一种冬暖夏凉的蓄热地炕制造技术

一种冬暖夏凉的蓄热地炕，属于室内取暖设施技术领域。本发明专利技术包括位于地面以下的炕体、炉灶和烟囱，炕体包括炕板和卵石蓄热床，在炕板与卵石蓄热床之间为烟道；烟囱垂直于炕板布置，烟道与烟囱连通；炉灶包括灶膛和落灰室，落灰室设置在灶膛的下方，在灶膛与落灰室之间设置有炉箅子；炉灶分为冬季炉灶和夏季炉灶，冬季炉灶灶膛内部的上方设置有热水圈；热水圈两端与供水管和回水管的一端连通，供水管和回水管的另一端与暖气片连通；冬季炉灶灶膛的排烟口与排烟腔筒相连通，排烟腔筒出烟口设置在烟道内；在排烟腔筒的外部套有套筒，排烟腔筒与套筒之间密封形成热风室，热风室的一端经送风管与调速鼓风机相连通，另一端与热风出风管相连通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于室内取暖设施
，具体涉及一种冬暖夏凉的蓄热地炕。
技术介绍
火炕具有悠久的历史和浓厚的文化底蕴，是我国北方劳动人民长期在严寒的气候条件下最早掌握并使用的生活取暖方式之一。火炕成本较低并利用可再生的生物质能源，拥有一定的生态内涵和丰富的技术经验，符合可持续发展理念，符合国家节能减排政策。火炕也称“炕”或“大炕”，是一种高约600 mm 700 mm，宽约2m左右，长可随居室长度而定的蓝石结构的建筑设施。炕由炕板和炕墙组成，炕墙中有烟道，上面覆盖有混凝土炕板，炕板上面覆盖以泥土摸平。火坑中空，形成烟道，并通过烟道进行取暖。烟最后从火炕烟口通过烟囱排出室外。一般炕与灶台相连，为使居室空气清洁，灶不与炕在同一个房间，取暖时利用做饭的烧柴使火炕发热，所以不必再单独烧炕。2004年底全国约有6700万铺火炕，使用人口达1. 75亿。由于我国北方农村住户多且分散，采暖面积大，很难实现集中供暖；同时，火炕可以使用任何形式的生物质能源来改善室内热环境并减少商品能源消耗，不会增加农民的经济负担。因此，从我国农村能源结构、农村经济水平和火炕的应用特点来看，火炕将会在相当长的时期内一直被广泛沿用。现有的火炕分传统落地式火炕、架空式火炕(吊炕)和火墙式火炕。这三种火炕具有共同的局限性一、薪柴消耗量大，浪费燃料，热效率均有待提高。二、炕体蓄热效果差，火炕是间歇供热的，由于夜间间歇时间较长，因此严冬凌晨室内温度很低，甚至低于5°C。三、由于夏天室外气温高，或阴雨天室外气压低，烟囱和炕体内的热压如果过小，或在室外逆风(风向与烟气流向相反)的情况下，当风压和热压作用相反时，会产生灶不好烧现象，引起烟气回流发生室内空气污染。四、夏天，由于炊事给炕体供热，致使室内温度过高。夜里睡在加热的炕面上，人们会感觉室内更热，舒适性差。因此，夏天火炕加热与室内降温一直是一对矛盾的问题。灶的热效率低主要原因是生物质燃料不能充分燃烧而产生大量的碳粉尘和CO、CO2,还有少量的SO2和NOx，烟囱冒出的烟气越黑，则说明生物质燃料燃烧越不充分，有害气体含量越多。生物质燃料燃烧不充分有如下原因一、炉灶进氧量不充足。传统炉灶其落灰室在地面以下，炉篦子与地面平齐，燃料燃烧以后产生热压，氧气不能从落灰室进入，因此炉灶进风几乎完全从炉灶门进入，而在生物质燃料添入炉灶后其本身也阻挡了进风，因而燃烧缺氧而达不到充分燃烧。二、炕与灶高度差过小，烟气流动不顺畅。从流体力学的角度看，由于烟气在流动的过程中是上升的，所以炕与灶高差越大越有利烟气流动。但火炕炕体的高度以合适为宜，不能太高也不能太矮，太高不利于上炕和坐在炕沿上，太矮不利于烟气的流动和热量的传递，一般炕体的高度大致为600 mm 700mm,而炉灶高度一般在500 mm左右。生物质燃料燃烧产生火焰的燃烧过程为两个阶级即挥发分析出燃烧和焦碳燃烧，前者约占燃烧时间的10%，后者则占90%。生物质燃料在燃烧过程中有以下一些特点I)生物质燃料的密度小，结构比较松散，挥发分含量高，在250°C时热分解开始，在325°C时就已开始十分活跃，350°C时挥发分能析出80%。燃烧过程中挥发分析出时间较短，若空气供应不当，有机挥发分容易不被燃烬而排出，排烟为黑色，严重时为浓黄色烟。所以必须有足够的扩散型空气供给，燃烧室必须有足够的容积和一定的拦火，以便有一定的燃烧空间和燃烧时间。同时空气供给量的多少也是燃烧效率的关键之一。2)挥发分逐渐析出和烧完后，燃料的剩余物为疏松的焦碳，气流运动会将一部分碳粒裹入烟道使燃烧率降低。3)挥发分烧完，焦碳燃烧受到灰烬包裹和空气渗透较难的影响，妨碍了焦碳的燃烧，造成灰烬中残留余碳。因此落灰室加强通风促进焦碳充分燃烧提高生物质燃料燃烧效率。因此，当火炕的高度高于炉灶300 mm以上，落灰室的高度大于200mm，排烟不仅更加通畅，而且进风量大，燃料产生挥发分中的CO、H2, CH4、碳氢化合物CxHy等会完全燃烧，挥发分逐渐析出和烧完后，燃料的剩余物为疏松的焦碳，当供风供氧量加大，焦碳燃烧会更加充分。炕的热效率低主要是炕的蓄热效果差。传统意义上的地炕也叫“燃池”，是我国东北部分地区由传统民居中的“火炕”演化而来的。燃池供暖的工作原理是冬季来临时由进出料口向燃池内送入燃料，然后用力将其挤压密实并充满池体空间，燃料越密实，池体空间盛料越多，燃烧时间就越长，而且燃料间隙里的空气越少，阴燃的速度也越容易得到控制。所以说，燃池是一种以主体位于采暖建筑地面下的一个燃烧空间，植物残碎的根、茎、叶及锯末等为燃料并使燃料处于厌氧阴燃状态，产生的热量经散热面通过传导、辐射和对流方式，提高室内温度的取暖方法。从满足人的热舒适性的生理需求的角度来看，地炕采暖热舒适性更优于传统火炕采暖，因为房间的热梯度下高上低热环境质量更好，室内地表温度均匀，室温由下而上逐渐递减，给人以脚温头凉的良好感觉；改善血液循环，促进新陈代谢。同时，采用地暖后室温由下而上均匀分布，空气对流减弱，水分散失减少，湿度环境对人体更有利。另外，夜间人们在传统火炕上休息入眠，由于传统火炕炕面铺盖被褥致使火炕的辐射散热性能大大降低，如果没有其他热源则周围墙体和地面的冷空气与炕面上方的热空气对流加快，因此室温下降较快。而地炕采暖一大特点是在辐射强度和温度的双重作用下对房间进行采暖，形成较合理的室内温度场分布和热辐射作用，因此地炕采暖最大的优点是节省能源，节能幅度可以达到30%。所以采用地炕采暖设计房间温度时，室温比普通火炕采暖低2°C就可以满足火炕采暖所需的效果，这一现象在夜间睡眠时尤为突出。目前，现有的地炕为方便人进入燃池内入料和出料，燃池深一般在1.5m以上，所以修建燃池建造成本加大；同时燃池面积一般有限，使用的燃料用量相当大，并且要加工成碎末，因此燃料使用成本加大；此外，燃池入料和出料费工费力，工作量大；另外，燃池各部位如散热顶面、进(出)料口盖板、烟道部分密封效果不好，会使室内空气污染，造成一氧化碳中毒。
技术实现思路
针对现有火炕、地炕存在的问题，本专利技术提供一种即热性好，方便、清洁、环保、节能，带有水暖并可供热风、可基本控制室温的冬暖夏凉的蓄热地炕。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，一种冬暖夏凉的蓄热地炕，包括位于地面以下的炕体、炉灶和烟囱三部分，炕体为散热部件，炉灶为热源体，烟囱为排烟部件;所述炕体包括炕板和卵石蓄热床，在炕板与卵石蓄热床之间留有间隙形成烟道；所述烟 垂直于炕板布置且外端开ロ，烟道与畑 连接处开设有烟道出烟ロ使两者连通； 所述炉灶包括具有炉门的灶膛和具有落灰室门的落灰室，所述落灰室设置在灶膛的下方，在灶膛与落灰室之间设置有炉箅子；所述炉灶分为冬季炉灶和夏季炉灶，冬季炉灶灶膛内部的上方设置有热水圈，热水圈通过热水圈托架固定支撑；所述热水圈内部中空，两端分别与供水管和回水管的一端固定连通，供水管和回水管的另一端分别与暖气片固定连通，所述供水管与膨胀水箱相连通；冬季炉灶灶膛的排烟ロ与排烟腔筒相连通，所述排烟腔筒内部中空，排烟腔筒出烟ロ设置在炕体的烟道内；在所述排烟腔筒的外部套有套筒，排烟腔筒与套筒之间密封形成热风室，热风室的一端经送风管与调速鼓风机相连通，另一端与热风出风管相连通，热风出风管的出口设置在炕体外需采暖的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冬暖夏凉的蓄热地炕，其特征在于包括位于地面以下的炕体、炉灶和烟囱三部分，炕体为散热部件，炉灶为热源体，烟囱为排烟部件；所述炕体包括炕板和卵石蓄热床，在炕板与卵石蓄热床之间留有间隙形成烟道；所述烟囱垂直于炕板布置且外端开口，烟道与烟囱连接处开设有烟道出烟口使两者连通；所述炉灶包括具有炉门的灶膛和具有落灰室门的落灰室，所述落灰室设置在灶膛的下方，在灶膛与落灰室之间设置有炉箅子；所述炉灶分为冬季炉灶和夏季炉灶，冬季炉灶灶膛内部的上方设置有热水圈，热水圈通过热水圈托架固定支撑；所述热水圈内部中空，两端分别与供水管和回水管的一端固定连通，供水管和回水管的另一端分别与暖气片固定连通，所述供水管与膨胀水箱相连通；冬季炉灶灶膛的排烟口与排烟腔筒相连通，所述排烟腔筒内部中空，排烟腔筒出烟口设置在炕体的烟道内；在所述排烟腔筒的外部套有套筒，排烟腔筒与套筒之间密封形成热风室，热风室的一端经送风管与调速鼓风机相连通，另一端与热风出风管相连通，热风出风管的出口设置在炕体外需采暖的室内；夏季炉灶灶膛的排烟口与设置在炕体烟道内的夏季炉灶排烟管相连通，所述夏季炉灶排烟管的出口与烟囱相连通，在所述炕板的上表面设置有炕面。...

【技术特征摘要】
1.一种冬暖夏凉的蓄热地炕，其特征在于包括位于地面以下的炕体、炉灶和烟 三部分，坑体为散热部件，炉灶为热源体，烟囱为排烟部件； 所述炕体包括炕板和卵石蓄热床，在炕板与卵石蓄热床之间留有间隙形成烟道；所述烟囱垂直于炕板布置且外端开口，烟道与烟囱连接处开设有烟道出烟口使两者连通； 所述炉灶包括具有炉门的灶膛和具有落灰室门的落灰室，所述落灰室设置在灶膛的下方，在灶膛与落灰室之间设置有炉箅子；所述炉灶分为冬季炉灶和夏季炉灶，冬季炉灶灶膛内部的上方设置有热水圈，热水圈通过热水圈托架固定支撑；所述热水圈内部中空，两端分别与供水管和回水管的一端固定连通，供水管和回水管的另一端分别与暖气片固定连通，所述供水管与膨胀水箱相连通；冬季炉灶灶膛的排烟口与排烟腔筒相连通，所述排烟腔筒内部中空，排烟腔筒出烟口设置在炕体的烟道内；在所述排烟腔筒的外部套有套筒，排烟腔筒与套筒之间密封形成热风室，热风室的一端经送风管与调速鼓风机相连通，另一端与热风出风管相连通，热...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄宇，崔正龙，刘兴山，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：