一种基于半导体制热的模块化辐射地板的制作方法

本实用新型涉及一种辐射地板，尤其涉及一种基于半导体制热的模块化辐射地板。

背景技术：

由于辐射供暖具有较高的热舒适性，因此辐射地板系统受到越来越多居民的喜爱，新建建筑开始大规模采用辐射地板系统，并且既有居民建筑也有许多开始做辐射地板系统的安装改造。辐射地板系统由于热惯性大，因此需要连续运行，存在能耗大的缺点，如何在保证安全性的前提下提高其供暖效率是辐射地板系统研究重点。

现有技术中辐射地板主要分为水暖地板和电暖地板。水暖地板通过在地板下铺设水管，并通以热水对地板进行加热，这种方式在运行过程中容易出现脏堵，维护检修麻烦，同时热惯性大，能耗高；电暖地板通过在地板下铺设电热膜等电加热设备对地板进行加热，这种方式存在电热效率低、能耗高的缺点，并且运行过程中可能存在局部过热而出现火灾的危险。现有地板采暖系统都存在邻室传热的问题，需要在安装过程中做好地板底部的保温来减少系统热量损耗，不仅增加了安装设计难度，并无法从根源解决热量浪费的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种基于半导体制热的模块化辐射地板，利用半导体制热反应迅速、制热效率高和运行稳定的特点，实现辐射地板的个性化局部供暖，为人体活动区域营造局部舒适的热环境；并可间歇性工作、安全可靠，安装和维护方便。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于半导体制热的模块化辐射地板，其特征在于：该辐射地板是由多个地板单元模块组成，每个地板单元模块包括地板上层、地板下层和半导体组件；所述半导体组件包括PN节、上金属导体、下金属导体、上导热层和下导热层；地板单元模块的连接结构由上至下依次为地板上层、上导热层、上金属导体、PN节、下金属导体、下导热层和地板下层；多个地板单元模块的导线彼此并联。

上述技术方案中，其特征在于：地板上层、上导热层、上金属导体、PN节、下金属导体、下导热层和地板下层相邻之间接触处涂以导热硅脂或安装导热硅胶垫片。

优选地，所述上导热层和下导热层为陶瓷片或导热硅胶绝缘片；上导热层和下导热层厚度为1-3mm。

优选地，上金属导体和下金属导体厚度为0.5-1mm。

优选地，地板单元模块为矩形，其面积为0.05—1m²。

优选地，地板下层为硅胶层或橡胶层，地板下层厚度为2--10mm。

本实用新型具有以下优点及突出性的技术效果：①利用半导体制热效率较高、反应迅速，且半导体制热运行稳定安全性高，能够做到个性化局部供暖。②使用辐射的传热形式供暖，对人体而言热舒适性较高。③避免了邻室传热的问题，能够将热量全部用于辐射供能。④可以进行模块化生产和安装，提高了施工效率。

附图说明

图1为地板单元模块的结构示意图。

图2为半导体组件剖面图。

图3为由地板单元模块组装而成的模块化辐射地板。

图中：1-导线；2-地板上层；3-地板下层；4-半导体组件；5-PN节；6a-上导热层；6b-下导热层；7-电源；8a-上金属导体；8b-下金属导体；9-地板单元模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供的一种基于半导体制热的模块化辐射地板，该辐射地板是由多个地板单元模块9组成，每个地板单元模块包括地板上层2、地板下层3和半导体组件4(如图1所示)；所述半导体组件4包括PN节5、上金属导体8a、下金属导体8b、上导热层6和下导热层6(如图2所示)；地板单元模块9的连接结构由上至下依次为地板上层2、上导热层6a、上金属导体8a、PN节5、下金属导体8b、下导热层6b和地板下层3；地板上层2、上导热层6a、上金属导体8a、PN节5、下金属导体8b、下导热层6b和地板下层3相邻之间接触处涂以导热硅脂或安装导热硅胶垫片；多个地板单元模块的导线1彼此并联。每个地板单元模块可为矩形，也可选用其它形状，其面积一般为0.05—1m²。

上导热层和下导热层的材料采用绝缘的热导体，一般可采用陶瓷片或导热硅胶绝缘片，上导热层和下导热层厚度可为1-3mm。上金属导体8a和下金属导体8b的材料可优选为铁、铜或铝；上金属导体和下金属导体的厚度一般为0.5-1mm。地板上层2一般为大理石、瓷砖、木材等常见的地板材料，可以直接铺设于房间内；地板下层为硅胶层或橡胶层，地板下层厚度为2--10mm，用于支撑固定地板单元模块9，同时由于地板是受压体，防止PN节5受到挤压而损坏，其厚度一般为2--10mm。

半导体组件4在通电的条件下，电能输入到PN节5中，使其下表面形成低温面，地板单元模块9下层从外界吸收热量，通过地板下层3、下导热层6b、下金属导体8b传递至PN节5下表面；而PN节5上表面是高温面，将电能转化成的热量和从地板单元模块9下层吸收的热量通过上金属导体8a、上导热层6a传递给地板上层2，实现地板上表面的加热，实现辐射供暖。

通过对电源7的调节可以实现对地板上层2的表面温度进行控制，能够保证室内热舒适的可调节性。为了保证地板上层2的表面温度不超过安全上限，地板上层2的表面温度过高时自动切断电源7，实现过热保护。

如图2所示，半导体组件4中的PN节5均匀布置，保证地板上层2受热的均匀性和PN节5受压力的均匀性。PN节5的密度决定于地板单元模块9的最大单位面积供暖量，根据使用场景和产品需求进行设计。

如图3所示，地板单元模块9可以直接彼此并联连接组装后使用，大大提高了施工效率和产品的适用性。通过地板单元模块9的导线1接口将各个地板单元模块9并联，保证每块单元在相同电压下能够同时通电使用。