基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置制造方法
【专利摘要】一种基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置，属于建筑节能与资源再利用【技术领域】。该日光温室耦合采暖系统是对燃池烟气进行梯级利用，在日光温室地面下建立燃池烟气通道，通过导热的方式将燃池烟气通道上方的土壤加热，以辐射传热、对流传热方式将热量传递到日光温室内部，提高日光温室的温度；与传统日光温室火墙相结合，避免了日光温室后墙散热量大的弊端；在燃池周围建立气体空腔与室内空气连通，实现热量的转移，避免了传统燃池建立于温室土壤下温室地面温度过高和温度分布不均的现象。本实用新型具有低成本、结构简单、热利用效率高、最大限度的利用烟气余热、容易与建筑集成一体化设计等优点，适合于大面积推广。
【专利说明】基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于建筑节能与资源再利用【技术领域】，涉及基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置。
【背景技术】
[0002]随着人们生活质量的逐渐提高，刺激着日光温室的快速发展。目前节能型日光温室已经在全国日光温室的推广面积中占19%。当前中国的发展方向、发展形势以及政策文件的导向是日光温室的主要发展机遇。需要日光温室的发展应跟上时代的步伐，根据未来市场需求的变化、产业结构的调整和农业形态的转变的新形势，探索一条适合我国国情的发展道路。整体来看，我国日光温室的发展处在一个刚性需求阶段，这正是机不可失的战略机遇。我们应该处理好过关键因素之间的关系。市场需求、温室技术和绿色节能是节能型日光温室可持续发展的三要素。达到市场需求必须遵守绿色节能环保理念，温室的建造技术与市场需求相协调，温室建造技术适应绿色节能时代发展方向，实现市场需求、温室技术、绿色节能的全面协调可持续发展的新型日光温室。
[0003]由于我国北方大部分地区属于严寒、寒冷地区，冬季日光温室内部持续低温，不利于植物的生长。为了保证植物能够在适宜温度范围内生长，目前采用的日光温室整体加热方式有:取暖炉、燃煤热风炉、电热风炉、燃煤热水炉、电热水炉、地源热泵加热系统、太阳能加热系统、相变材料储能等加热方式。但是由于运行费用高昂，并且高温的热风、热水对植物的正常生长有很大的影响。在实际的使用过程中受到了限制，而农村大量的生物质燃料却无法充分利用。根据实测调查发现仍存在一些实际应用问题:1传统燃池采暖地面的温度高达35°c，局部地面温度过高，超过植物正常生长的适宜温度范围；2热效率低，仅为25%—30%，燃池热损失严重；3日光温室内部的温度分布不均匀，温室中间与两侧存在3?4°C的温差；4燃池的烟气直接排出，高温烟气的排放直接造成能源浪费。因此，优化日光温室燃池系统设计，提升燃池建造技术是关键。
[0004]经检索发现:申请号200420070368.7公开了一种日光温室燃池地中热交换供暖装置，通过燃池加热其两侧的风室，利用小型风机将热空气送入到土壤的导热管中，解决了温室作物对地表温度的需求，属于燃池与日光温室结合的设计，专利号02210130.6公开了一种节能型日光温室燃池供暖装置，底板和盖板呈T形，并在燃池内部设置了保温衬，该构件在燃池的形式上进行了改进，并主要用于日光温室内提供农作物正常生长所需的温度环境。专利号ZL200620021631.2公开了一种防水型地下燃池，该专利能有效的避免燃池外灌水和地下水渗入池内的特点。申请号201220133794.5公开了一种架空地面型燃池辐射采暖装置，该装置以空气为传输介质，通过燃池盖板和薄金属材料的辐射、导热作用将其上方架空地面层内的空气加热，使得热量能够均匀的传递到整栋建筑的地面架空层内，减小了住宅室内相邻房间的温差。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置，燃池内部生物质燃料经过燃烧产生的烟气通过燃池烟气过滤装置进行净化处理，依次经过燃池烟气通道、地面辐射管道、日光温室火墙，最终通过燃池烟囱排除烟气，利用燃池烟气通道调节阀进行烟气流量的控制，地面辐射管道和日光温室火墙以辐射方式向室内散热，对烟气进行梯级利用。解决了日光温室土壤温度不均匀、燃池利用效率低、烟气余热大量浪费的问题。
[0006]本实用新型的技术方案是该日光温室耦合采暖装置包括燃池池体1、燃池烟气通道2、地面辐射管道29、燃池外空腔气体通道7、日光温室火墙12、燃池加湿管26、燃池封闭门28、燃池通风管27、燃池装料口 4、燃池进料口盖板5、燃池外空腔25、日光温室火墙挡烟板14、燃池烟气通道调节阀10和燃池烟? 15，燃池内部生物质燃料经过燃烧产生的烟气依次经过燃池烟气通道2、地面辐射管道29、日光温室火墙12，最终通过燃池烟? 15排除烟气，地面辐射管道29和日光温室火墙12以辐射方式向室内散热，对烟气进行梯级利用；
[0007]a)在日光温室地面的下方400-600mm处布置地面辐射管道29，地面辐射管道29为钢管或砖砌的通道，地面辐射管道29坡度为0.03，燃池烟气通道2布管方式为同程式，日光温室火墙12内设置两个日光温室火墙挡烟板14 ；
[0008]b)燃池装料口 4位于燃池池体I侧面的正中心处，用燃池封闭门28和燃池进料口盖板5依次进行封闭，燃池封闭门28为混凝土预制板或金属盖板；
[0009]c)燃池外空腔25置于燃池池体I的外侧，通过导热将燃池池体I内的热量传到燃池外空腔25，燃池外空腔25与燃池外空腔气体通道7相连，将热量带入温室内，燃池外空腔25的宽和深根据燃池池体I的尺寸设计；燃池外空腔气体通道7为钢管或砖砌的通道，其坡度为0.03 ；
[0010]d)燃池烟气通道调节阀10用于调节通过燃池通风管27进入燃池池体I内的空气量来控制燃池池体I燃料的燃烧速度和/或通过燃池加湿管26对燃池池体I内部的生物质燃料加湿控制燃池池体I内燃料的燃烧速度。
[0011]该日光温室耦合采暖装置还包括燃池烟气过滤装置3、烟气净化装置16和排烟风机17 ;燃池内部生物质燃料燃烧产生的烟气依次通过燃池烟气过滤装置3、烟气净化装置16进行净化处理，利用排烟风机17从燃池烟? 15排出，其中，燃池烟气过滤装置3的两端分别与燃池烟气通道2和燃池池体I ;烟气净化装置16和排烟风机17连接位于燃池烟囱15内部。
[0012]该日光温室耦合采暖装置还包括燃池池体盖板6、填充层21、支撑层23、保温层22、日光温室土壤层9和找平层20 ;其中，燃池池体盖板6位于燃池池体I上端，燃池池体盖板6上部依次有填充层21、支撑层23、保温层22、日光温室土壤层9和找平层20 ;燃池池体盖板6为钢筋混凝土预制板，填充层21为黄土和锯末混合物，保温层22为生物质燃料燃烧产生的灰，支撑层23采用玉米秸杆和玉米芯混合物。
[0013]本实用新型的效果和益处是:本实用新型将燃池、日光温室、燃池烟气通道、地面辐射管道、日光温室火墙灵活结合，解决了传统燃池与温室结合温室地面温度不均匀、日光温室冬季采暖能耗高、农村废弃物再利用的问题，可在农村住宅、非集中供暖工业厂房中应用推广。同以前已有的技术相比，本实用新型具有低成本、结构简单、采暖效果好、日光温室土壤温度均匀、最大限度利用农业废弃物等优点，适合于大面积推广。【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置分解示意图。
[0015]图2是基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置组合示意图。
[0016]图3是基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置A-A断面示意图。
[0017]图4是基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置B-B断面示意图。
[0018]图5是燃池内部横断面剖面图。
[0019]图6是燃池内部纵断面剖面图。
[0020]图7是日光温室火墙剖面图。
[0021]图1-图7中:I燃池池体；2燃池烟气通道；3燃池烟气过滤装置；4燃池装料口 ；5燃池进料口盖板；6燃池池体盖板；7燃池外空腔气体通道；8燃池外空腔气体通道调节阀；9日光温室土壤层；10燃池烟气通道调节阀；11日光温室后墙内壁面；12日光温室火墙；13日光温室后墙外壁面；14日光温室火墙挡烟板；15燃池烟? ; 16烟气净化装置；17排烟风机；18日光温室北屋面；19日光温室薄膜；20找平层；21填充层；22保温层；23支撑层；24日光温室火墙烟气入口 ；25燃池外空腔；26燃池加湿管；27燃池通风管；28燃池封闭门；29地面辐射管道；箭头所指方向为烟气流动方向。
【具体实施方式】
[0022]以下结合技术方案和附图详细叙述本实用新型的【具体实施方式】。
[0023]实施例1
[0024]如图1?7所示，基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置主要由燃池池体
1、燃池烟气通道2、地面辐射管道29、燃池外空腔气体通道7、日光温室火墙12、燃池烟气过滤装置3、燃池加湿管26、燃池通风管27、燃池装料口 4等组成。燃池池体I位于日光温室整体下，燃池池体I为矩形，深度为1.3米。燃池池体盖板6位于燃池池体I上端，燃池池体盖板6上部依次为填充层21、支撑层23、保温层22、日光温室土壤层9、找平层20。其中燃池池体盖板6为钢筋混凝土预制板，填充层21为黄土和锯末混合物，填充层21可以保证燃池内热量均匀传输到温室地面，同时还具有密封的作用，防止燃池烟气泄露于温室内，保温层22为生物质燃料燃烧产生的灰，既能起保温作用又能为植物提供营养物质，支撑层23采用玉米秸杆和玉米芯混合物。燃池装料口 4位于燃池池体I侧面的正中心处，设有燃池封闭门28和燃池进料口盖板5进行封闭。燃池装料口 4的深度和燃池池体I的深度相同，便于维修和填料。燃池封闭门28处由混凝土预制板或金属盖板密封，并可自由启闭，位于燃池装料口 4上方的燃池进料口盖板5对燃池装料口 4进行封闭，使燃池达到阴燃燃烧的条件。
[0025]实施例2
[0026]如图1?7所示，基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置在位于日光温室地面下400-600mm处布置地面辐射管道29，地面辐射管道29为钢管或砖砌的通道，为了利于烟气的排放，地面辐射管道29坡度设为0.03。燃池烟气通道2布管方式为同程式，利于日光温室地面的温度均匀。燃池内部生物质燃料经过燃烧产生的烟气通过燃池烟气依次经过燃池烟气通道2、地面辐射管道29、日光温室火墙12，最终通过燃池烟囱15排除烟气，利用燃池烟气通道调节阀10进行烟气流量的控制，地面辐射管道29和日光温室火墙12以辐射方式向室内散热，对烟气进行梯级利用，其中日光温室火墙12内设置两个日光温室火墙挡烟板14，使日光温室火墙12的整体温度分布均匀。燃池内部生物质燃料燃烧产生的烟气依次通过燃池烟气过滤装置3、烟气净化装置16进行净化处理，利用排烟风机17从燃池烟囱15排出，其中，燃池烟气过滤装置3的两端分别与燃池烟气通道2和燃池池体I ;烟气净化装置16和排烟风机17连接位于燃池烟囱15内部。
[0027]实施例3
[0028]如图1?7所示，燃池池体I通过导热，将燃池池体I内部的热量传到燃池外空腔25，燃池外空腔25与燃池外空腔气体通道7相连，将热量带入室内，对室内空气加热。燃池外空腔25的宽和深根据燃池池体I的尺寸设计，燃池外空腔气体通道7为钢管或砖砌的通道，为了利于空腔气体的流通，燃池外空腔气体通道7坡度为0.03。燃池外空腔气体通道7使得燃池多余热量直接带入温室内，避免了燃池顶部局部过热，使得土壤温度在植物适宜生长的范围内，此措施满足了温室作物对土壤及空气温度的要求。
[0029]实施例4
[0030]如图1?7所示，燃池池体I内燃料的燃烧速度主要由燃池加湿管26、燃池通风管27、燃池烟气通道调节阀10进行控制，当需要提高燃池内的燃料阴燃速度时，将燃池烟气通道调节阀10调大，通过燃池通风管27进入燃池内部的空气量增加，实现日光温室的供暖，相反，当减缓燃池内的燃料阴燃速度时，燃池烟气通道调节阀10拉小或者关闭，通过燃池通风管27进入燃池内部的空气量减少，或利用燃池加湿管26对燃池内部的生物质燃料进行加湿，降低燃池燃烧速度，实现减缓室内加温供暖。
【权利要求】
1.一种基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置，其特征在于:该日光温室耦合采暖装置包括燃池池体(1)、燃池烟气通道(2)、地面辐射管道(29)、燃池外空腔气体通道(7)、日光温室火墙(12)、燃池加湿管(26)、燃池封闭门(28)、燃池通风管(27)、燃池装料口(4)、燃池进料口盖板(5)、燃池外空腔(25)、日光温室火墙挡烟板(14)、燃池烟气通道调节阀(10)和燃池烟囱(15)，燃池内部生物质燃料经过燃烧产生的烟气依次经过燃池烟气通道(2)、地面辐射管道(29)、日光温室火墙(12)，最终通过燃池烟囱(15)排除烟气，地面辐射管道(29)和日光温室火墙(12)以辐射方式向室内散热，对烟气进行梯级利用； a)在日光温室地面的下方400-600mm处布置地面辐射管道(29)，地面辐射管道(29)为钢管或砖砌的通道，地面辐射管道(29)坡度为0.03，燃池烟气通道(2)布管方式为同程式，日光温室火墙(12)内设置两个日光 温室火墙挡烟板(14)； b)燃池装料口(4)位于燃池池体(1)侧面的正中心处，用燃池封闭门(28)和燃池进料口盖板(5)依次进行封闭，燃池封闭门(28)为混凝土预制板或金属盖板； c)燃池外空腔(25)置于燃池池体⑴的外侧，通过导热将燃池池体⑴内的热量传到燃池外空腔(25)，燃池外空腔(25)与燃池外空腔气体通道(7)相连，将热量带入温室内，燃池外空腔(25)的宽和深根据燃池池体(1)的尺寸设计；燃池外空腔气体通道(7)为钢管或砖砌的通道，其坡度为0.03 ； d)燃池烟气通道调节阀(10)用于调节通过燃池通风管(27)进入燃池池体(1)内的空气量来控制燃池池体(1)燃料的燃烧速度和/或通过燃池加湿管(26)对燃池池体(1)内部的生物质燃料加湿控制燃池池体(1)内燃料的燃烧速度。
2.根据权利要求1所述的一种基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置，其特征在于，该日光温室耦合采暖装置还包括燃池烟气过滤装置(3)、烟气净化装置(16)和排烟风机(17);燃池内部生物质燃料燃烧产生的烟气依次通过燃池烟气过滤装置(3)、烟气净化装置(16)进行净化处理，利用排烟风机(17)从燃池烟囱(15)排出，其中，燃池烟气过滤装置(3)的两端分别与燃池烟气通道(2)和燃池池体(1);烟气净化装置(16)和排烟风机(17)连接位于燃池烟囱(15)内部。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于燃池烟气梯级利用日光温室耦合采暖装置，其特征在于，该日光温室耦合采暖装置还包括燃池池体盖板(6)、填充层(21)、支撑层(23)、保温层(22)、日光温室土壤层(9)和找平层(20);其中，燃池池体盖板(6)位于燃池池体(I)上端，燃池池体盖板(6)上部依次有填充层(21)、支撑层(23)、保温层(22)、日光温室土壤层(9)和找平层(20);燃池池体盖板(6)为钢筋混凝土预制板，填充层(21)为黄土和锯末混合物，保温层(22)为生物质燃料燃烧产生的灰，支撑层(23)采用玉米秸杆和玉米芯混合物。
【文档编号】F24D15/00GK203797777SQ201420239313
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月12日 优先权日:2014年5月12日
【发明者】张宝刚, 刘鸣, 樊新颖, 袁鹏丽, 杜广文, 郝文刚 申请人:大连理工大学