基于碳基纳米流体CNT高效储热循环多用途集成灶系统

基于碳基纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统
技术领域
1.本实用新型涉及纳米流体强化传热和集成灶系统能量循环研究领域，具体涉及一种基于碳基纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统。


背景技术：

2.随着环境的严重污染和能源的日益紧张，节能减排成为当今社会关注的焦点问题。人们在越来越关注开发新能源的同时，对余热资源的回收利用也日益关注，日常使用的集成灶的废热就是一种可以利用的资源。
3.热量传递过程几乎渗透到了领域和行业，包括能源、动力、冶金、石油、化工等传统工业领域以及航空航天、电子、核能等高技术领域,换热工质(如水、油、醇等)自身传热性能低已成为影响系统传热效能的主要瓶颈因素。提高液体导热系数的一种有效方式是在液体中添加金属、非金属或聚合物固体粒子，可增大液体导热系数，强化其传热性能纳米流体是由分散相(纳米粒子)和分散介质(基液)组成的分散体系。为了提高纳米粒子的悬浮性能，需要加入分散剂改变纳米粒子与周围基液、纳米粒子与纳米粒子之间的相互作用，达到较好的悬浮粒子分散效果。
4.利用纳米流体的良好的导热性能将集成灶所产生的废热能量转移到水中实现废热的利用。


技术实现要素：

5.本实用新型是针对回收利用集成灶废热问题提出了一种基于碳纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统，该系统将集成灶使用过程中产生的废热收集并用以加热水，利用这部分被加热的水创造出一个保温空间，以及利用被加热的水作为洗碗机的水源从而实现了能量的收集与利用。对于集成灶逐渐大众化的当下该能量回收利用系统具有重要的理论指导意义和实际价值。
6.本实用新型的技术方案如下：
7.基于碳基纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统，其特征在于，所述集热模块、cnt碳纳米流体加热储水模块、保温模块及洗碗机模块，所述集热模块灶台面板，所述灶台面板包括集热板及设置在集热板背面的cnt纳米流体管，所述cnt纳米流体管两端分别设有cnt碳纳米流体管进口及cnt碳纳米流体管出口；所述cnt碳纳米流体加热储水模块包括储水箱及设置在储水箱体内部的流体管路，所述流体管路两端分别设有流体管道进口及流体管道出口，所述流体管道进口与cnt碳纳米流体管进口相连通，所述流体管道出口与cnt碳纳米流体管出口相连通，所述cnt纳米流体管上设有液体泵。
8.所述的基于碳基纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统，其特征在于，所述储水箱的侧面的进水口，所述箱体底部设有第一输水阀门并通过第一输水阀门将储水箱内的热水输送至洗碗机，所述储水箱的箱体底部还设有第二输水阀门，并通过第二输水阀门将储水箱内的热水输送至保温箱。
9.所述的基于碳基纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统，其特征在于，所述储水箱外部包覆有外保温层。
10.所述的基于碳基纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统，其特征在于，所述保温模块包括保温箱，所述保温箱内部设有保温空间，所述保温箱包括依次设置的保温层、加热水层及导热层，所述保温箱侧面底部位置处设有出水口，所述保温箱顶面位置设置入水口。
11.所述的基于碳基纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统，其特征在于，所述洗碗机模块包括洗碗机，所述洗碗机内部设有洗碗空间，所述洗碗机一侧设有洗碗机第一进口及洗碗机第二进口，所述洗碗机第一进口与出水口相连通，所述洗碗机第二进口与第一输水阀门相连通；所述洗碗机另一侧设有污水出口。
12.所述的基于碳基纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统，其特征在于，所述流体管路采用s型管线布置，增大与水的接触面积。
13.本实用新型的有益效果是：
14.1）本实用新型所述的一种基于碳基纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统，利用cnt纳米流体的高热导率和流体传热稳定特性，通过cnt纳米流体在换热管中流动带走集成灶在使用过程中产生的热量，集热板进一步高效地传递灶台火焰带来的余热，二者有机地结合有效地降低了厨房空间温度，提升烹饪舒适感。
15.2）本实用新型所述的一种基于碳基纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统，利用cnt纳米流体有效地回收集成灶使用过程中所产生的多余热量加热水，既可以为保温空间提供恒定热源，又可以为洗碗机提供温水，大大提高了能量综合回收利用效率，给人们生活热水需求带来便利。
附图说明
16.图1为本发明的集成灶三维图；
17.图2为本发明的轴侧内部剖视图；
18.图3为本发明的液体泵安装示意图；
19.图4为本发明的集热模块示意图；
20.图5为本发明的储水箱模块示意图；
21.图6为本发明的保温箱模块外部示意图；
22.图7为本发明的保温箱模块内部示意图；
23.图8为本发明的洗碗机模块示意图；
24.图中：1
‑
灶台面板、101
‑
集热板、102
‑
cnt纳米流体管、103
‑
灶具、104
‑
cnt碳纳米流体管出口、105
‑
cnt碳纳米流体管出口、106
‑
液体泵、2
‑
储水箱、201
‑
进水口、202
‑
第一输水阀门、203
‑
流体管道进口、204
‑
流体管道出口、205
‑
第二输水阀门、206
‑
保温层、207
‑
流体管路、3
‑
保温箱、301
‑
保温层、302
‑
加热水层、303
‑
保温空间、304
‑
导热层、305
‑
第二出水口、4
‑
洗碗机、401
‑
洗碗机第一进口、402
‑
洗碗机第二进口、403
‑
洗碗空间、404
‑
污水出口。
具体实施方式
25.以下结合说明书附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
26.如图1
‑
8所示，一种基于碳纳米流体cnt高效储热循环多用途集成灶系统包括集热模块、cnt碳纳米流体加热水模块、储水保温模块及洗碗机模块；具体包括灶台面板1、设置在灶台面板1下方的储水箱2、洗碗机4及设置在储水箱2下方的保温箱3；
27.灶台面板1包括集热板101、cnt纳米流体管102、灶具103、cnt碳纳米流体管进口104、cnt碳纳米流体管出口105；集热板101在集成灶使用时均匀高效地将集成灶烹饪时火焰所散发出的余热收集起来并通过热传导加热cnt纳米流体管102中的cnt碳纳米流体。
28.本实施例中集热板101厚度为10mm，导热系数为310w/m.k，传热接触面积平均为0.5m2；cnt纳米流体碳基颗粒直径为30nm，颗粒间隙为35μm，通过相关文献物性参数表达式计算，得到其密度为2100kg/m3，比热容为796j/kg.k，热导率为3000w/m.k。
29.储水箱2包括cnt纳米流体管102、进水口201、第一输水阀门202、流体管道进口203、流体管道出口204、第二输水阀门205、保温层206及流体管路207；所述集热板101中被加热的cnt碳纳米流体由流体管道进口203经过流体管路207加热储水箱2中存储的水；流体管路207通过s型管线布置方式尽可能增大与水的接触面积，利用cnt碳纳米流体自身携带的大量潜热对水进行加热，实现热量的转移，其s型管子排数为6排，内径为10mm，长度为1000mm；储水箱2中存储的水需要时可通过第一输水阀门202和第二输水阀门205将热水输往保温箱3模块或者洗碗机4。
30.集热板101中被加热的cnt碳纳米流体由cnt碳纳米流体管出口105经过流体管道进口203进入储水箱2加热水，在流体管路207循环后经过流体管道出口204与cnt碳纳米流体管进口104连接，返回集热板101吸收热量，cnt纳米流体管102上设有液体泵106及介质阀，液体泵功率为20w，进一步实现流体在管路中有效地循环。
31.保温箱3包括保温层301、加热水层302、保温空间303、导热层304、第二出水口305；所述储水箱2中被加热水通过第二输水阀门205进入保温模块的加热水层302，加热水层302通过底边以及周边导热层304加热保温空间303；加热水层302用来存储热水，加热水层302的侧面是密封的，水流在保温层301与导热层304之间的夹层中循环，用于保温空间303内存储食材的保温，导热层304采用热导率较高的铜片材料，提高热量传递效率，减少热量损失。
32.洗碗机4包括洗碗机第一进口401、洗碗机第二进口402、洗碗空间403、污水出口404；洗碗机4的热水来源有储水箱2中通过保温箱3中加热水层302中通过第二出水口305由管道输入洗碗机第二进口402或通过第一输水阀门202直接从储水箱2中输入洗碗机第一进口402。所述汇集进入洗碗空间403的热水，同时在每根管道上都存在阀门控制水的流动，最后利用过后的废水通过污水出口404排出。