[發明專利]農村用簡易節能型火炕排煙與換熱系統

無效

• 申請號: 201210140113.2
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102705872A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 譚羽非;張甜甜;張雪丹;牛傳凱
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F24B5/00
• 分類號: F24B5/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種農村用火炕排煙與換氣系統，屬于北方農村冬季采暖設備及建筑節能領域。

背景技術

對于我國北方農村地區，由于其在地理上處于嚴寒或寒冷地區，農村的特殊條件，決定其不能與城市一樣采用集中供熱，所以冬季農村建筑的供暖是一個突出的用能問題。據調查顯示，北方農村能源消耗占全國農村總能源消耗量的56%，且超過80%的農村能源消耗用于采暖需求。由于其容易獲取，方便儲存，農村主要用能來源為秸稈、薪柴等生物質能，我國農村每年使用的生物質能源總量約6億噸，其中約60%用作燃料供采暖與炊事。

現階段農村的主要采暖方式仍為火炕，火炕是一種古老的供暖方式，使用火炕供暖可利用生物質能源燃燒產生的熱量來提高室內溫度，來改善室內熱環境。然而，目前，炕的建造主要基于經驗，缺少理論基礎支持，這就導致炕在試用過程中會產生一系列問題，我國北方利用火炕進行供暖的住宅普遍存在著室內溫度過低、采暖能耗大、污染嚴重等問題：住宅室溫一般只能保持在10℃左右，但消耗生物質能的量卻高達30-40kg標煤/m²，這個數值達到了城市采暖能耗的1.5~2倍；此外，由于火炕倒煙以及生物質燃燒容易引起的空氣污染，從而導致呼吸道疾病、慢性肺病、肺癌、哮喘等疾病的產生，嚴重危害人們的生命安全。如此諸般缺陷導致火炕有逐漸被使用商品能的供暖方式替代的趨勢，目前有一些地方已經引入煤、電等商品能源進行供暖，由于農村供暖設備效率低下，勢必消耗大量的商品能源，長此下去這將加重我國農村能源供應負擔，也會為我國經濟和社會的可持續發展帶來沉重的壓力。

根據北方農村的氣候、能源特點，尋求合適的采暖方式是當前農村建筑節能領域重要課題。目前，越來越多的采暖方式出現在農村地區，如燃煤的土暖氣和火爐、戶用生物質氣化爐等。然而，這些方式過度依靠商品能源或成本高昂的生物質能轉換技術，不適用于現階段的廣大農村。結合歷史和地理環境，考慮到炕的分布廣、用量大、歷史久遠、涉及經驗足、底蘊深遠的特點，對目前使用中的炕加以改進和創新是農村建筑節能的關鍵技術，關系到農村能源的可持續發展。

傳統落地火炕有散熱面積小、熱效率低、表面溫度不均、室內熱舒適性差等缺點，架空炕在一定程度上克服了這些缺陷，增加了換熱面積及散熱面積，減少了熱損失，但也有自身缺點：火炕是以輻射散熱方式為主，下炕板與地面之間距離只有20~30mm，如果下炕板只有一面通風，其散熱量很難進入人員活動區而主要以輻射散熱的方式傳遞給地面，熱量最終通過地面損失。另外，傳統吊炕熱得快、涼得也快，炕頭炕梢溫差較大，排煙溫度高，熱量通過煙氣大量損失，效率低。

發明內容

本發明的目的是提供一種農村用簡易節能型火炕排煙與換熱系統，用以克服目前火炕效率低下，室內空氣質量差的缺點，并在一定程度上降低倒煙的可能性，并使炕底板散出的熱量進入室內，達到節能及改善室內空氣環境、提高熱效率和舒適性的目的。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：

農村用簡易節能型火炕排煙與換熱系統，所述排煙與換熱系統包括火炕和風道，火炕與建筑外墻接觸的部分均設有炕內冷墻保溫層，火炕的外部設有爐灶，位于炕頭一側的炕墻上設有進煙口，位于炕梢一側的炕墻上設有排煙口，炕底板水平固接于多個炕下支柱上，炕底板上固定有炕梢阻煙墻及多個炕內支柱，炕面板水平固接于多個炕內支柱上，爐灶通過進煙口與設置在火炕內的積灰池相通，排煙口與回風洞及煙道相通，回風洞設置在火炕內，排煙口的入口處設置迎風坯，煙道與風道通過設置在二者之間的換熱隔板隔開，風道的上部與設置在室外的進風口連通，風道內的下部靠近出風口處設置引風機，煙道與排煙口之間設有炕梢煙插板，煙道的上端設有煙囪及煙囪帽。

本發明的有益效果是：1.有效降低了火炕倒煙現象，避免室內空氣被倒流的煙氣污染；2.吸收了煙氣余熱，降低了排煙溫度，提高了熱效率；3.改進了目前吊炕下底板的輻射熱不易進入活動區域，易通過地面散失的缺陷，有效利用了炕底板輻射散出的熱量，使其進入活動區域，降低了無效熱損失；4.向室內通入了室外新風，有利于改善室內空氣質量，降低室內污染物含量，有利于活動人員的身體健康。

附圖說明