燃池-地热盘管耦合采暖系统技术方案

一种燃池-地热盘管耦合采暖系统，属于资源再利用和建筑节能技术领域的。其特征是该系统是以烟气和水作为传热介质，燃池内的烟气一方面通过加热燃池盖板以对流和辐射的方式向室内散热，另一方面通过加热燃池盘管内的水将热量转移到地热盘管内，对建筑二层的地面进行加热使得二层地面同样以对流和辐射的方式对二层室内空气加热，最终共同实现对建筑上下层室内的同时供暖。本发明专利技术的效果和益处是改善了建筑二层室内的热舒适性，实现了燃池内能量的梯级利用，解决了燃池盖板的过热和建筑上下层的温差大而导致的热不舒适问题，本系统采用的材料成本低、经济性好、对建筑的两层室内的采暖效果好、易与建筑结合，适合大面积推广。

【技术实现步骤摘要】
燃池-地热盘管輔合采暖系统
本专利技术属于资源再利用和建筑节能
，涉及一种燃池和地热盘管耦合采暖系统，尤其涉及燃池盖板的辐射传热，燃池盘管和地热盘管之间的热量转移，地热盘管的辐射和对流换热。
技术介绍
根据中国建筑节能年度发展研究报告2012年数据显示，我国农村地区的住宅总建筑面积逐年增长，在2010年农村住宅面积约为230亿m2,约占全国总建筑面积的50%。据调查结果显示，北方农村能源消耗占全国农村总能源消耗量的56%，且超过80%的农村能源消耗用于采暖需要，因此在我国北方地区最突出的建筑用能就是冬季采暖。北方农村地区的传统采暖方式主要有炕、土暖气、火炉等，其有着室内环境差、温度波动大、采暖费用高等缺点，随着生活水平的提高，农民对室内热环境的舒适性要求更高，导致商品能的使用比例逐渐升高，使得能源的消耗更为严重。同时，农村地区每年都会产生大量的农作物废弃物，而处理这些生物质燃料的方法大多为田间焚烧，导致焚烧过程中产生的一氧化碳、氮氧化物以及二氧化硫等有害气体排入大气，对环境产生污染，并且会存在火灾和交通事故等危险的产生。因此，为了充分利用生物质能，降低我国的能源消耗，避免农村地区的可再生能源造成浪费，同时提高室内的热环境和热舒适性，需要提出采暖效果好、充分利用能量以及适用于推广的技术手段。 随着社会的不断进步，农村地区的经济条件也得到了快速发展，在房屋方面都有所提高，农民开始建造两层的房屋。然而，对于北方农村冬季来说，传统采暖方式为炕、土暖气等，这些采暖方式具有间歇性、室内温度不稳定等缺点，并且对于农村地区的两层建筑来说很难采用现有的传统采暖方式实现室内的热舒适。 燃池一般建于一层地面以下，它是以秸杆、玉米芯等农作物废弃物作为燃料进行压实阴燃，充分利用了农村地区特有的生物质能源，使得燃池直接为一层建筑室内供暖，而对于目前的两层建筑，只采用单独燃池供暖不能保证建筑二层室内的热环境，导致建筑上下之间存在较大温差，造成人们的热不舒适感，同时根据实测调查显示一层地面以下的燃池盖板的温度分布不均匀，易出现局部过高，容易造成烫伤。因此，为了充分利用热量，提高热利用效率、室内空气品质，改善两层独立式建筑的室内热舒适，降低建筑上下层之间的温差产生的影响，需要进一步优化燃池和扩展燃池与其他采暖相结合，延长采暖周期，同时结合热水盘管散热均与及健康舒适的特点，改善室内热舒适。然而，目前提升燃池技术，将燃池与其他供热方式或系统相结合，改善供热分布均匀性、提高热量梯级利用、降低上下层室内的温差的研究却较少，该专利技术专利将燃池和盘管结合在一起，可应用到两层以上的独立式建筑中，即可充分利用生物质燃料，实现燃池供热、地热盘管辐射传热，有效改善室内环境。 经检索发现:专利号02210130.6公开了一种节能型日光温室燃池供暖装置，底板和盖板呈T形状，构成一个带有内腔的T型燃池，并且燃池内部设有保温衬，该装置利用燃池与日光温室相结合，一次点燃可以长达2-3个月向温室供暖，能够保证作物正常生长。专利号200420070368.7公开了一种日光温室燃池地中热交换供暖装置，该装置是在原有燃池内固定两组横向的集热管，将集热管与相邻风室相同，能够使得日光温室内的地表土壤温度受热均匀，满足了温室作物对土壤地表面的要求。申请号201110054921.2专利技术了一种基于燃池利用热水采暖综合系统，该系统在传统燃池的基础上增加了热水管，将热水管与散热器相连接，热水管内的水被加热后进入散热器内可将能量转移再利用，有效地降低了燃池盖板的局部温度过高的现象。申请号201220133794.5公开了一种架空地板型燃池辐射采暖装置，该装置以空气为传输介质，通过燃池盖板和薄金属材料的辐射、导热作用将其上方架空地板层内的空气加热，使得热量能够均匀的传递到整栋建筑的地板架空层内，减小了住宅室内相邻房间的温差。专利号200620021631.2公开了一种防水型地下燃池，该专利能够有效地避免燃池外灌水和地下水深入池内，保证燃池的正常燃烧。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种燃池-地热盘管耦合采暖系统，对两层独立式建筑进行供暖，其分别以燃池内烟气和盘管内水作为传热传输介质，地下燃池内的烟气一方面通过加热燃池盖板使其以对流和辐射的方式向一层室内散热，另一方面燃池内的烟气通过加热燃池盘管内的水将热量转移到建筑二层的地热盘管内，对建筑二层的地面进行加热使得二层地面同样以对流和辐射的方式对室内空气加热，最终共同实现对建筑上下两层的室内供暖和农村生物质能源的合理利用，解决了燃池利用效率低及建筑上下两层之间的室内温差大造成的热不舒适感。 本专利技术的技术方案是:一种燃池-地热盘管耦合采暖系统，整个系统包括四部分:地下燃池层、一层供暖层、管道流动层、二层供暖层，其中地下燃池层包括进料口盖板1、燃池池体2、通风管3、过滤装置4、燃池盘管5、燃池盖板6、烟? 9、封闭门22、进料池体23、进料口 24。一层供暖层包括一层填充层7、一层地面层8。管道流动层包括燃池盘管5、供水管16、回水管17、水泵18、调节阀19、膨胀水箱20、补水管21、分水器25、集水器26。二层供暖层包括二层楼板10、二层绝热层11、二层填充层12、二层找平层13、二层装饰层14、地热盘管15。燃池池体2内部燃料阴燃燃烧将热量传给燃池盖板6和一层填充层7进而传入一层地面层8，其中燃池盖板6位于燃池池体2上部，一层填充层7位于燃池盖板6上部，一层地面层8位于一层填充层7上部，一层地面层8的热量通过辐射和对流向建筑一层室内散热，同时燃池内部的热量加热燃池盖板6下部的燃池盘管5，以水为介质将热量转移到二层室内的地热盘管15，其中地热盘管15位于二层填充层12内部。 燃池盘管5位于燃池盖板6下部，燃池盖板6是由钢筋混凝土预制板构成，燃池盘管5的燃池盘管出水口 5-1与分水器25 —端相连，燃池盘管5的燃池盘管进水口 5-2与集水器26 —端相连，分水器25另一端与地热盘管15的地热盘管进水口 15-1相连，地热盘管15的地热盘管出水口 15-2与集水器26另一端相连，燃池池体2内部燃料燃烧加热的热水通过燃池盘管5的燃池盘管出水口 5-1和供水管16进入分水器25内，之后进入地热盘管15的地热盘管进水口 15-1,热水在地热盘管15内循环流动进入地热盘管15的地热盘管出水口 15-2继而进入集水器26，并通过回水管17进入燃池盘管5的燃池盘管进水口 5_2，在供水管16和回水管17上均设置调节阀19来调节热水流量，并且在回水管17上设置水泵18和膨胀水箱20，以保证水循环的正常运行，膨胀水箱20的左侧设置补水管21。 燃池-地热盘管耦合采暖系统的二层结构由二层楼板10、二层绝热层11、二层填充层12、二层找平层13、二层装饰层14、地热盘管15组成，其中二层结构最下部设置二层楼板10，二层楼板10采用混凝土板，位于二层楼板10上部的是二层绝热层11，二层绝热层11的材料为聚苯乙烯泡沫塑料板，在二层绝热层11上部设置二层填充层12，二层填充层12内部采用豆石混凝土，地热盘管15固定于二层填充层12内部，地热盘管15的材料为交联聚乙烯管，二层填充层12上部依次设置二层找平层13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃池‑地热盘管耦合采暖系统，包括进料口盖板(1)、燃池池体(2)、燃池盘管(5)、燃池盖板(6)、一层填充层(7)、一层地面层(8)、二层楼板(10)、二层绝热层(11)、二层填充层(12)、二层找平层(13)、二层装饰层(14)、地热盘管(15)、供水管(16)、回水管(17)、分水器(25)、集水器(26)，其特征在于：燃池池体(2)内部燃料通过阴燃燃烧将热量通过燃池盖板(6)和一层填充层(7)传入一层地面层(8)，其中燃池盖板(6)位于燃池池体(2)上部，一层填充层(7)位于燃池盖板(6)上部，一层地面层(8)位于一层填充层(7)上部，一层地面层(8)的热量通过辐射和对流向建筑一层室内散热，同时燃池内部的热量加热燃池盖板(6)下部的燃池盘管(5)，以水为介质将热量转移到建筑二层室内的地热盘管(15)，其中地热盘管(15)位于二层填充层(12)内部。

【技术特征摘要】
1.一种燃池-地热盘管耦合采暖系统，包括进料口盖板(I)、燃池池体(2)、燃池盘管(5)、燃池盖板￠)、一层填充层(7)、一层地面层(8)、二层楼板(10)、二层绝热层(11)、二层填充层(12)、二层找平层(13)、二层装饰层(14)、地热盘管(15)、供水管(16)、回水管(17)、分水器(25)、集水器(26)，其特征在于:燃池池体(2)内部燃料通过阴燃燃烧将热量通过燃池盖板(6)和一层填充层(7)传入一层地面层(8)，其中燃池盖板(6)位于燃池池体(2)上部，一层填充层(7)位于燃池盖板(6)上部，一层地面层(8)位于一层填充层(7)上部，一层地面层(8)的热量通过辐射和对流向建筑一层室内散热，同时燃池内部的热量加热燃池盖板(6)下部的燃池盘管(5)，以水为介质将热量转移到建筑二层室内的地热盘管(15)，其中地热盘管(15)位于二层填充层(12)内部。2.根据权利要求1所述的一种燃池-地热盘管耦合采暖系统，其特征在于:燃池盘管(5)位于燃池盖板(6)下部，燃池盖板(6)是由钢筋混凝土预制板构成，燃池盘管(5)的燃池盘管出水口(5-1)与分水器(25)相连，燃池盘管(5)的燃池盘管进水口(5-2)与集水器(26)相连，分水器(25)与地热盘管(15)的地热盘管进水口(15-1)相连，地热盘管(15)的地热盘管出水口(15-2)与集水器(26)相连，分水器(25)和集水器(26)分别连接多个房间地热盘管；燃池池体(2)内部燃料燃烧加热的热水通过燃池盘管(5)的燃池盘管出水口(5-1)和供水管(16)进入分水器(25)内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝刚，刘鸣，袁鹏丽，樊新颖，刘兴山，杜广文，郝文刚，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21