改變熱負載的溫度的制作方法

專利名稱：改變熱負載的溫度的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于改變熱負載的溫度的裝置及改變熱負載的溫度的方法。
背景技術：
為了居住者的舒適，優選使建筑內的氣溫保持大致恒定。例如居住者的數量、太陽 能獲得量和建筑中所用電氣設備的數量，會增加建筑內的氣溫，從而引起居住者的不適。日 內的和季節性的溫度變化也會影響建筑內的氣溫，公知的方式是試圖通過設置加熱單元和 /或空氣調節單元來改變建筑內部的氣溫，從而克服這些溫度變化。一種公知的改變結構物中的空氣和/或物體(即結構物的熱負載)的溫度的方法 是采用空心的結構構件，設置成空心的目的是為了減輕這種構件的重量。這種空心構件廣 泛地應用于筆直結構物，例如構成墻壁、天花板或地板中任一者的全部或一部分。外部環境 空氣穿過一個或多個結構構件的至少一部分空心結構，同時該空氣被允許從結構構件進入 建筑的房間，從而使得該空氣能夠與房間內的空氣交換熱能，因而改變房間內的氣溫。

發明內容
根據本發明，提出了一種控制結構物內的熱負載的溫度的方法，包括提供具有高 熱質的結構構件，通過允許熱能在結構構件與熱負載之間傳遞來控制熱負載的溫度，該方 法包括為結構構件設置至少一個管道和出口，所述至少一個管道用于接收供應的空氣，所 述出口用于使供應的空氣能夠從管道流到熱負載，以便使沿管道經過的空氣與熱負載之間 能夠進行對流性的熱能傳遞，其中，通過調整沿管道經過的空氣的溫度來控制沿管道經過 的空氣與熱負載之間的熱能傳遞，該方法還包括在管道中設置用于運送熱能傳遞流體的導 管，所述導管與結構構件的管道及經過該管道的空氣熱接觸。使流體能夠在與結構構件的管道熱接觸的情況下穿過管道中的導管，使穿過管道 的流體既能夠從供應的空氣和結構構件傳遞熱能，又能夠傳遞熱能到供應的空氣和結構構 件。這樣能夠準確控制熱負載的溫度，因為能夠快速調整熱負載的溫度。假如管道內部用 于熱能傳遞的導管能夠使導管被改型成為具有管道的現有結構構件。在管道內設置導管的 進一步優點是，因為如果導管位于管道外，則結構構件的整體大小不必增加。例如如果在結 構構件的制造期間，將導管澆鑄到結構構件中，則不太可能損壞導管。通過使熱能傳遞流體沿管道經過以及使沿管道經過的空氣與熱能傳遞流體之間 能夠進行熱能傳遞，可調整沿管道經過的空氣的溫度。控制熱負載的溫度可包括使結構構件與熱負載之間能夠進行輻射熱能傳遞。通過使溫度不同于結構構件的熱能傳遞流體穿過導管以及使結構構件與流體之 間能夠進行熱能傳遞來調整結構構件的溫度，從而可調整結構構件與熱負載之間的熱能傳 遞的速率。該方法可包括對結構構件外部的熱能傳遞流體進行加熱或制冷。根據權利要求2至8任一項所述的方法包括調整結構構件與熱負載之間的熱能傳 遞和穿過結構構件的空氣與熱負載之間的熱能傳遞的相對量。
根據本發明的第二個方案，提出了一種用于控制熱負載的溫度的溫度控制裝置， 該溫度控制裝置包括結構構件，所述結構構件包括至少一個中空管道，空氣能在與結構構 件熱接觸的情況下穿過所述至少一個中空管道，結構構件還包括用于接收準備穿過管道的 空氣的入口和已經穿過管道的空氣能離開結構構件所經過的出口，結構構件還包括用于運 送熱能傳遞流體的導管，該導管位于管道內，與結構構件及穿過管道的空氣熱接觸。結構構件可包括具有高熱質的材料，例如結構構件可由混凝土制造。為了便于制造，結構構件可包括多個大致并排的管道，每個管道沿其大部分長度 與相鄰的管道由肋分開，各個管道經由肋中的開口能與相鄰的管道連通。相鄰的管道之間的開口可位于管道的縱向端或縱向端附近，例如在結構構件的邊 緣或鄰近邊緣。通過在結構構件的相對邊緣設置交替的管道，管道和開口可在入口與出口 之間形成“ S ”形曲線的氣流通道。導管可位于管道基部附近，優選埋置在與管道直接熱接觸的材料中，以在導管中 的熱能傳遞流體與結構構件之間提供良好的傳導熱能傳遞。導管可以是柔性的。熱能傳導流體優選為液體，并且可主要是水。根據本發明的第三個方案，提出了一種制造根據本發明的第二個方案的溫度控制 裝置的方法，該方法包括在結構構件中澆鑄管道。該方法可包括經由檢修孔將導管送入管道。該方法可包括將導管設置成多個部分，并用一個或多個連接器將導管的各部分聯 接起來。該方法可包括將導管定位在管道的基部或基部附近，并優選用材料層埋置導管， 以使導管與管道保持熱接觸。根據本發明的第四個方案，提出了一種包括根據本發明的第二個方案的溫度控制 裝置的結構物。該結構物可以是建筑。溫度控制裝置的結構構件可構成結構物的地板和天花板中至少一者的一部分。


下面以僅僅示例性的方式參考附圖來描述本發明，其中圖IA是依照根據本發明的方法來控制熱負載的溫度的結構構件的第一剖視圖，圖IB是結構構件的第二剖視圖，圖2是結構構件的一部分的立體圖，圖3示出了結構構件的底面，以及圖4是包括如圖1至3所示的結構構件的結構物的剖視圖。
具體實施例方式如圖1至圖3所示，設置結構構件10，其具有頂面12、底面14和四個側壁16。在 該示例中，結構構件10的截面大致為矩形。結構構件10優選由混凝土制造。結構構件10可用于以公知的方式來構建建筑結構物，例如可構成結構物的墻壁、天花板或地板的一部分。多個相同的結構物可連接起來以構建又輕又堅固的結構物。結構構件10可包括一個或多個加強元件，例如預拉伸的鋼絲22，當制造結構構件 10時，所述鋼絲22被拉長以對混凝土施加持續應力。結構構件10包括從一個側壁16沿縱向延伸到相對的側壁16的至少一個中空管 道18。這些中空管道18或各個中空管道18的截面大致為圓形，在制造結構構件10期間 例如用芯件形成到結構構件10中。在該示例中，結構構件10包括五個大致互相平行的中 空管道18a、18b、18C、18d、18e。應當明白的是，結構構件10可包括任意數量的中空管道 18，而且各個中空管道18可具有任意的截面形狀。各個中空管道18a_e與相鄰的中空管道 18a-e由實心的肋20分開。管道18a_e的形狀和大小取決于結構構件10的深度。例如，管 道18a-e的直徑在170mm與300mm之間。當結構構件10的深度為260mm時，管道18a_e的 截面優選為直徑約175mm的圓形；當結構構件10的深度為320mm時，管道18a_e優選為寬 約222mm、長約240mm的大致橢圓；以及當結構構件10的深度為400mm時，管道18a-e為寬 約218mm、長約的大致橢圓。空氣可沿各個中空管道18a_e經過。結構構件包括用于接收空氣進入結構構件10 的至少一個管道18a_e的入口 Μ。入口 M形成在其中一個管道18a_e的一端。剩余各個 管道18a_e的各端優選由例如塞子25堵塞。在本示例中，入口 M位于第一縱向管道18a 的第一端。應當明白的是，入口 M的可替換的制造方式為在結構構件10的側壁16、或頂 面12、或底面14之一中形成開口，使得該開口與至少一個管道18a-e流體連通。各個管道 18a-e的截面面積選擇為使得能夠沿管道18a_e獲得期望的空氣流速。流速可根據需要選 擇為任意流速，但是在本示例中為兩米每秒。結構構件還包括出口沈。出口沈與至少一個管道18a_e流體連通。在本示例中， 出口沈與第五管道18e流體連通，所述第五管道18e也就是最遠離與入口 M流體連通的 第一管道18a的管道18。在該示例中，出口沈位于結構構件10的底面14。然而，如以下 更詳細的描述，根據結構構件10是否構成建筑的地板、天花板或墻壁的一部分，出口沈可 替換地位于結構構件10的側壁16或頂面12之一上。對結構構件10的修改既可以作為制造步驟而不在現場進行，也可以當將結構構 件10用于構建建筑結構物時在現場進行，使得各個管道18a-e與至少一個相鄰的管道 18a-e流體連通。為了將一個管道18a_e連接到相鄰的管道18a_e，使一個管道18a_e與相 鄰的管道18a-e分離的肋20的一部分被移除。可以通過在結構構件10的頂面12或底面 14中鉆出一開口或“叉口” 30來移除肋20的該部分，使得開口 30流體連接兩個相鄰的管 道18a-e。開口 30優選位于兩個相鄰的管道18a_e的相應縱端或相應縱端附近。當相鄰的 管道18a-e之間已經形成流體連接之后，頂面12或底面14上的開口 30優選被堵塞，使得 管道18a_e保持流體連通，但頂面12或底面14沒有不必要的且可能令人不舒服的開口。開口 30設置在各個相鄰管道18a_e之間，管道18a與18b之間以及管道18c與18d 之間的多個開口 30設置在管道18a-e的第一縱向端，管道18b與18c之間以及管道18d與 18e之間的多個開口位于或靠近各自管道的第二縱向端。因此，入口 M與出口沈之間的 “S形曲線”氣流通道由管道18a-e與開口 30提供。用于運送熱能傳遞流體的導管32位于至少一個管道18a_e中。導管32包括第一 端34和第二端36。導管32優選為柔性的，而且由例如塑性材料制造。在優選實施例中，導管32的第一端34和第二端36均位于或靠近管道的入口對。導管32以S形曲線的方式沿 各個管道18a-18e經過，導管32穿過相鄰管道18a-18e之間的各個開口 30。導管32設置成多個部分，在該實施例中為兩部分，第一部分3 和第二部分32b。 設置連接器38使導管32的多個部分聯接起來，以便允許導管32的各部分32a、32b之間流 體連通。第一部分3 從入口 M接連地沿各個管道18a-e延伸。導管32的第二部分32b 通過位于管道18e中、出口沈附近的連接器38連接到第一部分32a。第二部分從連接器38 沿各個管道18a-e反過來遵循第一部分3 的路徑延伸回到入口 24。第一部分3 和第二 部分32b因此沿其各自的大部分長度相互大致平行，或者至少在彼此旁邊，第一部分3 起 到熱能傳遞流體的供應管線的作用，第二部分32b起到熱能傳遞流體的返回管線的作用。 當熱能傳遞流體經過導管32時，該配置方案有助于維持整個結構構件10的穩定溫度。導管32的第一部分3 和第二部分3 優選經由出口沈被送入管道18。連接 器38也可經由出口沈被容納在管道18e中，以便使熱能傳遞流體能夠經過導管32從入口 24經過各個管道18a-e連續流向出口沈附近的連接器38，然后從連接器38經過各個管道 18a-e流回到入口 24。將連接器38定位在出口沈附近使得能夠容易地接觸到連接器38以 進行維護或更換。因此出口 26為導管32和連接器38提供了檢修孔(access opening)。導管32優選位于或靠近管道18a_e的基部。例如，當結構構件10在形成結構物 的地板或天花板的過程中取其應有的方向時，導管32朝向各個管道18a_e的底部放置。在 該示例中，導管32的截面為圓形，然而應當明白的是，導管32可以是任意形狀。導管32的 截面直徑優選在16mm與25mm之間。導管32優選埋置在薄材料層40中，以使導管32與結構構件10保持良好、直 接的熱接觸。例如，可將一定量的混凝土灌入一個或多個管道18a_e中，以便越過導 管32流動，當混凝土凝固時，將導管32保持就位。形成層40的材料優選可自成水平狀 (self-levelling)，當材料固定時提供大致平坦的上表面。材料層優選比導管32的直徑深 約3mm，但應當明白的是，該層可以是任意厚度，只要該層對管道18的阻塞沒有達到使空氣 不能沿管道18經過的程度。將導管埋置在材料層40中的另一個優點在于，如果灰塵和/或其他殘渣積聚在管 道18a-e中，則能夠更加容易地對管道18a_e進行清潔，而且不會損壞導管32。此外，如果 管道18a-e具有大致平坦的下表面，而不是材料層40未覆蓋導管32的情況下的呈脊狀的 下表面，則清潔期間，殘渣不太可能積聚在管道18a_e中。應當明白的是，材料層40雖然是 可選的，而且可根據需要被省略，但期望的是，在此情況下導管32與管道的壁直接接觸，以 提供良好的導熱。應當明白的是，當設置材料層40時，材料層40的厚度可使得導管32被 部分地埋置、淺淺地埋置或深深地埋置在材料層40中。結構構件10可在制造步驟形成開口 30及插入導管32，或者可替換地，在用結構構 件10構建結構物之前，在現場形成開口 30以及插入導管32。圖4示出了構成建筑結構物50的一部分的多個結構構件10。建筑結構物50包 括擁有容積空氣(a volume of air)53的房間52。房間52還包括一個或多個物體M，其 包括結構物50的其他部分，例如家具和/或人。容積空氣53和物體M是結構物50的熱 負載。在該示例中，結構構件10構成結構物50的天花板55的一部分，使得結構構件10的 底面14面向房間52內。然而，應當明白的是，結構構件10可用來構建結構物50的任一部分。應當明白的是，可使用任意數量的結構構件10來構建結構物50。結構構件10是溫度控制裝置的一部分，用于控制結構物50內的熱負載的溫度。應 當明白的是，結構物50可包括一個以上的溫度控制裝置，以便能夠對結構物50的各個房間 或區域中的不同熱負載進行溫度控制。溫度控制裝置包括用于檢測結構物50內的熱負載的溫度的至少一個傳感器。溫 度控制裝置還包括用于檢測結構構件10的溫度和結構物50外部環境空氣的溫度的多個傳 感器。溫度控制裝置還包括用于從傳感器接收數據并對溫度控制裝置的操作進行控制的控 制單元51。如上所述，期望的是，房間52內的容積空氣53的溫度和/或物體M (具體而言是 居住者)的溫度，以及例如電氣設備等某些熱敏物體的溫度，維持在舒適溫度的范圍內。可 將舒適溫度的范圍，即預定的溫度上限和下限輸入控制單元51中。結構構件10與熱負載之間的熱能的總體傳遞或合成傳遞是輻射熱能傳遞和對流 熱能傳遞的結合。房間52內的結構構件10與物體M之間的熱能傳遞主要是輻射熱能傳 遞，然而結構構件10與容積空氣53之間的熱能傳遞主要是對流熱能傳遞。結構構件10具有高熱質，因此應當明白的是，結構構件10吸收和傳遞熱能比熱質 低的材料、例如結構構件10周圍的空氣要慢得多。因此，結構構件10的溫度趨向于比結構 構件10所處的環境的溫度滯后。為了更詳細地解釋這個溫度滯后，舉例而言，在日間，當熱負載和結構物50外部 環境空氣的溫度通常相對于結構構件10的溫度更高時，結構構件10從熱負載和經過管道 18a-e的空氣吸收熱能，所述空氣來自結構物50外部。在夜間，與結構構件10的溫度相比， 熱負載和結構物50外部環境空氣的溫度通常較低，結構構件10能夠將其所吸收的熱能的 至少一部分傳遞到其周圍。通過例如管線輸出或排出使得與結構構件10熱接觸的流體離 開結構物50，能夠將熱能傳遞到結構物50外部。結構構件10的溫度變化上的時間滯后使得結構構件10能夠將熱負載的溫度調整 到一定度數，這取決于結構構件10與熱負載之間的溫差。第一傳感器重復地或持續地檢查房間52內的容積空氣53和/或物體M的溫度， 即熱負載的溫度。控制單元51確定是否需要調溫，例如，如果熱負載的溫度高于上限，那么 期望操作溫度控制裝置來降低熱負載的溫度。類似地，如果熱負載的溫度低于下限，那么可 操作溫度控制裝置來升高熱負載的溫度。如果熱負載的溫度向上限或下限移動，或者已經 達到被認為足夠接近上限或下限而需要調溫的溫度，控制單元51也將操作溫度控制裝置。應當明白的是，熱負載的溫度可在短時間內顯著升高，例如，如果房間52被許多 人占據，或者具體而言，如果占據房間52的人數迅速增加。如果熱負載的溫度不斷增加，使 得溫度超出預定的上限，或者控制單元51確定溫度可能超出預定的上限，控制單元51將操 作溫度控制裝置，以便使熱量移離熱負載。熱負載的溫度升高得如此之快，以至于結構構件10無法足夠迅速地從熱負載吸 收充分的熱能，以維持容積空氣53的溫度在預定的舒適限度內。因此，期望對容積空氣53 和/或物體提供補充冷卻。控制單元51將各種因素考慮在內，例如包括熱負載的溫度、結構構件10的溫度和 外部環境空氣的溫度，從而確定最適宜的溫控方法。控制單元51能夠確定控制熱負載的溫度的最佳方法。例如，控制單元51確定結構構件10與熱負載的溫差是否足以提供充足的 輻射熱能傳遞，或者外部環境空氣與熱負載的溫差是否充足，以通過使外部環境空氣經過 結構構件10的管道18a-e進入房間52來提供充足的對流熱能傳遞。對于給定的一組條件而言，控制單元51能夠進行操作以確定輻射熱能傳遞和對 流熱能傳遞的最適宜的相對量，并相應操作溫度控制裝置，以便在可接受的時間內提供有 效的溫控。如果控制單元51確定，除了結構構件10能夠提供的輻射熱能傳遞之外，結構物50 外部環境空氣與容積空氣53之間的溫差足以使熱負載的溫度能夠主要通過對流方式來調 整，那么控制單元51會操作溫度控制裝置，以使一定量的來自結構物50外部環境的空氣進 入結構構件10的入口 24。外部環境空氣由例如風扇、泵或葉輪吸入或推入結構構件10的 管道，并經過該管道。這種較冷的外部環境空氣與容積空氣53的混合將導致容積空氣53 的總體溫度降低。由于外部環境空氣通過出口沈進入房間52，所以靠近出口沈的物體M 也會感受到冷氣流。該制冷方法使用對流熱能傳遞來調整熱負載的溫度。在空氣進入結構 構件10之前，可以對外部環境空氣進行預處理以調整其溫度。然而，當外部環境空氣經過管道18a_e時，空氣與結構構件10熱接觸，如果結構 構件比環境空氣更暖，環境空氣將從結構構件10吸收熱能，因此環境空氣的溫度將趨于升 高。當空氣執行充分的熱能傳遞的能力有所下降時，這會不利于對流熱能傳遞。通過對準 備穿過管道18a-e的空氣進行預處理，使得該空氣的溫度低于充分熱能傳遞所需要的極限 溫度，可以對這種氣溫的升高進行彌補。然而，應當明白的是，這樣的效率很低。有利地，經過管道18a_e、從結構構件10吸收了熱能的空氣的效能可用來控制結 構構件10的溫度，以便改進結構構件10與熱負載之間的輻射熱能傳遞。因為結構構件10 具有高熱質，則熱能被結構構件有效儲存以稍后使用。例如，在夜間，結構構件10被結構物 50外部供應的低溫環境空氣冷卻，通過將其熱能的至少一部分傳遞到環境空氣，因此使得 結構構件10能夠在日間從熱負載吸收熱能。可替換地或附加地，可以對日間結構構件10 吸收的熱能進行儲存，當熱負載的溫度低于期望的溫度范圍時，將熱能傳遞回熱負載，以便 升高容積空氣53和/或物體M的溫度。在一些情況下，例如熱負載的溫度在短期內發生大幅改變，房間52中的熱能增加 的程度或者增加的速度使得即使通過結構構件的輻射熱能傳遞以及較冷的外部環境空氣 穿過結構構件10時提供的對流熱能傳遞的結合，溫度控制系統也無法將熱負載的溫度維 持在預定的上限與下限內。在這些情況下，溫度控制系統能夠進行操作以使熱能傳遞流體 通過導管32循環。熱能傳遞流體優選為水，但可以是其他液體，例如制冷劑。為了實現熱負載的制冷，在低于結構構件10的溫度時，優選低于外部環境空氣的 溫度時，供應熱能傳遞流體。熱能傳遞流體在進入結構構件10之前進行預處理，以便將熱 能傳遞流體的溫度調整到期望的溫度。調整液體的溫度比調整氣體的溫度要容易；因此熱 能傳遞流體能夠被迅速調整到期望的溫度，并且調溫更為有效。由于導管32定位成與管道18a_e熱接觸，所以熱能傳遞流體也與經過管道18a_e 的空氣熱接觸。因此，熱能傳遞流體經過導管32能夠使經過管道18的環境空氣的溫度在 該空氣經由出口沈進入房間52之前得到調整。這使得環境空氣與容積空氣53之間的對 流熱能傳遞比熱能傳遞流體不經過導管32的情況更為有效。其優點在于，經過管道18a_e的空氣的溫度能夠在該空氣進入房間52之前很快被調整到最佳熱能傳遞的期望程度。這 減少了空氣從結構構件10吸收熱能的問題。熱能傳遞流體也能經由傳導從結構構件10吸收熱能，以便降低結構構件10的溫 度。結構構件10的溫度降低使得結構構件10能夠從熱負載進一步吸收熱能，以便降低熱 負載的溫度。熱能傳遞流體能夠比空氣更迅速地將熱能傳遞到結構構件10或從結構構件 10吸收熱能，例如比空氣快約14倍。這分別增加了結構構件10、物體M與容積空氣53之間的輻射熱能傳遞和對流熱 能傳遞的效能。溫度控制裝置提供的輻射熱能傳遞與對流熱能傳遞的相對量取決于熱能傳遞流 體與結構構件10之間以及熱能傳遞流體與經過管道18的空氣之間的溫差(ΔΤ)。溫差越 大，通過熱能傳遞流體進行熱能傳遞的可能性就越大。輻射熱能傳遞與對流熱能傳遞的相對量除了取決于熱能傳遞流體與結構構件之 間以及熱能傳遞流體與經過管道的空氣之間的溫差之外，導管32在管道18a-e的位置也會 影響熱能傳遞流體與結構構件10之間以及熱能傳遞流體與經過管道18a_e的空氣之間可 能的熱能傳遞的相對量。這些熱能傳遞的相對量影響著輻射熱能傳遞(即結構構件10與 物體M之間)和對流熱能傳遞(即經過管道18a_e的環境空氣與容積空氣53之間)中哪 一者是熱能傳遞的主要方式。導管32越是靠近與房間52熱接觸的結構構件10的面(在 該示例中為底面14)，熱能傳遞流體對輻射熱能傳遞的作用與熱能傳遞流體對于對流熱能 傳遞的作用的比率就越大。在沒有熱能傳遞流體經過導管32且外部環境溫度適宜的情況下，或者內部熱負 載相對恒定的情況下，就沒有必要使熱能傳遞流體經過導管32，而且在這種情況下，輻射熱 能傳遞約占結構物50內發生的熱能傳遞的70%，對流熱能傳遞約占發生的總熱能傳遞的 30%。在這些條件下，環境空氣與熱負載之間以及結構構件與熱負載之間的熱能傳遞的這 種結合效果能夠進行充分程度的調溫。在熱能傳遞流體經過導管32的情況下，對流熱能傳遞約占從熱負載吸收或傳遞 到熱負載的總熱能傳遞的40%，輻射熱能傳遞約占總熱能傳遞的60%。可以使用溫度控制裝置來升高熱負載的溫度。這可通過結構構件10的管道供應 溫度高于熱負載的外部環境空氣來實現。如果外部環境空氣與熱負載之間的溫差不足以實 現熱負載的充分調溫，那么可以在該空氣進入結構構件10之前對該空氣進行預處理來升 高環境空氣的溫度。可替換地或附加地，可以使溫度高于熱負載的熱能傳遞流體、優選溫度 高于經過管道18的空氣的熱能傳遞流體經過導管32，以便經由對流以及通過經由結構構 件10的輻射熱能傳遞而將熱能傳遞到熱負載。應當明白的是，其他的管道布局也是可以的，而且可以設置與此處所指定的尺寸 有所不同的管道和/或導管。應當明白的是，管道和/或導管的尺寸越大，則流體的流速越 高，但是設置這種管道/導管的難度越大。應當明白的是，導管32可設置在結構構件10的任意數量的管道18中，并可以使 用一個或多個管道18來接納除溫度控制裝置以外的裝置，例如電纜。溫度控制裝置可包括風扇，所述風扇用于調整經過管道18的外部環境空氣的流 速，或者對其進行加熱或制冷。頁 上述說明或下述權利要求或附圖所公開的、以其特定形式表述的特征，或者涉及 用于執行所公開的功能的裝置的特征，或者涉及用于獲得所公開的結果的方法或步驟的特 征，都可以酌情單獨地或以組合的方式用于以其多種形式來實現本發明。
權利要求
1.一種用于控制結構物內的熱負載的溫度的方法，包括設置具有高熱質的結構構件， 通過允許熱能在所述結構構件與所述熱負載之間傳遞來控制所述熱負載的溫度，所述方法 包括為所述結構構件設置至少一個管道和出口，所述至少一個管道用于接收供應的空氣， 所述出口用于使供應的空氣能夠從所述管道流到所述熱負載，以便使沿所述管道經過的空 氣與所述熱負載之間能夠進行對流熱能傳遞，其中，通過調整沿所述管道經過的空氣的溫 度來控制沿所述管道經過的空氣與所述熱負載之間的熱能傳遞，所述方法還包括在所述管 道中設置用于運送熱能傳遞流體的導管，所述導管與所述結構構件的所述管道及經過所述 管道的空氣熱接觸。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，通過使所述熱能傳遞流體沿所述管道經過，以及 使沿所述管道經過的空氣與所述熱能傳遞流體之間能夠進行熱能傳遞，來調整沿所述管道 經過的空氣的溫度。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，控制所述熱負載的溫度包括使所述結構構件 與所述熱負載之間能夠進行輻射熱能傳遞。
4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，通過使溫度不同于所述結構構件的 熱能傳遞流體穿過所述導管以及使所述結構構件與所述流體之間能夠進行熱能傳遞來調 整所述結構構件的溫度，從而調整所述結構構件與所述熱負載之間的熱能傳遞的速率。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，通過使溫度不同于所述結構構件的熱能傳遞流 體穿過所述管道，以及使所述結構構件與所述流體之間能夠進行熱能傳遞來增大所述結構 構件與所述熱負載之間的熱能傳遞的速率。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的方法，包括在熱能傳遞流體進入所述結構構件 之前，調整所述熱能傳遞流體的溫度。
7.根據權利要求2至6中任一項所述的方法，包括調整所述結構構件與所述熱負載之 間的熱能傳遞和穿過所述結構構件的空氣與所述熱負載之間的熱能傳遞的相對量。
8.—種控制大致如本文所述和/或如附圖所示的熱負載的溫度的方法。
9.一種用于控制熱負載的溫度的溫度控制裝置，所述溫度控制裝置包括結構構件，所 述結構構件包括至少一個中空管道，空氣能在與所述結構構件熱接觸的情況下穿過所述至 少一個中空管道，所述結構構件還包括用于接收準備穿過所述管道的空氣的入口和已經穿 過所述管道的空氣能離開所述結構構件所經過的出口，所述結構構件還包括用于運送熱能 傳遞流體的導管，所述導管位于所述管道內，與所述結構構件及穿過所述管道的空氣熱接 觸。
10.根據權利要求9所述的溫度控制裝置，其中所述結構構件包括具有高熱質的材料。
11.根據權利要求9或10所述的溫度控制裝置，其中所述結構構件由混凝土制造。
12.根據權利要求9至11中任一項所述的溫度控制裝置，其中所述結構構件包括多個 大致并排的管道，每個管道沿其大部分長度與相鄰的管道由肋分開，各個所述管道經由所 述肋中的開口能與相鄰的管道連通。
13.根據權利要求12所述的溫度控制裝置，其中所述管道和所述開口在所述入口與所 述出口之間形成“S”形曲線通道。
14.根據權利要求12或13所述的溫度控制裝置，其中所述導管位于所述管道的基部附近。
15.根據權利要求12至14中任一項所述的溫度控制裝置，其中所述導管是柔性的。
16.根據前述權利要求中任一項所述的溫度控制裝置，其中所述熱能傳遞流體是液體。
17.根據權利要求12至16中任一項所述的溫度控制裝置，其中所述熱能傳遞流體主要 是水。
18.—種大致如本文所述和/或如附圖所示的溫度控制裝置。
19.一種制造根據權利要求9至18中任一項所述的溫度控制裝置的方法，其包括在所 述結構構件中澆鑄所述管道。
20.根據權利要求19所述的方法，包括經由檢修孔將所述導管送入所述管道。
21.根據權利要求20所述的方法，包括將所述導管埋置在材料層中，以使所述導管與 所述管道保持熱接觸。
22.—種構建如本文所述和/或附圖所示的溫度控制裝置的方法。
23.一種包括根據權利要求9至18中任一項所述的溫度控制裝置的結構物。
24.根據權利要求23所述的結構物，其中所述結構物是建筑。
25.根據權利要求M所述的結構物，其中所述溫度控制裝置的所述結構構件構成所述 結構物的地板和天花板中至少一者的一部分。
全文摘要
一種控制結構物(50)內的熱負載的溫度的方法，包括提供具有高熱質的結構構件(10)，通過允許熱能在結構構件(10)與熱負載之間傳遞來控制熱負載的溫度，該方法包括為結構構件(10)設置至少一個管道(18)和出口(26)，所述至少一個管道用于接收供應的空氣，所述出口用于使供應的空氣能夠從管道(18)流到熱負載，以便使沿管道(18)經過的空氣與熱負載之間能夠進行對流熱能傳遞，其中通過調整沿管道(18)經過的空氣的溫度來控制沿管道(18)經過的空氣與熱負載之間的熱能傳遞，該方法還包括在管道(18)中設置用于運送熱能傳遞流體的導管(32)，該導管(32)與結構構件(10)的管道(18)及經過管道(18)的空氣熱接觸。
文檔編號F24D11/00GK102119301SQ200980131193
公開日2011年7月6日 申請日期2009年3月20日 優先權日2008年6月10日
發明者杰弗里·拉塞爾史密斯 申請人:塔邁克建工材料有限公司