一种多能互补、炊暖合一的环保炉具的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种燃烧设备，特别是一种利用生物质为主要燃烧原料的炉具。


背景技术：

[0002]
生物质是农作物秸秆、树木枝等自然有机物质，是富含碳氢元素和热能的原料，是一种可再生能源。生物质能的利用对经济可持续发展及环境保护有重要意义。
[0003]
目前市场上有单独用于采暖和单独用于炊事的户用生物质炉具及系统，近年来暖炊两用炉也相继进入市场。这种产品设备的燃料多为生物质成型颗粒。生物质成型颗粒由秸秆、树木枝等原料干燥、压缩成型，因而加工难度大、成本高。因此现有技术中的生物质炉的燃料成本较高，且燃料单一，系统稳定性相对较差。另外，现有生物质炉具的热利用效率较低，最高约为70％-80％。原因在于，此类生物质炉具的采暖介质为热水，生物质颗粒燃料燃烧产生的烟气被排放，烟气余热量没有回收和利用，尤其是生物质原材料水分较大时，烟气显热和潜热的余热量占燃料热量的10％以上，因此生物质炉具热效率的提升是亟需解决的技术难题。此外，现有技术中的生物质炉具仅解决了供暖、炊事这两个问题，而没有解决农户全年的生活热水和冬季洗浴问题。因此，现有的技术中缺少一种同时能实现取暖、炊事和生活热水供应、系统稳定性强、能源利用效率高的生物质炉具。


技术实现要素：

[0004]
为了解决现有技术中的问题中的一种，本实用新型提供一种炉具，其包括炉体、烟囱、采暖热水供应系统、生活热水供应系统及烟气余热利用系统，其中所述炉体包括炉膛、蓄热水箱、自动填料箱、烟道；
[0005]
燃料在所述炉膛内燃烧并产生热量；
[0006]
所述蓄热水箱位于所述炉膛四周，炉膛内燃料燃烧所产生的热量可将所述蓄热水箱中的水体加热；
[0007]
所述自动填料箱内储存固体燃料，并根据自控信号将所述固体燃料投放至所述炉膛；
[0008]
所述炉膛燃烧产生的烟气通过所述烟道排入所述烟气余热利用系统，所述烟气的余热在所述烟气余热利用系统中得到回收利用，随后烟气通过所述烟囱排出；
[0009]
所述蓄热水箱中的热水流入所述采暖热水供应系统及生活热水供应系统，并用于满足采暖和生活热水需求。
[0010]
进一步的，所述自动填料箱内储存的固体燃料为生物质燃料或清洁煤或其他固体燃料。
[0011]
进一步的，所述炉膛上方设置有炉灶和/或所述炉膛下方设置有烘烤腔体。
[0012]
进一步的，所述采暖热水供应系统包括水暖炕支路、地热盘管支路、散热器支路中的一种或多种，所述水暖炕支路、地热盘管支路、散热器支路为并联；所述水暖炕支路上设置有水暖炕、所述地热盘管支路上设置有地热盘管、所述散热器支路上设置有散热器；所述
蓄热水箱中的热水分别流入所述水暖炕支路、地热盘管支路、散热器支路中的任意一个或多个支路，并流回所述蓄热水箱。
[0013]
进一步的，所述生活热水供应系统包括智能电补热水箱支路和/或盥洗槽支路和/或厨卫洗具支路；
[0014]
所述智能电补热水箱支路上设置有串联的智能电热补水箱及洗浴间；
[0015]
所述盥洗槽支路上设置有盥洗槽；
[0016]
所述厨卫洗具支路上设置有厨卫洗具；
[0017]
所述蓄热水箱中的热水分别流入所述智能电补热水箱支路、盥洗槽支路及厨卫洗具支路；
[0018]
还具有自来水管路，所述自来水管路分别向所述洗浴间、盥洗槽、厨卫洗具提供自来水。
[0019]
进一步的，所述烟气余热利用系统包括火炕、能效提升器及空气源热泵热风机；
[0020]
所述炉膛燃烧产生的烟气通过所述烟道一部分流过所述火炕并加热所述火炕，随后流入所述能效提升器；另外一部分直接进入所述能效提升器；
[0021]
烟气在所述能效提升器中与外界空气进行热交换并加热外界空气，随后排入所述烟囱并排出；
[0022]
外界空气经过烟气加热后流过所述空气源热泵热风机的室外机并用于提供低温热源；所述空气源热泵热风机的室内机向房间内提供热风。
[0023]
进一步的，所述能效提升器为间壁式换热器。
[0024]
进一步的，所述蓄热水箱还有补水入口，补水入口通过管道与外界水源相连。
[0025]
进一步的，所述炉具包括温度传感器、流速传感器、压力传感器和烟气成分传感器中的一种或多种，所述传感器布置于关键监测点，所述炉具根据所述传感器采集到的信息控制所述炉具的运行。
[0026]
本实用新型提供的炉具，针对现有生物质暖炊炉具系统存在的烟气余热不能深度回收利用的不足，和生物质炉具燃料单一、生活热水没有解决等问题，具有多能互补、炊暖合一的特点，一是利用生物质/柴、清洁煤、气、电多种能源互补，物质固体燃料可以是生物质成型颗粒，也可以是柴、果壳、秸秆、木屑等天然生物质可燃固体，炉体设置蓄热水箱，提高了系统稳定性；二是深度回收了烟气中的余热，并用以加热空气，提升了生物质热效率的同时，也提高了空气源热泵热风机的制热cop，达到深度节能节电；三是将取暖、炊事、生活热水供应集于一个系统中，解决了农户冬季取暖的和洗浴问题，保留了用户的炊事使用习惯，大大提升了农户的生活品质。
附图说明
[0027]
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0028]
图1为本实用新型提供的一种炉具的示意图；
[0029]
图标：1-多能互补智能生物质炉体；1-1-炉膛；1-2-烘烤腔体；1-3-蓄热水箱；1-4-自动填料箱；1-5-烟道；2-火炕；3-水暖炕；4-地暖盘管；5-散热器；6-烟囱；7-智能电补热水箱；8-洗浴间；9-盥洗槽；10-厨卫洗具；11-1空气源热泵热风机室内机；11-2空气源热泵热
风机室外机；12-能效提升器；l0～l20-管道。
具体实施方式
[0030]
下面将结合附图对本实用新型专利的结构和运行方式做进一步详细说明，显然，附图的提供仅为了更好地理解本实用新型专利，它们不应该理解为对本实用新型专利的限制。基于本实用新型专利的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0033]
实施例1
[0034]
结合图1。本实施例提供一种炉具，包括炉体1、烟囱6、采暖热水供应系统、生活热水供应系统及烟气余热利用系统。
[0035]
其中所述炉体1包括炉膛1-1、蓄热水箱1-3、自动填料箱1-4、烟道1-5。
[0036]
燃料在所述炉膛1-1内燃烧并产生热量。
[0037]
所述蓄热水箱1-3位于所述炉膛1-1四周，炉膛内燃料燃烧所产生的热量可将所述蓄热水箱1-3中的水体加热。
[0038]
所述自动填料箱1-4内储存固体燃料，并根据自控信号将所述固体燃料投放至所述炉膛1-1。
[0039]
所述炉膛燃烧产生的烟气通过所述烟道1-5排入所述烟气余热利用系统，所述烟气的余热在所述烟气余热利用系统中得到回收利用，随后烟气通过所述烟囱6排出。
[0040]
所述蓄热水箱1-3中的热水流入所述采暖热水供应系统及生活热水供应系统，并用于满足采暖和生活热水需求。
[0041]
在优化的实施例中，所述炉体1还包括燃气供应管路，燃气通过所述燃气供应管路供应至所述炉膛1-1，并在所述炉膛1-1中燃烧。燃气是固体燃烧之外的能源补充。
[0042]
具体来讲，所述自动填料箱1-4内储存的固体燃料为生物质燃料或清洁煤或其他固体燃料。
[0043]
在优化的实施例中，所述炉膛1-1上方可以设置有炉灶，方便农户做饭。在炉膛1-1下方可设置烘烤腔体1-2，具有保温和烘烤等炊事功能。
[0044]
所述采暖热水供应系统包括水暖炕支路、地热盘管支路、散热器支路，所述水暖炕支路、地热盘管支路、散热器支路为并联；所述水暖炕支路上设置有水暖炕3、所述地热盘管支路上设置有地热盘管4、所述散热器支路上设置有散热器5；所述蓄热水箱1-3中的热水分
别流入所述水暖炕支路3、地热盘管支路4、散热器支路5中的任意一个或多个支路，并流回所述蓄热水箱1-3。
[0045]
所述生活热水供应系统包括智能电补热水箱支路和/或盥洗槽支路和/或厨卫洗具支路；所述智能电补热水箱支路、盥洗槽支路、厨卫洗具支路为并联设置。
[0046]
所述水暖炕的盘管、地暖盘管和生活热水供应系统应采用塑料管；所述火炕的内部烟道和设备之间的烟气连通管应采用防腐管道。
[0047]
所述智能电补热水箱支路上设置有串联的智能电热补水箱7及洗浴间8。其中智能电热补水箱7根据介质温度等控制信号启停电加热作为能源补给，从而达到用户设定的洗浴用热需求。
[0048]
所述盥洗槽支路上设置有盥洗槽9，所述厨卫洗具支路上设置有厨卫洗具10，所述蓄热水箱1-3中的热水分别流入所述智能电补热水箱支路、盥洗槽支路及厨卫洗具支路。
[0049]
还具有自来水管路，所述自来水管路分别向所述洗浴间8、盥洗槽9、厨卫洗具10提供自来水。
[0050]
所述烟气余热利用系统包括火炕2、能效提升器12及空气源热泵热风机。
[0051]
炉体1的烟道1-5出口通过烟管路l1与火炕2的烟气入口相连，火炕2的烟气出口通过烟管路l2与烟道l0相连，烟气从炉膛1-1依次经由炉体内部的烟道1-5、烟管路l1进入火炕2，加热火炕2之后依次经由烟管路l2、烟管路l0输送至能效提升器12。
[0052]
能效提升器12有烟气入口和烟气出口、空气入口和空气出口，能效提升器12的烟气出口与烟囱6相连通，空气入口与外界连通，烟气在能效提升器12中将热量传递至空气中。
[0053]
特别地，能效提升器12与空气源热泵热风机室外机11-2设置于同一房间内，加热后的空气进入空气源热泵热风机室外机11-2，可大大提高空气源热泵热风机的制热能效，并且可以避免室外机结霜，空气源热泵热风机室内机11-1设置于需要采暖的房间内，向室内输送热风作为取暖的能源补充。具体来讲，所述能效提升器12为间壁式换热器。
[0054]
所述炉具包括温度传感器、流速传感器、压力传感器和烟气成分传感器中的一种或多种，所述传感器布置于关键监测点，所述炉具根据所述传感器采集到的信息控制所述炉具的运行。
[0055]
上述各实施例仅用于说明本实用新型专利，其中各部件的结构、连接方式和流程工艺等都是可以有所变化的，凡是在本技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型专利的保护范围之外。

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