一种应用内燃机实现高效取暖、低污染烹饪的节能环保技术方案和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生活、商业领域的室内供暖、烹饪、废气排放方面的节能减排技术。
【背景技术】
[0002]目前，生活、商业领域中供暖、烹饪及废气排出主要使用燃气、电能和燃油，这部分能源的使用在社会总能源消耗中占比达到47%，由于使用条件的限制，这部分的节能减排受到很大限制，能量利用效率很低，燃烧废气无法处理。
[0003]随着生活水平的提高，对环境保护的要求越来越高，上述方面的节能减排和烹饪高温、污染问题越来越需要得到解决，现有的各种节能技术和装置都有各种各样的局限和不足，改进效果有限，且实施方式缺乏系统性，费效比不足，不容易实施。
[0004]本发明的目的就是弥补现有各种技术方式的局限和不足，提供一种易于实施的综合性技术解决方式，在实施便利的同时，使生活、商业能源的使用和消耗得到大幅度降低，废气排放可控，烹饪高温、污染问题得到根本解决，具备很高的费效比。
【发明内容】
[0005]充分利用内燃机的“功-热”特性，使用内燃机做功特性驱动发电装置输出电能，内燃机高温余热加热输出热水，组成电能带动空调实现换能供暖、热水供应暖气片实现热能供暖的两个高效能组合的双能供暖系统；同时利用内燃机高温排气实现烹饪，节约烹饪用能源，并解决烹饪高温、污染问题；内燃机带动的离心风扇同步把烹饪产生的油烟、蒸汽排出，节省用电的同时解决了抽油烟机噪音大的问题，厨房环境得到根本改善。
[0006]实施方案
[0007]利用内燃机I做功的机械能带动发电装置6输出电能，通过供电线路8驱动室内制冷剂式空调装置组成换能供暖系统；水冷式内燃机缸体水套、排气消声换热器2用水管9连接、构成水加热装置输出热水到室内暖气片组成热水供暖系统，形成双系统高效能的双能供暖。
[0008]同时在内燃机排气管10上，排气消声换热器2之前，串联安装N个带排气加热腔的锅5形成的灶-锅封闭组合体可根本解决烹饪的高温和污染问题，节约烹饪用燃气，N可为大于I的整数，本装置为两个带排气加热腔的锅5的顺序连接。
[0009]利用内燃机I做功的机械能带动金属制离心风扇装置7，用风管11连接集气罩12实现烹饪废气的排出，同时节约普通抽烟烟机的耗电和减少噪音。由于本发明杜绝了开放式炉灶大量燃烧高温废气产生，烹饪油烟、蒸汽占比不到20%，废气排放的风扇流量和管径设计可设置为抽油烟机的30%左右即可满足使用要求，可进一步改善厨房的环境，保护健康。
[0010]本装置的内燃机I为适当功率的四冲程水冷缸体内燃机，发电装置6为市电交流发电机，通过供电电路8供应制冷剂式冷暖空调装置使用，可形成换能供暖系统，供暖量由空调装置和内燃机的功率匹配决定，由于制冷剂式空调装置是换能式系统，能量消耗与供热量的比值一般大于1: 3，一般内燃机发电的效率约为40%，换能供暖系统可实现的能效大于120% ;由内燃机排气管10连接的排气消声换热装置2、内燃机缸体水套3、热水连接管9构成的热水应装置，供应室内暖气片组成热水供暖系统，热水供应装置可将约60%左右的内燃机热能转为热水供应，与空调换能供热组成组合供暖的双能供暖，组合系统的综合热效率是空调供暖系统的120%与热水供暖系统的60%之和，减去15%的损耗率，约为165 %，普通燃烧式供暖装置的热效率约为87 %，同样取暖标准下比普通燃气取暖能耗低40%左右。
[0011]本发明在内燃机排气管10上、排气消声换热装置2之前，串联安装两个带排气加热腔的锅5，可实现双灶头烹饪功能，由于一体化设置，取暖、烹饪能源综合利用，在供暖季节，烹饪用燃气的节约率为100%，同时根本解决了普通开放式燃烧的燃气灶带来的厨房高温和废气污染；在非取暖季节，烹饪时段输出的电能可同时实现空调制冷，烹饪时段制冷用电节约率为100%，空调制冷的节电率取决于烹饪时段在制冷时段的占比，在20% -90%之间。
[0012]在内燃机I的尾气排放控管10上适当位置可安装尾气三元催化器，实现生活、商业用废气排放标准的可控，实现更高环保排放标准，本装置综合节能减排效果巨大。
【附图说明】
[0013]附图1为双能供暖装置图，附图2为双能供暖-烹饪-排油烟一体化装置图，附图3为带排气加热腔的锅和排气消声换热器结构图。
【主权项】
1.本发明提供一种应用内燃机实现高效取暖、低污染烹饪的节能环保技术方案和装置，其特征是:利用内燃机做功的机械能内燃机机械能驱动的制冷剂式空调装置实现的换能供暖，利用水冷内燃机缸体和排气余热热能加热水实现热能供暖，组成双能供暖技术方案；另一方面利用内燃机排气高温实现烹饪功能，其特征是通过安装在内燃机排气管上封闭式的带排气加热腔的锅实现，与取暖热水供应装置共用高温排气做热源，共同安装在内燃机排气管上，形成一体化装置，综合利用取暖和烹饪能源，实现综合节能效果，节能率不低于40%，封闭式燃烧和加热方式的实现，消除了占烹饪高温废气80%的燃烧高温废气，烹饪高温、污染问题基本解决，由于一体化，用内燃机上的离心风扇取代抽油烟机排油烟，解决了其他废气排放和噪音问题，并进一步节约用电。
2.在权利要求1的技术方案下，包括一种内燃机双能供暖输出装置，特征为内燃机1、驱动发电装置6输出电能，通过线路8供给制冷剂式空调装置实现换能式供暖，内燃机I为水冷式，内燃机I的缸体水套、排气管10连接的排气消声换热器2、用水管9连接，组成热水加热装置输出热能，用于暖气片实现热能供暖，本装置是实现双能供暖系统的核心装置，使供暖综合热效率将大于150%，可实现相同取暖标准下比普通燃气取暖炉降低40%以上燃气消耗。
3.在权利要求1的技术方案下，包括一种带烹饪功能的内燃机双能供暖输出装置，在排气管安装N个带排气加热腔的锅5(N为大于I的整数)，可在供暖同时利用高温排气实现烹饪，特征为:带排气加热腔的锅5，是灶-锅组合封闭装置，安装于内燃机排气管10上，实现烹饪的封闭式加热，由于安装在排气消声换热器2前面，实现了一体化，可阶梯式利用高温排气余热，有更好的热利用效率，且实现供暖、烹饪用能源的综合利用，在供暖时段使用，在双能供暖系统热效率大于150%的基础上，烹饪用燃气节约率为100%，在夏季，使用本装置烹饪，可同时向空调供电实现空调制冷，烹饪时段空调用电节约率为100%。
4.在权利要求1的技术方案下，包括一种带排油烟的综合节能环保装置，其特征为:在权利要求3形成的装置上，在内燃机I动力轴上安装金属离心风扇7，风扇吸气口通过管路11连接安装在锅体上方的集气罩12，组成烹饪油烟、蒸汽排出装置，形成双能输出-烹饪-排油烟一体化的综合节能环保装置，本装置可在权利要求3形成的装置的节能效果的基础上进一步节约普通抽油烟机的用电，同时解决了普通抽油烟机噪音问题，由于带排气加热腔的锅的封闭加热方式，烹饪废气中占比达80%的燃烧高温废气被内燃机排气管直接排出室外，本装置的排油烟流量设计可为普通排油烟机流量的30%左右即可满足使用需求。
5.在权利要求2形成装置中，排气消声换热器2是由特征为排气消声管21、水套22、隔热层23、排气管24、进水口 26、出水口 26构成的装置。
6.权利要求3形成的装置中，带排气加热腔的锅5由特征为排气加热腔体51、控制阀52、锅体54、隔热层55、隔热锅盖56构成的装置，53是控制阀的关闭状态，控制阀可在90度范围调节，实现锅体加热温度控制。
7.本发明权利要求2、3、4形成的装置，通过在排气管适当位置安装内燃机尾气三元催化器，可实现生活、商业用燃气使用的环保排放标准达到机动车排放标准水平。
【专利摘要】本发明公开了一种应用内燃机实现高效取暖、低污染烹饪的节能环保技术方案和装置，涉及生活、商业领域的室内供暖、烹饪方面的节能减排技术，其特征是：1、四冲程内燃机驱动制冷剂式空调装置供热，内燃机排气管连接排气消声换热器、内燃机缸体水套为暖气片供热水，形成双能供暖系统，综合节能率大于40％；2、同时内燃机排气管与排气消声换热器之间接入带排气加热腔的锅组成灶-锅封闭组合体，实现供暖、烹饪用能源综合节能利用，同时解决烹饪高温、污染问题，内燃机带动风扇排出烹饪废气，解决了抽油烟机噪音问题。
【IPC分类】F02B63-06, F02G5-04, F24D3-00, F01N3-28, F24C15-20
【公开号】CN104632463
【申请号】CN201510056875
【发明人】钟晓华, 朱津津, 唐菲菲
【申请人】钟晓华
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月4日