[實用新型]以太陽能為熱源、以水和石蠟為儲能介質的蓄熱炕

有效

• 申請號: 201820299618.6
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN207907341U
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 馬秀琴;鄭輝;王慧;陳月;賀鑫
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: F24D15/02
• 分類號: F24D15/02;F24S60/00;A47C21/04
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本實用新型以太陽能為熱源、以水和石蠟為儲能介質的蓄熱炕，包括太陽能集熱設備、儲熱水箱和蓄熱炕體；所述蓄熱炕體包括回水口、供水口、木質炕盒、擠塑板、不銹鋼炕盒、加熱盤管、底部支撐管、不銹鋼蓋板、導熱翅片；不銹鋼炕盒嵌套在木質炕盒的內部空間中，在不銹鋼炕盒和木質炕盒之間的空間內填充擠塑板，不銹鋼炕盒內部底端設置底部支撐管，底部支撐管上部固定加熱盤管，加熱盤管均勻分布在不銹鋼炕盒內，在不銹鋼炕盒內部空間中同時填充水和石蠟；在不銹鋼炕盒的上表面覆蓋不銹鋼蓋板，所述不銹鋼蓋板下表面設置有導熱翅片。該蓄熱炕的傳熱效率更高，支撐性強，炕體表面溫度分布更均勻，更能滿足人體舒適性要求。

技術領域

本實用新型涉及新型火炕技術領域，具體涉及一種以太陽能為熱源、以水和石蠟為儲能介質的蓄熱炕。

背景技術

火炕在中國北方已經有許多年的使用歷史，而在21世紀的今天其仍然是北方廣大農村地區冬季最主要的供暖方式。傳統供暖方式火炕存在炕面溫度不均勻、供熱不連續、夜間熱舒適性差、室內環境不衛生等問題，并且熱源主要依靠直接燃燒煤炭和薪柴，供暖效率低下，會產生二氧化碳等有害氣體加重環境污染。近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，對于室內環境提出了更高的要求，室內空氣品質要求也不斷翻新，因此新型環保節能的火炕逐漸被人們研究并應用。郭敏等人(郭敏,馬秀琴,葛夢媛,等.太陽能相變材料蓄熱炕設計與實驗初探[J].能源與節能,2017(2):62-64.)公開一種蓄熱炕，該蓄熱炕通過太陽能集熱器加熱水箱中的水，水箱與蓄熱炕之間進行熱傳遞，且蓄熱炕以純石蠟作為儲能介質，以不銹鋼蓋密封，不足之處在于，純石蠟的傳熱系數較低，傳熱時間較長，僅以不銹鋼蓋覆蓋容易使炕體變形，而且炕體較大，容易造成傳熱不均。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種以太陽能為熱源、以水和石蠟為儲能介質的蓄熱炕。該蓄熱炕以水和石蠟混合作為儲能介質，加快傳熱，在加熱盤管下部增加底部支撐管，使加熱盤管與不銹鋼炕盒底部之間有空隙，可以與水層充分接觸，導熱更充分，傳熱效率更高，以帶導熱翅片的不銹鋼蓋板進行密封，傳熱性好，支撐性強，更靈活方便，使炕體表面溫度分布更均勻，更能滿足人體舒適性要求。

本實用新型解決所述技術問題的技術方案是：提供一種以太陽能為熱源、以水和石蠟為儲能介質的蓄熱炕，包括太陽能集熱設備、儲熱水箱和蓄熱炕體；太陽能集熱設備的集熱端分別連接儲熱水箱的太陽集熱器端高溫水進口和太陽集熱器端低溫出水口，儲熱水箱的蓄熱炕供水口和蓄熱炕回水口分別連接蓄熱炕體的供回水口；太陽能集熱設備安裝在室外，儲熱水箱和蓄熱炕體均安裝在室內；其特征在于，所述蓄熱炕體包括回水口、供水口、木質炕盒、擠塑板、不銹鋼炕盒、加熱盤管、底部支撐管、不銹鋼蓋板、導熱翅片；

所述木質炕盒內部鋪設有擠塑板，在擠塑板上再覆蓋低溫地板反射膜，不銹鋼炕盒嵌套在木質炕盒的內部空間中，在不銹鋼炕盒和木質炕盒之間的空間內填充擠塑板，不銹鋼炕盒內部底端設置底部支撐管，底部支撐管上部固定加熱盤管，加熱盤管均勻分布在不銹鋼炕盒內，在不銹鋼炕盒內部空間中同時填充水和石蠟；在不銹鋼炕盒的上表面覆蓋不銹鋼蓋板，所述不銹鋼蓋板下表面設置有導熱翅片；加熱盤管的兩端向蓄熱炕體外引出回水口和供水口，回水口通過管路連接儲熱水箱的蓄熱炕回水口，形成回水管路；供水口通過相應管路連接儲熱水箱的蓄熱炕供水口，形成供水管路，在供水管路上設置循環水泵及相應的控制閥門，在回水管路上設置電子流量計及相應的控制閥門。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型的蓄熱炕體在加熱盤管下部增加了底部支撐管，使加熱盤管與不銹鋼炕盒底部之間有空隙，可以與水層充分接觸，導熱更充分，傳熱效率更高；在不銹鋼蓋板下表面設置導熱翅片，一方面起支撐作用，另一方面導熱翅片穿插在水和石蠟中，加快傳熱；水與石蠟同時作為儲熱介質，傳熱系數較高的水與石蠟混合，水在溫差作用下的自然對流作用加快熱量的傳遞；有助于實現農村的“無煤化”供暖，水儲熱與相變儲熱技術的結合，不但改善了相變材料的導熱性，而且降低了相變蓄熱炕的成本。