專利名稱：一種冬暖夏涼的蓄熱地炕的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于室內(nèi)取暖設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冬暖夏涼的蓄熱地炕。
背景技術(shù)：
火炕具有悠久的歷史和濃厚的文化底蘊(yùn)，是我國(guó)北方勞動(dòng)人民長(zhǎng)期在嚴(yán)寒的氣候條件下最早掌握并使用的生活取暖方式之一?；鹂怀杀据^低并利用可再生的生物質(zhì)能源，擁有一定的生態(tài)內(nèi)涵和豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，符合可持續(xù)發(fā)展理念，符合國(guó)家節(jié)能減排政策?；鹂灰卜Q“炕”或“大炕”，是一種高約600 mm 700 mm，寬約2m左右，長(zhǎng)可隨居室長(zhǎng)度而定的藍(lán)石結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)施?？挥煽话搴涂粔M成，炕墻中有煙道，上面覆蓋有混凝土炕板，炕板上面覆蓋以泥土摸平?；鹂又锌眨纬蔁煹?，并通過(guò)煙道進(jìn)行取暖。煙最后從火炕煙口通過(guò)煙囪排出室外。一般炕與灶臺(tái)相連，為使居室空氣清潔，灶不與炕在同一個(gè)房間，取暖時(shí)利用做飯的燒柴使火炕發(fā)熱，所以不必再單獨(dú)燒炕。2004年底全國(guó)約有6700萬(wàn)鋪火炕，使用人口達(dá)1. 75億。由于我國(guó)北方農(nóng)村住戶多且分散，采暖面積大，很難實(shí)現(xiàn)集中供暖；同時(shí)，火炕可以使用任何形式的生物質(zhì)能源來(lái)改善室內(nèi)熱環(huán)境并減少商品能源消耗，不會(huì)增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，從我國(guó)農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平和火炕的應(yīng)用特點(diǎn)來(lái)看，火炕將會(huì)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)一直被廣泛沿用?，F(xiàn)有的火炕分傳統(tǒng)落地式火炕、架空式火炕(吊炕)和火墻式火炕。這三種火炕具有共同的局限性一、薪柴消耗量大，浪費(fèi)燃料，熱效率均有待提高。二、炕體蓄熱效果差，火炕是間歇供熱的，由于夜間間歇時(shí)間較長(zhǎng)，因此嚴(yán)冬凌晨室內(nèi)溫度很低，甚至低于5°C。三、由于夏天室外氣溫高，或陰雨天室外氣壓低，煙囪和炕體內(nèi)的熱壓如果過(guò)小，或在室外逆風(fēng)(風(fēng)向與煙氣流向相反)的情況下，當(dāng)風(fēng)壓和熱壓作用相反時(shí)，會(huì)產(chǎn)生灶不好燒現(xiàn)象，引起煙氣回流發(fā)生室內(nèi)空氣污染。四、夏天，由于炊事給炕體供熱，致使室內(nèi)溫度過(guò)高。夜里睡在加熱的炕面上，人們會(huì)感覺(jué)室內(nèi)更熱，舒適性差。因此，夏天火炕加熱與室內(nèi)降溫一直是一對(duì)矛盾的問(wèn)題。灶的熱效率低主要原因是生物質(zhì)燃料不能充分燃燒而產(chǎn)生大量的碳粉塵和CO、CO2,還有少量的SO2和NOx，煙囪冒出的煙氣越黑，則說(shuō)明生物質(zhì)燃料燃燒越不充分，有害氣體含量越多。生物質(zhì)燃料燃燒不充分有如下原因一、爐灶進(jìn)氧量不充足。傳統(tǒng)爐灶其落灰室在地面以下，爐篦子與地面平齊，燃料燃燒以后產(chǎn)生熱壓，氧氣不能從落灰室進(jìn)入，因此爐灶進(jìn)風(fēng)幾乎完全從爐灶門進(jìn)入，而在生物質(zhì)燃料添入爐灶后其本身也阻擋了進(jìn)風(fēng)，因而燃燒缺氧而達(dá)不到充分燃燒。二、炕與灶高度差過(guò)小，煙氣流動(dòng)不順暢。從流體力學(xué)的角度看，由于煙氣在流動(dòng)的過(guò)程中是上升的，所以炕與灶高差越大越有利煙氣流動(dòng)。但火炕炕體的高度以合適為宜，不能太高也不能太矮，太高不利于上炕和坐在炕沿上，太矮不利于煙氣的流動(dòng)和熱量的傳遞，一般炕體的高度大致為600 mm 700mm,而爐灶高度一般在500 mm左右。生物質(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生火焰的燃燒過(guò)程為兩個(gè)階級(jí)即揮發(fā)分析出燃燒和焦碳燃燒，前者約占燃燒時(shí)間的10%，后者則占90%。生物質(zhì)燃料在燃燒過(guò)程中有以下一些特點(diǎn)I)生物質(zhì)燃料的密度小，結(jié)構(gòu)比較松散，揮發(fā)分含量高，在250°C時(shí)熱分解開(kāi)始，在325°C時(shí)就已開(kāi)始十分活躍，350°C時(shí)揮發(fā)分能析出80%。燃燒過(guò)程中揮發(fā)分析出時(shí)間較短，若空氣供應(yīng)不當(dāng)，有機(jī)揮發(fā)分容易不被燃燼而排出，排煙為黑色，嚴(yán)重時(shí)為濃黃色煙。所以必須有足夠的擴(kuò)散型空氣供給，燃燒室必須有足夠的容積和一定的攔火，以便有一定的燃燒空間和燃燒時(shí)間。同時(shí)空氣供給量的多少也是燃燒效率的關(guān)鍵之一。2)揮發(fā)分逐漸析出和燒完后，燃料的剩余物為疏松的焦碳，氣流運(yùn)動(dòng)會(huì)將一部分碳粒裹入煙道使燃燒率降低。3)揮發(fā)分燒完，焦碳燃燒受到灰燼包裹和空氣滲透較難的影響，妨礙了焦碳的燃燒，造成灰燼中殘留余碳。因此落灰室加強(qiáng)通風(fēng)促進(jìn)焦碳充分燃燒提高生物質(zhì)燃料燃燒效率。因此，當(dāng)火炕的高度高于爐灶300 mm以上，落灰室的高度大于200mm，排煙不僅更加通暢，而且進(jìn)風(fēng)量大，燃料產(chǎn)生揮發(fā)分中的CO、H2, CH4、碳?xì)浠衔顲xHy等會(huì)完全燃燒，揮發(fā)分逐漸析出和燒完后，燃料的剩余物為疏松的焦碳，當(dāng)供風(fēng)供氧量加大，焦碳燃燒會(huì)更加充分。炕的熱效率低主要是炕的蓄熱效果差。傳統(tǒng)意義上的地炕也叫“燃池”，是我國(guó)東北部分地區(qū)由傳統(tǒng)民居中的“火炕”演化而來(lái)的。燃池供暖的工作原理是冬季來(lái)臨時(shí)由進(jìn)出料口向燃池內(nèi)送入燃料，然后用力將其擠壓密實(shí)并充滿池體空間，燃料越密實(shí)，池體空間盛料越多，燃燒時(shí)間就越長(zhǎng)，而且燃料間隙里的空氣越少，陰燃的速度也越容易得到控制。所以說(shuō)，燃池是一種以主體位于采暖建筑地面下的一個(gè)燃燒空間，植物殘碎的根、莖、葉及鋸末等為燃料并使燃料處于厭氧陰燃狀態(tài)，產(chǎn)生的熱量經(jīng)散熱面通過(guò)傳導(dǎo)、輻射和對(duì)流方式，提高室內(nèi)溫度的取暖方法。從滿足人的熱舒適性的生理需求的角度來(lái)看，地炕采暖熱舒適性更優(yōu)于傳統(tǒng)火炕采暖，因?yàn)榉块g的熱梯度下高上低熱環(huán)境質(zhì)量更好，室內(nèi)地表溫度均勻，室溫由下而上逐漸遞減，給人以腳溫頭涼的良好感覺(jué)；改善血液循環(huán)，促進(jìn)新陳代謝。同時(shí)，采用地暖后室溫由下而上均勻分布，空氣對(duì)流減弱，水分散失減少，濕度環(huán)境對(duì)人體更有利。另外，夜間人們?cè)趥鹘y(tǒng)火炕上休息入眠，由于傳統(tǒng)火炕炕面鋪蓋被褥致使火炕的輻射散熱性能大大降低，如果沒(méi)有其他熱源則周圍墻體和地面的冷空氣與炕面上方的熱空氣對(duì)流加快，因此室溫下降較快。而地炕采暖一大特點(diǎn)是在輻射強(qiáng)度和溫度的雙重作用下對(duì)房間進(jìn)行采暖，形成較合理的室內(nèi)溫度場(chǎng)分布和熱輻射作用，因此地炕采暖最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省能源，節(jié)能幅度可以達(dá)到30%。所以采用地炕采暖設(shè)計(jì)房間溫度時(shí)，室溫比普通火炕采暖低2°C就可以滿足火炕采暖所需的效果，這一現(xiàn)象在夜間睡眠時(shí)尤為突出。目前，現(xiàn)有的地炕為方便人進(jìn)入燃池內(nèi)入料和出料，燃池深一般在1.5m以上，所以修建燃池建造成本加大；同時(shí)燃池面積一般有限，使用的燃料用量相當(dāng)大，并且要加工成碎末，因此燃料使用成本加大；此外，燃池入料和出料費(fèi)工費(fèi)力，工作量大；另外，燃池各部位如散熱頂面、進(jìn)(出)料口蓋板、煙道部分密封效果不好，會(huì)使室內(nèi)空氣污染，造成一氧化碳中毒。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有火炕、地炕存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種即熱性好，方便、清潔、環(huán)保、節(jié)能，帶有水暖并可供熱風(fēng)、可基本控制室溫的冬暖夏涼的蓄熱地炕。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種冬暖夏涼的蓄熱地炕，包括位于地面以下的炕體、爐灶和煙囪三部分，炕體為散熱部件，爐灶為熱源體，煙囪為排煙部件;所述炕體包括炕板和卵石蓄熱床，在炕板與卵石蓄熱床之間留有間隙形成煙道；所述煙 垂直于炕板布置且外端開(kāi)ロ，煙道與畑 連接處開(kāi)設(shè)有煙道出煙ロ使兩者連通；
所述爐灶包括具有爐門的灶膛和具有落灰室門的落灰室，所述落灰室設(shè)置在灶膛的下方，在灶膛與落灰室之間設(shè)置有爐箅子；所述爐灶分為冬季爐灶和夏季爐灶，冬季爐灶灶膛內(nèi)部的上方設(shè)置有熱水圈，熱水圈通過(guò)熱水圈托架固定支撐；所述熱水圈內(nèi)部中空，兩端分別與供水管和回水管的一端固定連通，供水管和回水管的另一端分別與暖氣片固定連通，所述供水管與膨脹水箱相連通；冬季爐灶灶膛的排煙ロ與排煙腔筒相連通，所述排煙腔筒內(nèi)部中空，排煙腔筒出煙ロ設(shè)置在炕體的煙道內(nèi)；在所述排煙腔筒的外部套有套筒，排煙腔筒與套筒之間密封形成熱風(fēng)室，熱風(fēng)室的一端經(jīng)送風(fēng)管與調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)相連通，另一端與熱風(fēng)出風(fēng)管相連通，熱風(fēng)出風(fēng)管的出口設(shè)置在炕體外需采暖的室內(nèi)；夏季爐灶灶膛的排煙ロ與設(shè)置在炕體煙道內(nèi)的夏季爐灶排煙管相連通，所述夏季爐灶排煙管的出口與畑 相連通，在所述炕板的上表面設(shè)置有炕面。所述爐門、落灰室門、落灰室、送風(fēng)管、灶膛、爐箅子、熱水圈、熱風(fēng)出風(fēng)管及排煙腔筒均為耐熱金屬制成。所述夏季爐灶排煙管為缸瓦管。所述炕體與爐灶的高度差為600_。所述爐灶的灶臺(tái)的高度為900mm，落灰室的高度為300mm，吊火的高度為200mm。所述排煙腔筒由斜直段和平直段組成，斜直段與水平夾角為60°，平直段位于炕體的煙道內(nèi)。所述炕板為鋼筋混凝土炕板。本發(fā)明的有益效果(I)本發(fā)明的排煙腔筒可形成二次燃燒；從流體力學(xué)的角度看，由于煙氣在流動(dòng)的過(guò)程中是上升的，所以炕與灶高度差越大越有利于煙氣的流動(dòng)，排煙才能更加通暢，爐灶的熱效率才能進(jìn)ー步提高；由于地炕炕體與爐灶的高度差為600mm(即居室地面與灶臺(tái)頂面的高度差為600_)，且排煙腔筒斜直段與水平夾角為60°，因而，揮發(fā)分逐漸析出和燒完后，燃料的剰余物為疏松的焦碳，氣流運(yùn)動(dòng)會(huì)將一部分焦碳顆粒裹入排煙腔筒斜直段形成ニ次燃燒(一次燃燒的中間產(chǎn)物與外圍空氣再次反應(yīng)而生成穩(wěn)定的最終產(chǎn)物的燃燒)，二次燃燒可增加熱量的利用，并可消除煙塵，起到環(huán)保的效果；(2)本發(fā)明的熱水圈在生物質(zhì)燃料燃燒時(shí)可將熱水圈內(nèi)的水加熱，熱水圈與膨脹水箱和居室內(nèi)的暖氣片形成熱水循環(huán)水暖系統(tǒng)，増加了室內(nèi)的溫度；(3)本發(fā)明的爐灶分為冬季爐灶和夏季爐灶，冬季爐灶可利用水暖系統(tǒng)、風(fēng)暖系統(tǒng)及地下卵石蓄熱床取暖；夏季爐灶燃燒的熱煙氣不經(jīng)過(guò)卵石蓄熱床而直接由夏季爐灶排煙管經(jīng)畑 排出室外，因而達(dá)到冬暖夏涼的效果；而春秋季節(jié)可使用冬季爐灶，關(guān)閉風(fēng)暖系統(tǒng)，只采用地下卵石蓄熱床和水暖系統(tǒng)取暖就能滿足室溫要求；(4)本發(fā)明的地炕的蓄熱能力大大提高；卵石是良好的顯熱儲(chǔ)熱材料，卵石之間具有均勻的孔隙，卵石蓄熱床整體熱容熱導(dǎo)率高，儲(chǔ)熱效果好；生物質(zhì)燃料燃燒后的熱能不僅直接加熱炕面，而且儲(chǔ)存在炕體內(nèi)的卵石蓄熱床中，實(shí)現(xiàn)蓄熱、放熱，繼而長(zhǎng)時(shí)間加熱炕面，較傳統(tǒng)火炕熱量損失小、熱效率高，能夠使炕面長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到人體所需熱舒適溫度，且產(chǎn)生同樣的熱量耗費(fèi)的燃料少，達(dá)到節(jié)能的效果；(5)本發(fā)明的地炕即熱性好，房間溫度升高迅速；熱風(fēng)室通過(guò)送風(fēng)管連接調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)，通過(guò)調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)的鼓吹作用將熱風(fēng)室內(nèi)的加熱空氣送入室內(nèi)，使室內(nèi)快速升溫，同時(shí)室內(nèi)冷空氣補(bǔ)充進(jìn)調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)，如此冷熱空氣快速對(duì)流運(yùn)動(dòng)，形成熱空調(diào)作用，采暖效果好；(6)本發(fā)明的地炕在地面以上設(shè)高度為300mm的落灰室，起到二次進(jìn)風(fēng)的作用，進(jìn)氧量増大，點(diǎn)火容易起火快，薪柴燃燒更加充分；吊火高度為200mm，保證高溫火焰接觸鍋底，熱量得以充分利用，燒飯時(shí)間明顯縮短；生物質(zhì)燃料完全燃燒所產(chǎn)生灰量少，既清潔又減少了扒灰的勞動(dòng)強(qiáng)度；(7)本發(fā)明的地下卵石蓄熱床可起到夏季降溫的作用；夏季高溫炎熱，氣溫可達(dá)到30°C以上，而室內(nèi)的地下卵石蓄熱床置于地下，因此卵石的溫度會(huì)低于室內(nèi)氣溫，卵石是良好的顯熱儲(chǔ)熱材料，會(huì)吸收室內(nèi)空氣熱量，使室內(nèi)溫度下降，房間更加涼爽舒適。


圖1是應(yīng)用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的農(nóng)宅平面示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖2的A部局部放大圖；圖4是圖1的B-B剖視圖；圖5是圖4的B部局部放大圖；圖6是水暖系統(tǒng)示意圖；圖7是熱水圈的剖面示意圖；圖8是熱水圈的立面示意圖；圖9是風(fēng)暖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是圖9的C-C剖視圖；圖中1 一廚房，2—主居室，3—洗手間，4一客廳，5—儲(chǔ)藏室，6—居室，7—冬季爐灶，8—夏李爐灶，9—臺(tái)階,10—暖氣片，11 一調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)，12—廚房地板，13 一坑板,14 一卵石蓄熱床，15—窗，16—煙17一基礎(chǔ)，18—屋蓋，19—煙洞，20一排煙腔筒，21—熱風(fēng)出風(fēng)管，22—熱水圏，23—供水管，24—回水管，25—膨脹水箱，26—送風(fēng)管，27—排煙腔筒出煙ロ，28—排煙ロ，29—煙道，30—煙道出煙ロ，31—夏季爐灶排煙管，32—爐門，33—灶膛，34—爐箅子，35—落灰室，36—鍋，37—落灰室門，38—熱風(fēng)室，39—坑體，40—炕面，41ー爐灶，42—套筒。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步的詳細(xì)說(shuō)明。如圖1、圖2、圖4所示，一種冬暖夏涼的蓄熱地炕，包括位于地面以下的炕體39、爐灶41和煙囪16三部分，爐灶41分為冬季爐灶7和夏季爐灶8，炕體39為散熱部件，冬季爐灶7為熱源體，煙囪16為排煙部件。如圖2、圖4所示，所述炕體39包括炕板13和卵石蓄熱床14，在炕板13與卵石蓄熱床14之間留有間隙形成煙道29 ;所述煙囪16垂直于炕板13布置且外端開(kāi)ロ，煙道29與煙囪16連接處開(kāi)設(shè)有煙道出煙ロ 30使兩者連通，在煙道29過(guò)墻處開(kāi)有煙洞19。如圖3、圖5所示，所述爐灶41包括具有爐門32的灶膛33和具有落灰室門37的落灰室35，所述落灰室35設(shè)置在灶膛33的下方，在灶膛33與落灰室35之間設(shè)置有縫隙式的爐箅子34。如圖1所示，所述爐灶41分為冬季爐灶7和夏季爐灶8，所述冬季爐灶7和夏季爐灶8并列位于廚房I內(nèi)。如圖2、圖3所示，冬季爐灶7灶膛33內(nèi)部的上方設(shè)置有熱水圈22，熱水圈22通過(guò)熱水圈托架固定支撐；如圖7、圖8所示，所述熱水圈22內(nèi)部中空，里面裝滿水，兩端分別與供水管23和回水管24的一端固定連通，供水管23和回水管24的另一端分別與暖氣片10固定連通，所述供水管23與膨脹水箱25相連通，形成重力自然循環(huán)的水暖系統(tǒng)，如圖6所示；冬季爐灶7灶膛33上部的排煙ロ 28與排煙腔筒20相連通，所述排煙腔筒20內(nèi)部中空，排煙腔筒出煙ロ 27設(shè)置在炕體39的煙道29內(nèi)；在所述排煙腔筒20的外部套有套筒42，排煙腔筒20與套筒42之間密封形成熱風(fēng)室38，熱風(fēng)室38的一端經(jīng)送風(fēng)管26與設(shè)置在地炕外部的調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)11相連通，另一端與熱風(fēng)出風(fēng)管21相連通，熱風(fēng)出風(fēng)管21的出口設(shè)置在炕體39外需采暖的室內(nèi)，形成風(fēng)暖系統(tǒng)，如圖9、圖10所示；通過(guò)改變調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)11的速度調(diào)節(jié)送風(fēng)管26內(nèi)送入熱風(fēng)的速度和大小，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)整；所述夏季爐灶8為夏季不需采暖時(shí)使用，如圖4、圖5所示，夏季爐灶8灶膛33內(nèi)無(wú)熱水圈22，上部的排煙ロ 28與設(shè)置在炕體39煙道29內(nèi)的夏季爐灶排煙管31相連通，所述夏季爐灶排煙管31的出口與煙囪16相連通，在所述炕板13的上表面設(shè)置有炕面40。所述爐門32、落灰室門37、落灰室35、送風(fēng)管26、灶膛33、爐箅子34、熱水圈22、熱風(fēng)出風(fēng)管21及排煙腔筒20均為耐熱金屬制成。所述夏季爐灶排煙管31為熱阻值較高隔熱性較好的缸瓦管。如圖2、圖4所示，本實(shí)施例中，廚房I地面低于主居室2、居室6地面1. 5m，廚房I形成半地下室；炕體39與爐灶41的高度差為600mm，灶臺(tái)的高度為900mm，形成高架灶，比傳統(tǒng)600mm高的灶臺(tái)炊事彎腰操作更具舒適性；落灰室35的高度為300mm，落灰室35位于地面之上，起到二次進(jìn)風(fēng)的作用，進(jìn)氧量増大，點(diǎn)火容易起火快，薪柴燃燒更加充分；吊火的高度為200mm，保證高溫火焰接觸鍋36底，熱量得以充分利用，燒飯時(shí)間明顯縮短，生物質(zhì)燃料減少一半；由于煙氣流通順暢，爐灶41內(nèi)生物質(zhì)燃料完全燃燒，有效地改善了灶間煙熏火燎的惡劣環(huán)境，做飯的時(shí)間縮短了一半，減輕了農(nóng)村婦女的勞動(dòng)強(qiáng)度、有益于身體健康；所述爐灶41吊火高度即爐箅子34與鍋36底中心(鍋臍)間的距離。如圖2、圖3所示，所述排煙腔筒20由斜直段和平直段組成，斜直段與水平夾角為60°，平直段位于炕體39的煙道29內(nèi)。所述炕板13為鋼筋混凝土地炕板。由于地炕炕體39與爐灶41的高度差為600mm，且排煙腔筒20斜直段與水平夾角為60°，因而，氣流運(yùn)動(dòng)會(huì)將一部分焦碳顆粒裹入排煙腔筒20斜直段形成二次燃燒，二次燃燒可增加熱量的利用，増大燃燒效率；并可消除煙塵，起到環(huán)保的效果，減少有害氣體排放。
本發(fā)明的地炕通過(guò)蓄存流經(jīng)地炕炕體39內(nèi)的煙氣熱量，然后將熱量釋放到室內(nèi)進(jìn)行采暖。地炕炕體39吸收的熱量越多，供熱能力才會(huì)越強(qiáng)。傳統(tǒng)火炕只靠炕板13蓄熱，吸收的熱量少。如圖2、圖4所示，本發(fā)明的地炕炕體39內(nèi)設(shè)有卵石蓄熱床14，卵石是良好的顯熱儲(chǔ)熱材料，卵石之間具有均勻的孔隙，卵石蓄熱床14整體熱容熱導(dǎo)率高，儲(chǔ)熱效果好，使地炕的儲(chǔ)熱能力大大提高，保持炕面40溫?zé)岣L(zhǎng)久；并且熱穩(wěn)定性好，炕面40溫度均衡。下面結(jié)合

本發(fā)明的使用過(guò)程 如圖3所示，冬季使用時(shí)，打開(kāi)爐門32和落灰室門37，將農(nóng)作物秸桿等生物質(zhì)燃料加入灶膛33點(diǎn)燃后，熱風(fēng)室38內(nèi)的空氣立即被加熱，開(kāi)啟調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)11的電源開(kāi)關(guān)，調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)11與熱風(fēng)室38之間連接有送風(fēng)管26，則熱風(fēng)室38內(nèi)的熱空氣會(huì)在調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)11的鼓吹作用下通過(guò)熱風(fēng)出風(fēng)管21送入室內(nèi)，熱風(fēng)出風(fēng)管21出風(fēng)溫度可超過(guò)120°C，室內(nèi)冷空氣再補(bǔ)充進(jìn)調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)11，如此冷熱空氣快速對(duì)流運(yùn)動(dòng)，形成熱空調(diào)作用，室內(nèi)將很快升溫，達(dá)到即熱效果，20分鐘可使室溫達(dá)到15°C;當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到18°C時(shí)關(guān)閉調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)11，使室內(nèi)保持所需溫度。生物質(zhì)燃料燃燒可使熱水圈22內(nèi)的水加熱至沸騰，熱水圈22內(nèi)的熱水經(jīng)供水管23進(jìn)入暖氣片10，暖氣片10向室內(nèi)釋放熱量。生物質(zhì)燃料燃燒后產(chǎn)生的煙火由排煙腔筒20進(jìn)入煙道29，炕面40慢慢被加熱，同時(shí)加熱卵石蓄熱床14內(nèi)的卵石儲(chǔ)存熱能，煙氣最后經(jīng)煙 16排出室外；生物質(zhì)燃料燃盡后關(guān)閉爐門32和落灰室門37，使地炕炕體39內(nèi)空氣不再流通。因此在炕面40的熱輻射作用、暖氣片10的熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射作用和熱風(fēng)室38的熱對(duì)流共同作用下，房間的熱環(huán)境質(zhì)量更好。如圖3所示，春秋季使用時(shí)，生物質(zhì)燃料燃燒可使熱水圈22內(nèi)的水加熱至沸騰，熱水圈22內(nèi)的熱水經(jīng)供水管23進(jìn)入暖氣片10，暖氣片10向室內(nèi)釋放熱量。生物質(zhì)燃料燃燒后產(chǎn)生的熱煙氣由排煙腔筒20進(jìn)入煙道29，炕面40慢慢被加熱，同時(shí)加熱卵石蓄熱床14內(nèi)的卵石儲(chǔ)存熱能，煙氣最后經(jīng)煙囪16排出室外；視天氣氣溫高低可打開(kāi)或關(guān)閉爐門32和落灰室門37。由于春秋季室外氣溫高于冬季室外氣溫，因此不需要打開(kāi)調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)11, 一日三餐因炊事給地炕炕體39供熱及暖氣片10供熱的熱量即可滿足室內(nèi)供暖溫度。如圖5所示，夏季使用夏季爐灶8，生物質(zhì)燃料燃燒后產(chǎn)生的熱煙氣由夏季爐灶排煙管31經(jīng)煙道出煙ロ 30，不加熱炕面40和卵石蓄熱床14直接經(jīng)煙囪16排出室外，不再因炊事給地炕炕體39供熱使室內(nèi)溫度升高。利用本發(fā)明的蓄熱地炕，冬季采暖期利用三餐炊事做飯的余熱即可滿足全天供暖需求，可保證居室平均供暖溫度達(dá)到18°C，廚房、倉(cāng)庫(kù)等輔助房間平均室溫達(dá)到10°C ;與普通取暖爐灶或火炕相比可節(jié)省燃料50%以上，地炕炕體39的熱效率可達(dá)到90%。實(shí)踐研究表明本發(fā)明的冬暖夏涼的蓄熱地炕，利用可再生的生物質(zhì)能源，使生物質(zhì)燃料達(dá)到充分燃燒，不僅節(jié)省生物質(zhì)燃料，而且減少有害氣體排放，大大提高了地炕自身的熱舒適性和綜合效率，在一定程度上提高了農(nóng)宅的熱環(huán)境質(zhì)量和空氣質(zhì)量，對(duì)改善我國(guó)農(nóng)村采暖條件具有重要意義，且其節(jié)能環(huán)保，符合可持續(xù)發(fā)展理念，符合國(guó)家節(jié)能減排政策，具有很大的發(fā)展?jié)摿屯茝V應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種冬暖夏涼的蓄熱地炕，其特征在于包括位于地面以下的炕體、爐灶和煙 三部分，坑體為散熱部件，爐灶為熱源體，煙囪為排煙部件； 所述炕體包括炕板和卵石蓄熱床，在炕板與卵石蓄熱床之間留有間隙形成煙道；所述煙囪垂直于炕板布置且外端開(kāi)口，煙道與煙囪連接處開(kāi)設(shè)有煙道出煙口使兩者連通； 所述爐灶包括具有爐門的灶膛和具有落灰室門的落灰室，所述落灰室設(shè)置在灶膛的下方，在灶膛與落灰室之間設(shè)置有爐箅子；所述爐灶分為冬季爐灶和夏季爐灶，冬季爐灶灶膛內(nèi)部的上方設(shè)置有熱水圈，熱水圈通過(guò)熱水圈托架固定支撐；所述熱水圈內(nèi)部中空，兩端分別與供水管和回水管的一端固定連通，供水管和回水管的另一端分別與暖氣片固定連通，所述供水管與膨脹水箱相連通；冬季爐灶灶膛的排煙口與排煙腔筒相連通，所述排煙腔筒內(nèi)部中空，排煙腔筒出煙口設(shè)置在炕體的煙道內(nèi)；在所述排煙腔筒的外部套有套筒，排煙腔筒與套筒之間密封形成熱風(fēng)室，熱風(fēng)室的一端經(jīng)送風(fēng)管與調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)相連通，另一端與熱風(fēng)出風(fēng)管相連通，熱風(fēng)出風(fēng)管的出口設(shè)置在炕體外需采暖的室內(nèi)；夏季爐灶灶膛的排煙口與設(shè)置在炕體煙道內(nèi)的夏季爐灶排煙管相連通，所述夏季爐灶排煙管的出口與煙 相連通，在所述炕板的上表面設(shè)置有炕面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冬暖夏涼的蓄熱地炕，其特征在于所述爐門、落灰室門、落灰室、送風(fēng)管、灶膛、爐箅子、熱水圈、熱風(fēng)出風(fēng)管及排煙腔筒均為耐熱金屬制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冬暖夏涼的蓄熱地炕，其特征在于所述夏季爐灶排煙管為缸瓦管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冬暖夏涼的蓄熱地炕，其特征在于所述炕體與爐灶的高度差為 600mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冬暖夏涼的蓄熱地炕，其特征在于所述爐灶的灶臺(tái)的高度為900mm,落灰室的高度為300mm,吊火的高度為200mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冬暖夏涼的蓄熱地炕，其特征在于所述排煙腔筒由斜直段和平直段組成，斜直段與水平夾角為60°，平直段位于炕體的煙道內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冬暖夏涼的蓄熱地炕，其特征在于所述炕板為鋼筋混凝土炕板。
全文摘要
一種冬暖夏涼的蓄熱地炕，屬于室內(nèi)取暖設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括位于地面以下的炕體、爐灶和煙囪，炕體包括炕板和卵石蓄熱床，在炕板與卵石蓄熱床之間為煙道；煙囪垂直于炕板布置，煙道與煙囪連通；爐灶包括灶膛和落灰室，落灰室設(shè)置在灶膛的下方，在灶膛與落灰室之間設(shè)置有爐箅子；爐灶分為冬季爐灶和夏季爐灶，冬季爐灶灶膛內(nèi)部的上方設(shè)置有熱水圈；熱水圈兩端與供水管和回水管的一端連通，供水管和回水管的另一端與暖氣片連通；冬季爐灶灶膛的排煙口與排煙腔筒相連通，排煙腔筒出煙口設(shè)置在煙道內(nèi)；在排煙腔筒的外部套有套筒，排煙腔筒與套筒之間密封形成熱風(fēng)室，熱風(fēng)室的一端經(jīng)送風(fēng)管與調(diào)速鼓風(fēng)機(jī)相連通，另一端與熱風(fēng)出風(fēng)管相連通。
文檔編號(hào)F24D15/00GK103017246SQ20121058994
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者莊宇, 崔正龍, 劉興山 申請(qǐng)人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)