[發(fā)明專利]智能感知熱回收太陽能供暖屋頂系統

在審

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• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112050282A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 陳濱;黃書生;王世博;徐四維;鄧捷;陳亞靜
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F24D15/00
• 分類號: F24D15/00;F24D19/00;F24D19/10;F24S20/40;E04B1/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 隋秀文;溫福雪

1.一種智能感知熱回收太陽能供暖屋頂系統，其特征在于，所述的智能感知熱回收太陽能供暖屋頂系統包括炕表面輻射熱回收裝置(3)、煙囪煙氣熱回收裝置(10)、輻射供暖部件(9)、和太陽能空氣集熱器系統，可應用于火炕(2)系統或者火墻(11)系統中；

所述的炕表面輻射熱回收裝置(3)吊裝在房屋吊頂上，位于火炕(2)或者火墻(11)正上方；所述的炕表面輻射熱回收裝置(3)包括炕表面輻射熱回收裝置入風口(15)、炕表面輻射熱回收裝置分氣管(16)、炕表面輻射熱回收裝置出風口(17)、輻射吸收板(18)、螺栓孔a(19)、炕表面輻射熱回收裝置集氣管(20)和玻璃蓋板(21)；所述的炕表面輻射熱回收裝置分氣管(16)和炕表面輻射熱回收裝置集氣管(20)平行布置，所述的輻射吸收板(18)呈鋸齒狀折疊并焊接在炕表面輻射熱回收裝置分氣管(16)和炕表面輻射熱回收裝置集氣管(20)之間，中間折疊形成的通道作為熱空氣流動的通道；所述的炕表面輻射熱回收裝置分氣管(16)和炕表面輻射熱回收裝置集氣管(20)的上表面設有多個螺栓孔a(19)，通過螺栓孔a(19)和螺栓孔b(23)進行螺栓連接使炕表面輻射熱回收裝置(3)和煙囪煙氣熱回收裝置(10)連接在一起；所述的炕表面輻射熱回收裝置入風口(15)和炕表面輻射熱回收裝置出風口(17)分為位于炕表面輻射熱回收裝置分氣管(16)和炕表面輻射熱回收裝置集氣管(20)的端部，且炕表面輻射熱回收裝置入風口(15)和炕表面輻射熱回收裝置出風口(17)成對角布置；炕表面輻射熱回收裝置出風口(17)與煙囪煙氣熱回收裝置入風口(22)連接，炕表面輻射熱回收裝置入風口(15)與輻射供暖部件出風口(33)連接；所述的玻璃蓋板(21)安裝在炕表面輻射熱回收裝置分氣管(16)和炕表面輻射熱回收裝置集氣管(20)之間，位于輻射吸收板(18)下方，使炕表面輻射熱回收裝置(3)內部形成空腔，用于熱空氣的熱傳遞；

所述的煙囪煙氣熱回收裝置(10)安裝在房屋吊頂上，與炕表面輻射熱回收裝置(3)并列布置，煙囪煙氣熱回收裝置(10)包括外部框架結構、煙囪煙氣熱回收裝置入風口(22)、螺栓孔b(23)、折流板a(24)、熱管循環(huán)泵(25)、煙囪煙氣熱回收裝置出風口(26)和熱管(4)；所述的煙囪煙氣熱回收裝置入風口(22)和煙囪煙氣熱回收裝置出風口(26)設置在外部框架結構同一側的兩端；所述的折流板a(24)有多個，對稱交替焊接固定在外部框架結構中，將外部框架結構的內部結構劃分為S形通道；所述的熱管(4)，一部分沿S形通道布置，另一部分位于煙囪煙氣熱回收裝置(10)的外部，并位于灶炕煙囪(5)或火墻煙囪(13)內，折流板a(24)用于制造湍流加強空氣與熱管(4)的換熱；所述的熱管循環(huán)泵(25)安裝在外部框架結構內，與熱管(4)連接，用于循環(huán)熱管(4)中的不凍液的流動，通過機械開關控制啟停，熱管(4)中的不凍液在煙囪內部分螺旋向下流動與煙氣進行換熱，然后進入煙囪煙氣熱回收裝置(10)與來自炕表面輻射熱回收裝置(3)的熱空氣進行換熱；外部框架結構上設有多個螺栓孔b(23)，通過螺栓孔a(19)和螺栓孔b(23)進行螺栓連接將煙囪煙氣熱回收裝置(10)固定在炕表面輻射熱回收裝置(3)上；

所述的輻射供暖部件(9)嵌在間墻內部，包括輻射供暖部件框架結構、軸流風機(14)、折流板b(32)、輻射供暖部件出風口(33)、輻射供暖部件入風口(34)和自動控制風閘(36)；所述的輻射供暖部件框架結構內部形成空腔，多個折流板b(32)對稱交替焊接固定在輻射供暖部件框架結構中，將輻射供暖部件框架結構的內部結構劃分為S形通道，折流板b(32)加強熱空氣在輻射供暖部件(9)中的換熱；所述的輻射供暖部件出風口(33)和輻射供暖部件入風口(34)分別設置在輻射供暖部件框架結構兩側的頂部；所述的軸流風機(14)安裝在輻射供暖部件入風口(34)的上方，采用機械開關控制啟停；所述的自動控制風閘(36)安裝在輻射供暖部件框架結構底部的一側，與輻射供暖部件出風口(33)位于同一側，且自動控制風閘(36)與輻射供暖部件框架結構內部空腔連通；

所述的太陽能空氣集熱器系統位于室外，安裝在屋檐處，包括太陽能空氣集熱器入風口(27)、太陽能空氣集熱器(6)、太陽能空氣集熱器出風口(28)、屋脊集氣風管(29)、垂直分流風管(30)、自動控制三通閥(8)、熱回收裝置水平風管(31)和空氣溫度傳感器(35)；所述的太陽能空氣集熱器(6)可以設置多個，均安裝在屋檐上，內部形成空腔用于加熱空氣，每個太陽能空氣集熱器(6)的兩側分別與太陽能空氣集熱器入風口(27)和太陽能空氣集熱器出風口(28)連通，太陽能空氣集熱器入風口(27)用于吸入室外空氣；所述的屋脊集氣風管(29)安裝在屋脊上，與太陽能空氣集熱器出風口(28)連通，用于收集匯總多個太陽能空氣集熱器出風口(28)出來的熱空氣；所述的垂直分流風管(30)豎直布置，一端與屋脊集氣風管(29)連通，另一端連接有自動控制三通閥(8)，自動控制三通閥(8)的另外兩端分別與熱回收裝置水平風管(31)和輻射供暖部件入風口(34)連通，熱回收裝置水平風管(31)與煙囪煙氣熱回收裝置出風口(26)連通；所述的太陽能空氣集熱器(6)內部集熱板為軸流風機(14)和控制系統供電，太陽能空氣集熱器(6)內部形成空腔用于加熱空氣，空氣溫度傳感器(35)安裝在集熱板上，當空氣溫度傳感器(35)檢測到的溫度高于設定的溫度閾值最高值時，自動控制三通閥(8)導通垂直分流風管(30)和熱回收裝置水平風管(31)，并且控制芯片打開自動控制風閘(36)，室外空氣在太陽能空氣集熱器(6)中加熱后與煙囪煙氣熱回收裝置(10)中的熱空氣合流，然后通過軸流風機(14)送入輻射供暖部件(9)中，并在完成供暖后通過輻射供暖部件出風口(33)導出至室外；當空氣溫度傳感器(35)檢測到的溫度低于設定的溫度閾值最低值時，自動控制三通閥(8)導通熱回收裝置水平風管(31)而關閉垂直分流風管(30)，并且控制芯片關閉自動控制風閘(36)，熱空氣在炕表面輻射熱回收裝置(3)、輻射供暖部件(9)、煙囪煙氣熱回收裝置(10)中進行閉式循環(huán)。