智能感知热回收太阳能供暖屋顶系统技术方案

本发明专利技术属于自然能源利用技术领域，涉及一种智能感知热回收太阳能供暖屋顶系统。本发明专利技术充分回收利用东北传统农宅中普遍存在的火炕和煤锅炉烟囱中烟气的热量以及火炕高温上表面的辐射热，同时充分利用太阳能辐射热，将烟气热量、炕表面辐射热和太阳能辐射热在屋顶内通过有效的收集、传输、储存，通过安装在间墙中的辐射供暖部件向房间内辐射供暖。本发明专利技术在传统太阳能空气集热器的基础上创新性地添加了热回收装置，回收农宅日常生活和供暖产生的烟气废热和辐射热，并进一步考虑了通过测量空气温度智能控制切换工况的问题，实现了农宅热回收和热利用的自动控制问题，实现了农宅室内舒适性的改善。

【技术实现步骤摘要】
智能感知热回收太阳能供暖屋顶系统
本专利技术属于自然能源利用
，涉及一种智能感知热回收太阳能供暖屋顶系统，是一种具有回收北方传统农宅灶炕烟气热量和炕表面辐射热采暖，充分利用太阳能的智能控制的热回收太阳能供暖屋顶系统，主要解决北方农宅冬季被动式太阳能采暖的问题，同时也解决了农宅热量回收利用的问题。
技术介绍
目前，北方地区大多采用火炕或煤锅炉散热器的取暖方式，但是存在着火炕和煤锅炉的高温烟气热量利用不充分而直接排到室外，造成大量能量浪费的现象。同时火炕的高温上表面在大多数时候没有很好地起到供暖的效果，大量的辐射热从屋顶损失造成能量的浪费。针对炕的热回收的技术很少，如节能型水暖通风炕(专利号CN208652683U)仅针对炕以辐射方式传递给地面的热量进行利用，而在农村建筑中针对烟囱烟气热回收的技术如基于自然素材利用建筑集成生物质燃烧烟气净化热回收装置(专利号CN203323152U)，采用火墙的方式对烟囱烟气进行热回收，回收和利用的热量较为单一，供暖效果不佳。传统的太阳能空气集热器存在着受天气影响大，温度波动范围不稳定，不能够独立承担冬季供暖需求的特点。为此，现有的技术大多采用集热蓄热体的方式进行改善，如一种利用太阳能集热板供暖及蓄热墙体蓄热供暖的装置(专利号CN209386403U)和蓄热式平板太阳能空气集热器(专利号CN207999958U)等，并未存在回收利用农宅烟囱烟气能量和太阳能空气集热器相结合的技术。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种智能感知热回收太阳能供暖屋顶系统。本专利技术充分回收利用东北传统农宅中普遍存在的火炕和煤锅炉烟囱中烟气的热量以及火炕高温上表面的辐射热，同时充分利用太阳能辐射热，将烟气热量、炕表面辐射热和太阳能辐射热在屋顶内通过有效的收集、传输、储存，通过安装在间墙中的辐射供暖部件向房间内辐射供暖。本专利技术在传统太阳能空气集热器的基础上创新性地添加了热回收装置，回收农宅日常生活和供暖产生的烟气废热和辐射热，并进一步考虑了通过测量空气温度智能控制切换工况的问题，实现了农宅热回收和热利用的自动控制问题，实现了农宅室内舒适性的改善。本专利技术的技术方案：一种智能感知热回收太阳能供暖屋顶系统，包括炕表面辐射热回收装置3、烟囱烟气热回收装置10、辐射供暖部件9、和太阳能空气集热器系统，可应用于火炕2系统或者火墙11系统中。所述的炕表面辐射热回收装置3吊装在房屋吊顶上，位于火炕2或者火墙11正上方；所述的炕表面辐射热回收装置3包括炕表面辐射热回收装置入风口15、炕表面辐射热回收装置分气管16、炕表面辐射热回收装置出风口17、辐射吸收板18、螺栓孔a19、炕表面辐射热回收装置集气管20和玻璃盖板21。所述的炕表面辐射热回收装置分气管16和炕表面辐射热回收装置集气管20平行布置，所述的辐射吸收板18呈锯齿状折叠并焊接在炕表面辐射热回收装置分气管16和炕表面辐射热回收装置集气管20之间，中间折叠形成的通道作为热空气流动的通道。所述的炕表面辐射热回收装置分气管16和炕表面辐射热回收装置集气管20的上表面设有多个螺栓孔a19，通过螺栓孔a19和螺栓孔b23进行螺栓连接使炕表面辐射热回收装置3和烟囱烟气热回收装置10连接在一起。所述的炕表面辐射热回收装置入风口15和炕表面辐射热回收装置出风口17分为位于炕表面辐射热回收装置分气管16和炕表面辐射热回收装置集气管20的端部，且炕表面辐射热回收装置入风口15和炕表面辐射热回收装置出风口17成对角布置；炕表面辐射热回收装置出风口17与烟囱烟气热回收装置入风口22连接，炕表面辐射热回收装置入风口15与辐射供暖部件出风口33连接。所述的玻璃盖板21安装在炕表面辐射热回收装置分气管16和炕表面辐射热回收装置集气管20之间，位于辐射吸收板18下方，使炕表面辐射热回收装置3内部形成空腔，用于热空气的热传递。所述的烟囱烟气热回收装置10安装在房屋吊顶上，与炕表面辐射热回收装置3并列布置，烟囱烟气热回收装置10包括外部框架结构、烟囱烟气热回收装置入风口22、螺栓孔b23、折流板a24、热管循环泵25、烟囱烟气热回收装置出风口26和热管4。所述的烟囱烟气热回收装置入风口22和烟囱烟气热回收装置出风口26设置在外部框架结构同一侧的两端；所述的折流板a24有多个，对称交替焊接固定在外部框架结构中，将外部框架结构的内部结构划分为S形通道；所述的热管4，一部分沿S形通道布置，另一部分位于烟囱烟气热回收装置10的外部，并位于灶炕烟囱5或火墙烟囱13内，折流板a24用于制造湍流加强空气与热管4的换热。所述的热管循环泵25安装在外部框架结构内，与热管4连接，用于循环热管4中的不冻液的流动，通过机械开关控制启停，热管4中的不冻液在烟囱内部分螺旋向下流动与烟气进行换热，然后进入烟囱烟气热回收装置10与来自炕表面辐射热回收装置3的热空气进行换热。外部框架结构上设有多个螺栓孔b23，通过螺栓孔a19和螺栓孔b23进行螺栓连接将烟囱烟气热回收装置10固定在炕表面辐射热回收装置3上。所述的辐射供暖部件9嵌在间墙内部，包括辐射供暖部件框架结构、轴流风机14、折流板b32、辐射供暖部件出风口33、辐射供暖部件入风口34和自动控制风闸36。所述的辐射供暖部件框架结构内部形成空腔，多个折流板b32对称交替焊接固定在辐射供暖部件框架结构中，将辐射供暖部件框架结构的内部结构划分为S形通道，折流板b32加强热空气在辐射供暖部件9中的换热；所述的辐射供暖部件出风口33和辐射供暖部件入风口34分别设置在辐射供暖部件框架结构两侧的顶部。所述的轴流风机14安装在辐射供暖部件入风口34的上方，采用机械开关控制启停。所述的自动控制风闸36安装在辐射供暖部件框架结构底部的一侧，与辐射供暖部件出风口33位于同一侧，且自动控制风闸36与辐射供暖部件框架结构内部空腔连通。所述的太阳能空气集热器系统位于室外，安装在屋檐处，包括太阳能空气集热器入风口27、太阳能空气集热器6、太阳能空气集热器出风口28、屋脊集气风管29、垂直分流风管30、自动控制三通阀8、热回收装置水平风管31和空气温度传感器35。所述的太阳能空气集热器6可以设置多个，均安装在屋檐上，内部形成空腔用于加热空气，每个太阳能空气集热器6的两侧分别与太阳能空气集热器入风口27和太阳能空气集热器出风口28连通，太阳能空气集热器入风口27用于吸入室外空气。所述的屋脊集气风管29安装在屋脊上，与太阳能空气集热器出风口28连通，用于收集汇总多个太阳能空气集热器出风口28出来的热空气。所述的垂直分流风管30竖直布置，一端与屋脊集气风管29连通，另一端连接有自动控制三通阀8，自动控制三通阀8的另外两端分别与热回收装置水平风管31和辐射供暖部件入风口34连通，热回收装置水平风管31与烟囱烟气热回收装置出风口26连通。所述的太阳能空气集热器6内部集热板为轴流风机14和控制系统供电，太阳能空气集热器6内部形成空腔用于加热空气，空气温度传感器35安装在集热板上，当空气温度传感器35检测到的温度高于设定的温度阈值最高值时，自动控制三通阀8导通垂直分流风管30和热回收装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能感知热回收太阳能供暖屋顶系统，其特征在于，所述的智能感知热回收太阳能供暖屋顶系统包括炕表面辐射热回收装置(3)、烟囱烟气热回收装置(10)、辐射供暖部件(9)、和太阳能空气集热器系统，可应用于火炕(2)系统或者火墙(11)系统中；/n所述的炕表面辐射热回收装置(3)吊装在房屋吊顶上，位于火炕(2)或者火墙(11)正上方；所述的炕表面辐射热回收装置(3)包括炕表面辐射热回收装置入风口(15)、炕表面辐射热回收装置分气管(16)、炕表面辐射热回收装置出风口(17)、辐射吸收板(18)、螺栓孔a(19)、炕表面辐射热回收装置集气管(20)和玻璃盖板(21)；所述的炕表面辐射热回收装置分气管(16)和炕表面辐射热回收装置集气管(20)平行布置，所述的辐射吸收板(18)呈锯齿状折叠并焊接在炕表面辐射热回收装置分气管(16)和炕表面辐射热回收装置集气管(20)之间，中间折叠形成的通道作为热空气流动的通道；所述的炕表面辐射热回收装置分气管(16)和炕表面辐射热回收装置集气管(20)的上表面设有多个螺栓孔a(19)，通过螺栓孔a(19)和螺栓孔b(23)进行螺栓连接使炕表面辐射热回收装置(3)和烟囱烟气热回收装置(10)连接在一起；所述的炕表面辐射热回收装置入风口(15)和炕表面辐射热回收装置出风口(17)分为位于炕表面辐射热回收装置分气管(16)和炕表面辐射热回收装置集气管(20)的端部，且炕表面辐射热回收装置入风口(15)和炕表面辐射热回收装置出风口(17)成对角布置；炕表面辐射热回收装置出风口(17)与烟囱烟气热回收装置入风口(22)连接，炕表面辐射热回收装置入风口(15)与辐射供暖部件出风口(33)连接；所述的玻璃盖板(21)安装在炕表面辐射热回收装置分气管(16)和炕表面辐射热回收装置集气管(20)之间，位于辐射吸收板(18)下方，使炕表面辐射热回收装置(3)内部形成空腔，用于热空气的热传递；/n所述的烟囱烟气热回收装置(10)安装在房屋吊顶上，与炕表面辐射热回收装置(3)并列布置，烟囱烟气热回收装置(10)包括外部框架结构、烟囱烟气热回收装置入风口(22)、螺栓孔b(23)、折流板a(24)、热管循环泵(25)、烟囱烟气热回收装置出风口(26)和热管(4)；所述的烟囱烟气热回收装置入风口(22)和烟囱烟气热回收装置出风口(26)设置在外部框架结构同一侧的两端；所述的折流板a(24)有多个，对称交替焊接固定在外部框架结构中，将外部框架结构的内部结构划分为S形通道；所述的热管(4)，一部分沿S形通道布置，另一部分位于烟囱烟气热回收装置(10)的外部，并位于灶炕烟囱(5)或火墙烟囱(13)内，折流板a(24)用于制造湍流加强空气与热管(4)的换热；所述的热管循环泵(25)安装在外部框架结构内，与热管(4)连接，用于循环热管(4)中的不冻液的流动，通过机械开关控制启停，热管(4)中的不冻液在烟囱内部分螺旋向下流动与烟气进行换热，然后进入烟囱烟气热回收装置(10)与来自炕表面辐射热回收装置(3)的热空气进行换热；外部框架结构上设有多个螺栓孔b(23)，通过螺栓孔a(19)和螺栓孔b(23)进行螺栓连接将烟囱烟气热回收装置(10)固定在炕表面辐射热回收装置(3)上；/n所述的辐射供暖部件(9)嵌在间墙内部，包括辐射供暖部件框架结构、轴流风机(14)、折流板b(32)、辐射供暖部件出风口(33)、辐射供暖部件入风口(34)和自动控制风闸(36)；所述的辐射供暖部件框架结构内部形成空腔，多个折流板b(32)对称交替焊接固定在辐射供暖部件框架结构中，将辐射供暖部件框架结构的内部结构划分为S形通道，折流板b(32)加强热空气在辐射供暖部件(9)中的换热；所述的辐射供暖部件出风口(33)和辐射供暖部件入风口(34)分别设置在辐射供暖部件框架结构两侧的顶部；所述的轴流风机(14)安装在辐射供暖部件入风口(34)的上方，采用机械开关控制启停；所述的自动控制风闸(36)安装在辐射供暖部件框架结构底部的一侧，与辐射供暖部件出风口(33)位于同一侧，且自动控制风闸(36)与辐射供暖部件框架结构内部空腔连通；/n所述的太阳能空气集热器系统位于室外，安装在屋檐处，包括太阳能空气集热器入风口(27)、太阳能空气集热器(6)、太阳能空气集热器出风口(28)、屋脊集气风管(29)、垂直分流风管(30)、自动控制三通阀(8)、热回收装置水平风管(31)和空气温度传感器(35)；所述的太阳能空气集热器(6)可以设置多个，均安装在屋檐上，内部形成空腔用于加热空气，每个太阳能空气集热器(6)的两侧分别与太阳能空气集热器入风口(27)和太阳能空气集热器出风口(28)连通，太阳能空气集热器入风口(27)用于吸入室外空气；所述的屋脊集气风管(29)安装在屋脊上，与太阳能空气...

【技术特征摘要】
1.一种智能感知热回收太阳能供暖屋顶系统，其特征在于，所述的智能感知热回收太阳能供暖屋顶系统包括炕表面辐射热回收装置(3)、烟囱烟气热回收装置(10)、辐射供暖部件(9)、和太阳能空气集热器系统，可应用于火炕(2)系统或者火墙(11)系统中；
所述的炕表面辐射热回收装置(3)吊装在房屋吊顶上，位于火炕(2)或者火墙(11)正上方；所述的炕表面辐射热回收装置(3)包括炕表面辐射热回收装置入风口(15)、炕表面辐射热回收装置分气管(16)、炕表面辐射热回收装置出风口(17)、辐射吸收板(18)、螺栓孔a(19)、炕表面辐射热回收装置集气管(20)和玻璃盖板(21)；所述的炕表面辐射热回收装置分气管(16)和炕表面辐射热回收装置集气管(20)平行布置，所述的辐射吸收板(18)呈锯齿状折叠并焊接在炕表面辐射热回收装置分气管(16)和炕表面辐射热回收装置集气管(20)之间，中间折叠形成的通道作为热空气流动的通道；所述的炕表面辐射热回收装置分气管(16)和炕表面辐射热回收装置集气管(20)的上表面设有多个螺栓孔a(19)，通过螺栓孔a(19)和螺栓孔b(23)进行螺栓连接使炕表面辐射热回收装置(3)和烟囱烟气热回收装置(10)连接在一起；所述的炕表面辐射热回收装置入风口(15)和炕表面辐射热回收装置出风口(17)分为位于炕表面辐射热回收装置分气管(16)和炕表面辐射热回收装置集气管(20)的端部，且炕表面辐射热回收装置入风口(15)和炕表面辐射热回收装置出风口(17)成对角布置；炕表面辐射热回收装置出风口(17)与烟囱烟气热回收装置入风口(22)连接，炕表面辐射热回收装置入风口(15)与辐射供暖部件出风口(33)连接；所述的玻璃盖板(21)安装在炕表面辐射热回收装置分气管(16)和炕表面辐射热回收装置集气管(20)之间，位于辐射吸收板(18)下方，使炕表面辐射热回收装置(3)内部形成空腔，用于热空气的热传递；
所述的烟囱烟气热回收装置(10)安装在房屋吊顶上，与炕表面辐射热回收装置(3)并列布置，烟囱烟气热回收装置(10)包括外部框架结构、烟囱烟气热回收装置入风口(22)、螺栓孔b(23)、折流板a(24)、热管循环泵(25)、烟囱烟气热回收装置出风口(26)和热管(4)；所述的烟囱烟气热回收装置入风口(22)和烟囱烟气热回收装置出风口(26)设置在外部框架结构同一侧的两端；所述的折流板a(24)有多个，对称交替焊接固定在外部框架结构中，将外部框架结构的内部结构划分为S形通道；所述的热管(4)，一部分沿S形通道布置，另一部分位于烟囱烟气热回收装置(10)的外部，并位于灶炕烟囱(5)或火墙烟囱(13)内，折流板a(24)用于制造湍流加强空气与热管(4)的换热；所述的热管循环泵(25)安装在外部框架结构内，与热管(4)连接，用于循环热管(4)中的不冻液的流动，通过机械开关控制启停，热管(4)中的不冻液在烟囱内部分螺旋向下流动与烟气进行换热，然后进入烟囱烟气热回收装置(10)与来自炕表面辐射热回收装置(3)的热空气进行换热；外部框架结构上设有多个螺栓孔b(23)，通过螺栓孔a(19)和螺栓孔b(23)进行螺栓连接将烟囱烟气热回收装置(10)固定在炕表面辐射热回收装置(3)上；
所述的辐射供暖部件(9)嵌在间墙内部，包括辐射供暖部件框架结构、轴流风机(14)、折流板b(32)、辐射供暖部件出风口(33)、辐射供暖部件入风口(34)和自动控制风闸(36)；所述的辐射供暖部件框架结构内部形成空腔，多个折流板b(32)对称交替焊接固定在辐射供暖部件框架结构中，将辐射供暖部件框架结构的内部结构划分为S形通道，折流板b(32)加强热空气在辐射供暖部件(9)中的换热；所述的辐射供暖部件出风口(33)和辐射供暖部件入风口(34)分别设置在辐射供暖部件框架结构两侧的顶部；所述的轴流风机(14)安装在辐射供暖部件入风口(34)的上方，采用机械开关控制启停；所述的自动控制风闸(36)安装在辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈滨，黄书生，王世博，徐四维，邓捷，陈亚静，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21