水管；9-風道；10-風道隔板；11_水泵；12-爐灶。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行說明。
[0022]圖1為本實用新型提供的一種兼顧局部和空間供暖的炕采暖末端的結構原理示意圖，所述炕采暖末端主要由炕面抹灰層1、上炕板2、上炕板承重墻3、承重基礎4、U形槽底板5、風道隔板10、風機6、風口 7和循環(huán)水管8組成；炕采暖末端又與水泵11、爐灶12連接起來，形成兼顧局部和空間采暖的炕采暖系統(tǒng)。其中，U形槽底板5與兩端的上炕板承重墻3，以及架設在上炕板承重墻3上的上炕板2共同圍合而形成了風道9。具體實施時，首先在室內(nèi)搭建承重基礎4，高度約30cm，將U形槽底板5鋪設在承重基礎上方，U形槽底板的高度一般為20cm-30cm，然后在其兩端搭建上炕板承重墻3，高度比U形槽底板5低3cm-5cm。按圖3將風道隔板10布置在風道9的中部，風道隔板的一端與一側的上炕板承重墻直接相連，另一端與另一側的上炕板承重墻之間留有缺口，缺口長度為15cm-30cm，其高度與上炕板承重墻3等高。將風機6布置在U形槽底板5的下板或側板上，作為風道9的回風口 ；將風口 7布置在U形槽底板5的另一個側板上，作為風道9的送風口。運行過程中，由于隔板將風道分割為“U”字形，增加了風道長度，可以強化風道9內(nèi)的循環(huán)空氣與上炕板2和循環(huán)水管8之間的換熱，提高送風溫度。同時，按圖4所示，多根U形水管以較小的間距均勻的埋置在上炕板2內(nèi)，且每根U形水管的另一端裸露在外；將上炕板2鋪設在上炕板承重墻3上時，裸露的U形水管置于風道9內(nèi)。間距取10cm-15cm最為適宜，既保證了炕面溫度的均勻性，也避免了過于密集的排列增加系統(tǒng)復雜程度和成本。U形水管的出口和進口處分別按照圖2和圖3中的方式進行同程式并聯(lián)連接，再與水泵11和爐灶12連接形成閉合的循環(huán)水路，這樣可以保證熱水能夠均勻的流入到每一根U形循環(huán)水管內(nèi)，防止水力失調導致炕面溫度不均。采暖末端上炕板的上表面和側面需要抹灰，避免出現(xiàn)縫隙導致漏風，影響采暖效果。
[0023]本實用新型包括二種工作模式，具體如下:
[0024]空間采暖模式:在該模式下，風機、水泵和爐灶均正常工作，一般用于白天的房間采暖。爐灶燃燒時產(chǎn)生的高溫熱水，在水泵的驅動下再進入炕采暖末端內(nèi)循環(huán)。高溫水首先流入裸露在風道內(nèi)的U形水管，與空氣換熱后再流入預埋在上炕板內(nèi)的管道內(nèi)，使上炕板溫度逐漸升高，儲存熱量。充分換熱后水溫降低，再流回爐灶進行升溫。在風機的作用下，房間里的空氣被抽入風道內(nèi)，與被加熱的裸露水管和上炕板下表面進行充分換熱，溫度升高后再從送風口進入房間，進行空間采暖。
[0025]局部采暖模式:該模式下，風機、水泵和爐灶均關閉，一般用于夜間的局部采暖，原理與傳統(tǒng)火炕類似。在空間采暖模式下，上炕板溫度升高后，利用上炕板儲存的熱量即可滿足炕面的局部采暖需求。
[0026]本實用新型可用于北方農(nóng)村地區(qū)的單體農(nóng)宅，能夠同時滿足建筑的局部和局部采暖需求，提高農(nóng)宅的整體熱舒適性，在我國北方地區(qū)具有較好的應用基礎。
【權利要求】
1.一種兼顧局部和空間供暖的炕采暖末端，該炕采暖末端含有炕面抹灰層(I)、上炕板(2)、上炕板承重墻(3)和承重基礎(4)，其特征在于:炕采暖末端還包括U形槽底板(5)、風機￠)、風口(7)和循環(huán)水管(8);所述的U形槽底板(5)鋪設在承重基礎(4)上，上炕板承重墻(3)分別砌筑在U形槽底板(5)的兩端；上炕板(2)鋪設在上炕板承重墻(3)上，上炕板(2)與上炕版承重墻(3)和U形槽底板(5)共同圍合而形成風道(9);所述風機(6)設置在風道(9)的回風口處，風口(7)設置在風道(9)的送風口處；所述的循環(huán)水管⑶采用多根U形水管平行布置，且每根U形水管的一端裸露在風道(9)內(nèi)，另一端埋置在上炕板(2)內(nèi)。
2.按照權利要求1所述的一種兼顧局部和空間供暖的炕采暖末端，其特征在于:所述風道(9)內(nèi)設置有風道隔板(10)，風道隔板(10)的一端與上炕板承重墻(3)的一側直接相連，另一端與上炕板承重墻⑶的另一側之間留有缺口，缺口長度為15cm-30cm，將風道(9)分隔為“U”字形。
3.按照權利要求1或2所述的一種兼顧局部和空間供暖的炕采暖末端，其特征在于:多根U形水管按照10cm-15cm的間距均勻平行布置，且采用同程式并聯(lián)連接。
【文檔編號】F24D19/00GK203928121SQ201420305364
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權日:2014年6月9日
【發(fā)明者】楊旭東, 王鵬蘇, 單明, 熊帝戰(zhàn) 申請人:清華大學