[发明专利]具有加热室内空气功能的蓄能炕

说明书

本发明涉及具有加热室内空气功能的蓄能炕，包括炕盒，其特征在于该蓄能炕还包括相变蓄热结构和热风系统，相变蓄热结构和热风系统放置于炕盒内，且通过绝热隔板分开；所述炕盒为凹形木质炕盒，在炕盒的凹形内壁中从上至下依次铺有铝箔辐射膜和绝热层，炕盒底部设有两个水管安装孔和两个风扇安装孔，炕盒靠近风扇安装孔的侧面设有百叶安装孔，炕盒的上部设有炕盒盖，炕盒盖设在炕盒空腔之上，与凹形木质炕盒凹面相匹配；所述相变蓄热结构包括导热密封盒、加热管、倾斜肋板和相变填充材料；加热管、倾斜肋板和相变填充材料均密封在导热密封盒内；倾斜肋板倾斜均匀布置在导热密封盒内，加热管呈S型铆固在倾斜肋板上。

技术领域

本发明涉及新型火炕技术领域，具体涉及具有加热室内空气功能的蓄能炕。

背景技术

火炕在中国北方已经有近千年的使用历史，火炕是北方寒冷地区的一种重要的冬季取暖设施，它的舒适性为人所乐道，但是随着经济发展、人们生活水平的提高，慢慢的火炕因为其热效率低、不洁净性、室内室外的污染问题和安全性正在退出人们的日常生活。近年来，由于新农村的建设，新型环保火炕和节能火炕也层出不穷。如：灶连炕、吊炕、集热墙与炕的结合、炕内设置水箱进行储热夜间放热、火炕与太阳能的结合和火炕与地源热泵的结合等。管振忠等人在《传统火炕的太阳能改造——太阳炕系统》(管振忠,薛一冰,张蓓.传统火炕的太阳能改造——太阳炕系统[J].阳光能源,2008(6):20-21.)一文以混凝土预制板为炕体底部框架支撑，其上有150mm厚埋设有塑料加热管的泡沫水泥植物纤维复合板蓄热层，其不足之处在于该火炕以水泥材料为主体材料，笨重、蓄热量不足和散热快的缺点尤为突出。此外，张玲于2010年在《山东建筑大学》上发表的寒冷地区农居太阳能炕采暖系统设计研究一文提到，炕体框架使用木质材料制作，蓄热层同样采用埋设塑料加热管的混凝土制作，其不足之处在于该太阳能炕由于蓄热不足和散热过快，在夜晚炕体温度下降非常迅速，不能持续供热。而且两种节能炕都没有考虑储热完毕后，炕内多余热量的利用。

发明内容

针对现有节能火炕的局限性和缺点，本发明拟解决的技术问题是，提供一种具有加热室内空气功能的蓄能炕。该蓄能炕利用太阳能集热系统产生的热水，通过用带有倾斜肋板的加热管来加热封闭在导热密封盒中熔点为35℃的相变材料(石蜡)。通过相变材料从固态到液态的变化来吸收热量，当炕盒周围温度低于相变材料熔点时，相变材料从液态变为固态释放热量，加热炕面。水的比热容为4.2kJ/kg，而相变材料的相变潜热可达150-180kJ/kg，40kg的石蜡可以储存6-7.2MJ的热量。可见，相变材料蓄热量很大，可以满足夜间大热量的需求。经测试，在夜间15℃-18℃的室内温度下，蓄能炕内部可以维持35℃温度10-12h，睡眠环境温度可以达到29-32℃。导热密封盒封闭着相变材料和带有倾斜肋板的加热管，导热密封盒放在凹形木质炕盒里面，在木质炕盒和导热密封盒之间填充绝热材料，在绝热材料上方有铝箔辐射膜。绝热材料和铝箔辐射膜作用是阻止热量从炕盒下部散失，并增强向上的热量传递。在炕盒内部集成了热风系统，将炕盒内多余热量释放到空气中，提高室内温度，提高太阳能的利用率。同时，此设备不需要辅助加热、不烧任何燃料、没有环境污染，能更好的实现人们对于火炕舒适性的向往，适合广大农村地区使用，尤其是偏远山区。

本发明解决所述问题的技术方案是：

一种具有加热室内空气功能的蓄能炕，包括炕盒，其特征在于该蓄能炕还包括相变蓄热结构和热风系统，相变蓄热结构和热风系统放置于炕盒内，且通过绝热隔板分开；

所述炕盒为凹形木质炕盒，在炕盒的凹形内壁中从上至下依次铺有铝箔辐射膜和绝热层，炕盒底部设有两个水管安装孔和两个风扇安装孔，炕盒靠近风扇安装孔的侧面设有百叶安装孔，炕盒的上部设有炕盒盖，炕盒盖设在炕盒空腔之上，与凹形木质炕盒凹面相匹配；