基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)，屬于建筑節(jié)能與資源再利用【技術(shù)領(lǐng)域】。該日光溫室耦合采暖系統(tǒng)是對燃池?zé)煔膺M行梯級利用，在日光溫室地面下建立燃池?zé)煔馔ǖ?，通過導(dǎo)熱的方式將燃池?zé)煔馔ǖ郎戏降耐寥兰訜?，以輻射傳熱、對流傳熱方式將熱量傳遞到日光溫室內(nèi)部，提高日光溫室的溫度；與傳統(tǒng)日光溫室火墻相結(jié)合，避免了日光溫室后墻散熱量大的弊端；在燃池周圍建立氣體空腔與室內(nèi)空氣連通，實現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，避免了傳統(tǒng)燃池建立于溫室土壤下溫室地面溫度過高和溫度分布不均的現(xiàn)象。本發(fā)明具有低成本、結(jié)構(gòu)簡單、熱利用效率高、最大限度的利用煙氣余熱、容易與建筑集成一體化設(shè)計等優(yōu)點，適合于大面積推廣。
【專利說明】基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑節(jié)能與資源再利用【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活質(zhì)量的逐漸提高，刺激著日光溫室的快速發(fā)展。目前節(jié)能型日光溫室已經(jīng)在全國日光溫室的推廣面積中占19%。當(dāng)前中國的發(fā)展方向、發(fā)展形勢以及政策文件的導(dǎo)向是日光溫室的主要發(fā)展機遇。需要日光溫室的發(fā)展應(yīng)跟上時代的步伐，根據(jù)未來市場需求的變化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)業(yè)形態(tài)的轉(zhuǎn)變的新形勢，探索一條適合我國國情的發(fā)展道路。整體來看，我國日光溫室的發(fā)展處在一個剛性需求階段，這正是機不可失的戰(zhàn)略機遇。我們應(yīng)該處理好過關(guān)鍵因素之間的關(guān)系。市場需求、溫室技術(shù)和綠色節(jié)能是節(jié)能型日光溫室可持續(xù)發(fā)展的三要素。達到市場需求必須遵守綠色節(jié)能環(huán)保理念，溫室的建造技術(shù)與市場需求相協(xié)調(diào)，溫室建造技術(shù)適應(yīng)綠色節(jié)能時代發(fā)展方向，實現(xiàn)市場需求、溫室技術(shù)、綠色節(jié)能的全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的新型日光溫室。
[0003]由于我國北方大部分地區(qū)屬于嚴寒、寒冷地區(qū)，冬季日光溫室內(nèi)部持續(xù)低溫，不利于植物的生長。為了保證植物能夠在適宜溫度范圍內(nèi)生長，目前采用的日光溫室整體加熱方式有:取暖爐、燃煤熱風(fēng)爐、電熱風(fēng)爐、燃煤熱水爐、電熱水爐、地源熱泵加熱系統(tǒng)、太陽能加熱系統(tǒng)、相變材料儲能等加熱方式。但是由于運行費用高昂，并且高溫的熱風(fēng)、熱水對植物的正常生長有很大的影響。在實際的使用過程中受到了限制，而農(nóng)村大量的生物質(zhì)燃料卻無法充分利用。根據(jù)實測調(diào)查發(fā)現(xiàn)仍存在一些實際應(yīng)用問題:1傳統(tǒng)燃池采暖地面的溫度高達35°c，局部地面溫度過高，超過植物正常生長的適宜溫度范圍；2熱效率低，僅為25%—30%，燃池?zé)釗p失嚴重；3日光溫室內(nèi)部的溫度分布不均勻，溫室中間與兩側(cè)存在3?4°C的溫差；4燃池的煙氣直接排出，高溫?zé)煔獾呐欧胖苯釉斐赡茉蠢速M。因此，優(yōu)化日光溫室燃池系統(tǒng)設(shè)計，提升燃池建造技術(shù)是關(guān)鍵。
[0004]經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn):申請?zhí)?00420070368.7公開了一種日光溫室燃池地中熱交換供暖裝置，通過燃池加熱其兩側(cè)的風(fēng)室，利用小型風(fēng)機將熱空氣送入到土壤的導(dǎo)熱管中，解決了溫室作物對地表溫度的需求，屬于燃池與日光溫室結(jié)合的設(shè)計，專利號02210130.6公開了一種節(jié)能型日光溫室燃池供暖裝置，底板和蓋板呈T形，并在燃池內(nèi)部設(shè)置了保溫襯，該構(gòu)件在燃池的形式上進行了改進，并主要用于日光溫室內(nèi)提供農(nóng)作物正常生長所需的溫度環(huán)境。專利號ZL200620021631.2公開了一種防水型地下燃池，該專利能有效的避免燃池外灌水和地下水滲入池內(nèi)的特點。申請?zhí)?01220133794.5公開了一種架空地面型燃池輻射采暖裝置，該裝置以空氣為傳輸介質(zhì)，通過燃池蓋板和薄金屬材料的輻射、導(dǎo)熱作用將其上方架空地面層內(nèi)的空氣加熱，使得熱量能夠均勻的傳遞到整棟建筑的地面架空層內(nèi)，減小了住宅室內(nèi)相鄰房間的溫差。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)，燃池內(nèi)部生物質(zhì)燃料經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的煙氣通過燃池?zé)煔膺^濾裝置進行凈化處理，依次經(jīng)過燃池?zé)煔馔ǖ?、地面輻射管道、日光溫室火墻，最終通過燃池?zé)焽枧懦裏煔?，利用燃池?zé)煔馔ǖ勒{(diào)節(jié)閥進行煙氣流量的控制，地面輻射管道和日光溫室火墻以輻射方式向室內(nèi)散熱，對煙氣進行梯級利用。解決了日光溫室土壤溫度不均勻、燃池利用效率低、煙氣余熱大量浪費的問題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是該日光溫室耦合采暖系統(tǒng)包括燃池池體1、燃池?zé)煔馔ǖ?、地面輻射管道29、燃池外空腔氣體通道7、日光溫室火墻12、燃池加濕管26、燃池封閉門28、燃池通風(fēng)管27、燃池裝料口 4、燃池進料口蓋板5、燃池外空腔25、日光溫室火墻擋煙板14、燃池?zé)煔馔ǖ勒{(diào)節(jié)閥10和燃池?zé)? 15，燃池內(nèi)部生物質(zhì)燃料經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的煙氣依次經(jīng)過燃池?zé)煔馔ǖ?、地面輻射管道29、日光溫室火墻12，最終通過燃池?zé)? 15排除煙氣，地面輻射管道29和日光溫室火墻12以輻射方式向室內(nèi)散熱，對煙氣進行梯級利用；
[0007]a)在日光溫室地面的下方400-600mm處布置地面輻射管道29，地面輻射管道29為鋼管或磚砌的通道，地面輻射管道29坡度為0.03，燃池?zé)煔馔ǖ?布管方式為同程式，日光溫室火墻12內(nèi)設(shè)置兩個日光溫室火墻擋煙板14 ；
[0008]b)燃池裝料口 4位于燃池池體I側(cè)面的正中心處，用燃池封閉門28和燃池進料口蓋板5依次進行封閉，燃池封閉門28為混凝土預(yù)制板或金屬蓋板；
[0009]c)燃池外空腔25置于燃池池體I的外側(cè)，通過導(dǎo)熱將燃池池體I內(nèi)的熱量傳到燃池外空腔25，燃池外空腔25與燃池外空腔氣體通道7相連，將熱量帶入溫室內(nèi)，燃池外空腔25的寬和深根據(jù)燃池池體I的尺寸設(shè)計；燃池外空腔氣體通道7為鋼管或磚砌的通道，其坡度為0.03 ；
[0010]d)燃池?zé)煔馔ǖ勒{(diào)節(jié)閥10用于調(diào)節(jié)通過燃池通風(fēng)管27進入燃池池體I內(nèi)的空氣量來控制燃池池體I燃料的燃燒速度和/或通過燃池加濕管26對燃池池體I內(nèi)部的生物質(zhì)燃料加濕控制燃池池體I內(nèi)燃料的燃燒速度。
[0011]該日光溫室耦合采暖系統(tǒng)還包括燃池?zé)煔膺^濾裝置3、煙氣凈化裝置16和排煙風(fēng)機17 ;燃池內(nèi)部生物質(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣依次通過燃池?zé)煔膺^濾裝置3、煙氣凈化裝置16進行凈化處理，利用排煙風(fēng)機17從燃池?zé)? 15排出，其中，燃池?zé)煔膺^濾裝置3的兩端分別與燃池?zé)煔馔ǖ?和燃池池體I ;煙氣凈化裝置16和排煙風(fēng)機17連接位于燃池?zé)焽?5內(nèi)部。
[0012]該日光溫室耦合采暖系統(tǒng)還包括燃池池體蓋板6、填充層21、支撐層23、保溫層22、日光溫室土壤層9和找平層20 ;其中，燃池池體蓋板6位于燃池池體I上端，燃池池體蓋板6上部依次有填充層21、支撐層23、保溫層22、日光溫室土壤層9和找平層20 ;燃池池體蓋板6為鋼筋混凝土預(yù)制板，填充層21為黃土和鋸末混合物，保溫層22為生物質(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生的灰，支撐層23采用玉米秸桿和玉米芯混合物。
[0013]本發(fā)明的效果和益處是:本發(fā)明將燃池、日光溫室、燃池?zé)煔馔ǖ馈⒌孛孑椛涔艿?、日光溫室火墻靈活結(jié)合，解決了傳統(tǒng)燃池與溫室結(jié)合溫室地面溫度不均勻、日光溫室冬季采暖能耗高、農(nóng)村廢棄物再利用的問題，可在農(nóng)村住宅、非集中供暖工業(yè)廠房中應(yīng)用推廣。同以前已有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有低成本、結(jié)構(gòu)簡單、采暖效果好、日光溫室土壤溫度均勻、最大限度利用農(nóng)業(yè)廢棄物等優(yōu)點，適合于大面積推廣?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1是基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)分解示意圖。
[0015]圖2是基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)組合示意圖。
[0016]圖3是基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)A-A斷面示意圖。
[0017]圖4是基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)B-B斷面示意圖。
[0018]圖5是燃池內(nèi)部橫斷面剖面圖。
[0019]圖6是燃池內(nèi)部縱斷面剖面圖。
[0020]圖7是日光溫室火墻剖面圖。
[0021]圖1-圖7中:I燃池池體；2燃池?zé)煔馔ǖ溃?燃池?zé)煔膺^濾裝置；4燃池裝料口 ；5燃池進料口蓋板；6燃池池體蓋板；7燃池外空腔氣體通道；8燃池外空腔氣體通道調(diào)節(jié)閥；9日光溫室土壤層；10燃池?zé)煔馔ǖ勒{(diào)節(jié)閥；11日光溫室后墻內(nèi)壁面；12日光溫室火墻；13日光溫室后墻外壁面；14日光溫室火墻擋煙板；15燃池?zé)? ; 16煙氣凈化裝置；17排煙風(fēng)機；18日光溫室北屋面；19日光溫室薄膜；20找平層；21填充層；22保溫層；23支撐層；24日光溫室火墻煙氣入口 ；25燃池外空腔；26燃池加濕管；27燃池通風(fēng)管；28燃池封閉門；29地面輻射管道；箭頭所指方向為煙氣流動方向。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0023]實施例1
[0024]如圖1?7所示，基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)主要由燃池池體
1、燃池?zé)煔馔ǖ?、地面輻射管道29、燃池外空腔氣體通道7、日光溫室火墻12、燃池?zé)煔膺^濾裝置3、燃池加濕管26、燃池通風(fēng)管27、燃池裝料口 4等組成。燃池池體I位于日光溫室整體下，燃池池體I為矩形，深度為1.3米。燃池池體蓋板6位于燃池池體I上端，燃池池體蓋板6上部依次為填充層21、支撐層23、保溫層22、日光溫室土壤層9、找平層20。其中燃池池體蓋板6為鋼筋混凝土預(yù)制板，填充層21為黃土和鋸末混合物，填充層21可以保證燃池內(nèi)熱量均勻傳輸?shù)綔厥业孛?，同時還具有密封的作用，防止燃池?zé)煔庑孤队跍厥覂?nèi)，保溫層22為生物質(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生的灰，既能起保溫作用又能為植物提供營養(yǎng)物質(zhì)，支撐層23采用玉米秸桿和玉米芯混合物。燃池裝料口 4位于燃池池體I側(cè)面的正中心處，設(shè)有燃池封閉門28和燃池進料口蓋板5進行封閉。燃池裝料口 4的深度和燃池池體I的深度相同，便于維修和填料。燃池封閉門28處由混凝土預(yù)制板或金屬蓋板密封，并可自由啟閉，位于燃池裝料口 4上方的燃池進料口蓋板5對燃池裝料口 4進行封閉，使燃池達到陰燃燃燒的條件。
[0025]實施例2
[0026]如圖1?7所示，基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)在位于日光溫室地面下400-600mm處布置地面輻射管道29，地面輻射管道29為鋼管或磚砌的通道，為了利于煙氣的排放，地面輻射管道29坡度設(shè)為0.03。燃池?zé)煔馔ǖ?布管方式為同程式，利于日光溫室地面的溫度均勻。燃池內(nèi)部生物質(zhì)燃料經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的煙氣通過燃池?zé)煔庖来谓?jīng)過燃池?zé)煔馔ǖ?、地面輻射管道29、日光溫室火墻12，最終通過燃池?zé)焽?5排除煙氣，利用燃池?zé)煔馔ǖ勒{(diào)節(jié)閥10進行煙氣流量的控制，地面輻射管道29和日光溫室火墻12以輻射方式向室內(nèi)散熱，對煙氣進行梯級利用，其中日光溫室火墻12內(nèi)設(shè)置兩個日光溫室火墻擋煙板14，使日光溫室火墻12的整體溫度分布均勻。燃池內(nèi)部生物質(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣依次通過燃池?zé)煔膺^濾裝置3、煙氣凈化裝置16進行凈化處理，利用排煙風(fēng)機17從燃池?zé)焽?5排出，其中，燃池?zé)煔膺^濾裝置3的兩端分別與燃池?zé)煔馔ǖ?和燃池池體I ;煙氣凈化裝置16和排煙風(fēng)機17連接位于燃池?zé)焽?5內(nèi)部。
[0027]實施例3
[0028]如圖1?7所示，燃池池體I通過導(dǎo)熱，將燃池池體I內(nèi)部的熱量傳到燃池外空腔25，燃池外空腔25與燃池外空腔氣體通道7相連，將熱量帶入室內(nèi)，對室內(nèi)空氣加熱。燃池外空腔25的寬和深根據(jù)燃池池體I的尺寸設(shè)計，燃池外空腔氣體通道7為鋼管或磚砌的通道，為了利于空腔氣體的流通，燃池外空腔氣體通道7坡度為0.03。燃池外空腔氣體通道7使得燃池多余熱量直接帶入溫室內(nèi)，避免了燃池頂部局部過熱，使得土壤溫度在植物適宜生長的范圍內(nèi)，此措施滿足了溫室作物對土壤及空氣溫度的要求。
[0029]實施例4
[0030]如圖1?7所示，燃池池體I內(nèi)燃料的燃燒速度主要由燃池加濕管26、燃池通風(fēng)管27、燃池?zé)煔馔ǖ勒{(diào)節(jié)閥10進行控制，當(dāng)需要提高燃池內(nèi)的燃料陰燃速度時，將燃池?zé)煔馔ǖ勒{(diào)節(jié)閥10調(diào)大，通過燃池通風(fēng)管27進入燃池內(nèi)部的空氣量增加，實現(xiàn)日光溫室的供暖，相反，當(dāng)減緩燃池內(nèi)的燃料陰燃速度時，燃池?zé)煔馔ǖ勒{(diào)節(jié)閥10拉小或者關(guān)閉，通過燃池通風(fēng)管27進入燃池內(nèi)部的空氣量減少，或利用燃池加濕管26對燃池內(nèi)部的生物質(zhì)燃料進行加濕，降低燃池燃燒速度，實現(xiàn)減緩室內(nèi)加溫供暖。
【權(quán)利要求】
1.一種基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)，其特征在于:該日光溫室耦合采暖系統(tǒng)包括燃池池體(1)、燃池?zé)煔馔ǖ?2)、地面輻射管道(29)、燃池外空腔氣體通道(7)、日光溫室火墻(12)、燃池加濕管(26)、燃池封閉門(28)、燃池通風(fēng)管(27)、燃池裝料口(4)、燃池進料口蓋板(5)、燃池外空腔(25)、日光溫室火墻擋煙板(14)、燃池?zé)煔馔ǖ勒{(diào)節(jié)閥(10)和燃池?zé)焽?15)，燃池內(nèi)部生物質(zhì)燃料經(jīng)過燃燒產(chǎn)生的煙氣依次經(jīng)過燃池?zé)煔馔ǖ?2)、地面輻射管道(29)、日光溫室火墻(12)，最終通過燃池?zé)焽?15)排除煙氣，地面輻射管道(29)和日光溫室火墻(12)以輻射方式向室內(nèi)散熱，對煙氣進行梯級利用； a)在日光溫室地面的下方400-600mm處布置地面輻射管道(29)，地面輻射管道(29)為鋼管或磚砌的通道，地面輻射管道(29)坡度為0.03，燃池?zé)煔馔ǖ?2)布管方式為同程式，日光溫室火墻(12)內(nèi)設(shè)置兩個日光溫室火墻擋煙板(14)； b)燃池裝料口(4)位于燃池池體(1)側(cè)面的正中心處，用燃池封閉門(28)和燃池進料口蓋板(5)依次進行封閉，燃池封閉門(28)為混凝土預(yù)制板或金屬蓋板； c)燃池外空腔(25)置 于燃池池體⑴的外側(cè)，通過導(dǎo)熱將燃池池體⑴內(nèi)的熱量傳到燃池外空腔(25)，燃池外空腔(25)與燃池外空腔氣體通道(7)相連，將熱量帶入溫室內(nèi)，燃池外空腔(25)的寬和深根據(jù)燃池池體(1)的尺寸設(shè)計；燃池外空腔氣體通道(7)為鋼管或磚砌的通道，其坡度為0.03 ； d)燃池?zé)煔馔ǖ勒{(diào)節(jié)閥(10)用于調(diào)節(jié)通過燃池通風(fēng)管(27)進入燃池池體(1)內(nèi)的空氣量來控制燃池池體(1)燃料的燃燒速度和/或通過燃池加濕管(26)對燃池池體(1)內(nèi)部的生物質(zhì)燃料加濕控制燃池池體(1)內(nèi)燃料的燃燒速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)，其特征在于，該日光溫室耦合采暖系統(tǒng)還包括燃池?zé)煔膺^濾裝置(3)、煙氣凈化裝置(16)和排煙風(fēng)機(17);燃池內(nèi)部生物質(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣依次通過燃池?zé)煔膺^濾裝置(3)、煙氣凈化裝置(16)進行凈化處理，利用排煙風(fēng)機(17)從燃池?zé)焽?15)排出，其中，燃池?zé)煔膺^濾裝置(3)的兩端分別與燃池?zé)煔馔ǖ?2)和燃池池體(1);煙氣凈化裝置(16)和排煙風(fēng)機(17)連接位于燃池?zé)焽?15)內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于燃池?zé)煔馓菁壚萌展鉁厥荫詈喜膳到y(tǒng)，其特征在于，該日光溫室耦合采暖系統(tǒng)還包括燃池池體蓋板(6)、填充層(21)、支撐層(23)、保溫層(22)、日光溫室土壤層(9)和找平層(20);其中，燃池池體蓋板(6)位于燃池池體(I)上端，燃池池體蓋板(6)上部依次有填充層(21)、支撐層(23)、保溫層(22)、日光溫室土壤層(9)和找平層(20);燃池池體蓋板(6)為鋼筋混凝土預(yù)制板，填充層(21)為黃土和鋸末混合物，保溫層(22)為生物質(zhì)燃料燃燒產(chǎn)生的灰，支撐層(23)采用玉米秸桿和玉米芯混合物。
【文檔編號】F24D15/00GK103968448SQ201410196823
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】張寶剛, 劉鳴, 樊新穎, 袁鵬麗, 杜廣文, 郝文剛 申請人:大連理工大學(xué)