CN102415606A - 用太阳能做三段式烤烟的供热的系统 - Google Patents

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Abstract

一种利用太阳能做三段式烤烟供热的装置，包括太阳能集热器，太阳能集热器的进口和出口分别和储热水箱连通，储热水箱另一侧有采暖循环水出口和采暖循环水入口，其上分别装有供暖循环水出水管及供暖循环水入水管，这两管之间装有位于烤烟室内的供热管，烤烟室内还装有热风机或换热器。利用太阳能供给烤房供热和辅助供热，提高了烤房室内温度，根据不同地区的太阳辐射量不同及天气情况不同，储热水箱里的温度可达到30℃-99℃，太阳能可以提高烤房室内温度至30℃-70℃，降低了常规能源的消耗，也大大减少了污染。

Description

用太阳能做三段式烤烟的供热的系统
技术领域
本发明涉及烟草烤制时的供热装置，特别涉及一种利用太阳能做能源或辅助能源用于三段式烤烟供热装置。
技术背景
烤烟的原理是根据鲜烟素质以及在烘烤过程的变化，利用一定的热量和通风排湿等调控手段，提供相应的温度、湿度和持续时间等，促进烟叶发生充分和完善的生理生化变化，使烟叶变黄和失水干燥协调一致，最终实现烟叶烤黄、烤干、烤香。
正常烟叶的烘烤分为变黄阶段、定色阶段、干筋阶段。
变黄阶段烟叶变化要求，下部烟叶变黄程度达达到八成黄；中、上部烟叶变黄程度九至十成黄，且叶片凋萎塌架，主脉变软、勾尖卷边。此阶段烤房干球温度控制在35～42℃之间，湿球温度控制在33～37℃之间。
定色阶段烟叶变化控制50℃以前使中上层烟叶充分变黄发软，达到黄片黄筋，54℃稳温到烟叶大卷筒。湿球温度逐步上升且稳定在37~40℃。
干筋阶段烟叶变化要求，全部烟叶主脉充分干燥。干球温度控制以每小时1℃的速度由55℃升温到68℃，稳温最高不超过70℃，直到烟叶完全干燥。湿球温度控制稳定在40~43℃至烘烤结束。
烤房为烤烟生产中烘烤加工烟叶的专用设备。包括各种建筑材料与结构、热源与供热形式、进风洞和天窗形式的自然通风气流上升式烤房、自然通风气流下降式烤房、有辅助机械通风的热风循环烤房。
目前烤房的加温主要是通过燃煤等化石能源，属非可再生能源，且具有一定的大气污染性。
为了节省燃煤等化石能源并减少大气污染，专利申请号为：201010611935.5的申请文献中公开了一种太阳能和生物质燃料结合的热水集中供热式烤烟设备，这种设备利用了太阳能节省了部分燃煤等化石能源，同时也减少了一些污染，但是这种设备中由太阳能加热的水是储存在蓄水池中，然后再通过多条管道向需要之处输送，在这过程中会损失较多的热量，另外这种设备还有不能准确控制的不足，因此这种设备如若用于三段式烤烟，则烤烟的质量就难以保证。
发明内容
本发明的目的是：提供一种利用太阳能做能源和辅助能源用于三段式烤烟供热装置。以使在烘烤过程中尽量节省了煤炭等常规能源的使用，进而减少对大气的污染。当它用于三段式烤烟时能保证烤烟的质量的装置。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明的利用太阳能做三段式烤烟供热的装置，包括太阳能集热器，太阳能集热器的进口上装有与储热水箱一侧底部下循环口相通的管道，在该管道上装有太阳能集热循环泵，太阳能集热器的出口处装有与储热水箱上部的上循环口相连通的进水管道，进水管道上位于集热器出口部位安装有温度传感器，并装有排气阀，储热水箱另一侧有采暖循环水出口和采暖循环水入，其上分别装有供暖循环水出水管及供暖循环水入水管，这两管之间装有位于烤烟室内的供热管，烤烟室内还装有热风机或换热器；供暖循环水入水管上装有测温传感器；热风机或换热器均与开启它的控制电磁阀相连，供暖循环水出水管上装有供暖循环泵和供暖控制电磁阀，供暖控制电磁阀装在靠近烤烟室的部位；烤烟室内装有室内温度传感器，太阳能集热循环泵、上水电磁阀、供暖循环泵、开闭热风机或换热器的控制电磁阀和供暖控制电磁阀分别通过导线与控制柜中与其对应的控制装置相连；传感器也分别与控制柜中对应控制装置相连通。
所述集热器可为两个以上单独的集热器由管路串联成的集热器组，烤烟室的供热管至少有2条管子组成。
所述的太阳能集热器是真空管集热器或是平板集热器。
所述的采暖循环水出口位于储热水箱另一侧的中部，所述的采暖循环水入口位于储热水箱另一侧的下部。
所述储热水箱内靠近底部下循环口处装有箱内进水温度传感器，在储热水箱内靠近中部采暖循环水出口处装有箱内出水温度传感器，在供暖循环水入水管上设有测温传感器。
本发明的有益效果是，利用太阳能供给烤房供热和辅助供热，提高了烤房室内温度，根据不同地区的太阳辐射量不同及天气情况不同，储热水箱里的温度可达到30℃-99℃，太阳能可以提高烤房室内温度至30℃-70℃，降低了常规能源的消耗，也大大减少了污染。使用过程中通过控制柜智能控制，减少了操作人员的工作量，并保证了烤烟房中温度的需求。本发明中的集热器可以是平板集热器也可以是真空管集热器，如若是采用真空管集热器，该装置的热效率会更高，而且采用真空管的集热器有防冻、防台风的特点，因此本发明会有广泛的使用范围。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例中的利用太阳能做三段式烤烟的供热的装置包括太阳能集热器1、储热水箱2、太阳能集热循环泵P1、供暖循环泵P2、风机换热器P3、电磁阀、温度传感器、控制柜10。太阳能集热器1内所置超白钢化低铁玻璃盖板，其透过率≥92%，集热器1内带有选择性吸收涂层的金属吸热体，吸热体可以是条带或整板，吸热体结构为管状流道两端有翅片或者上部有翅片，材料采用铜或铜铝复合材料。保温材料为岩棉、玻璃棉板状或条状。太阳能集热器1的进口1-1上装有与储热水箱2一侧底部下循环口2-1相通的管道5，在该管道5上装有太阳能集热循环泵P1，上水管道7与储水箱底部的进水口2-5相连，上水管道7上装有上水电磁阀V2，太阳能集热器1的出口1-2处装有与储热水箱2上部的上循环口2-2相连通的进水管道4，进水管道4上位于集热器出口1-2部位安装有温度传感器T1，并装有排气阀。
储热水箱2另一侧有采暖循环水出口2-3，其上装有供暖循环水出水管6，该侧还有采暖循环水入口2-4，其上装有供暖循环水入水管8，这两管之间装有位于烤烟室3内供热管9，供暖循环水入水管8上装有测温传感器T5；烤烟室3内还装有热风机P3或换热器，如若安装的是换热器，则换热器应与供暖循环水管相连通。采暖循环水出口2-3最好位于储热水箱2的中部，采暖循环水入口2-4最好位于储热水箱2的下部；热风机或换热器均与开启它的控制电磁阀相连，供暖循环水出水管6上装有供暖循环泵P2和供暖控制电磁阀V1，供暖控制电磁阀V1装在靠近烤烟室3的部位；烤烟室3 内装有室内温度传感器T4。
太阳能集热循环泵P1、上水电磁阀V2、供暖循环泵P2、开闭热风机或换热器的控制电磁阀和供暖控制电磁阀V1分别通过导线与控制柜10中与其对应的控制装置相连。
为了较好的控制储热水箱2内进水和出水的温度，在储热水箱2内靠近底部下循环口2-1处装有箱内进水温度传感器T2，在储热水箱2内靠近中部采暖循环水出口2-3处装有箱内出水温度传感器T3，在供暖循环水入水管8上设有测温传感器T5。
温度传感器T1、室内温度传感器T4、箱内进水温度传感器T2和箱内出水温度传感器T3分别与控制柜10中对应控制装置相连通，把相应部位的温度信息传递给控制装置，以便开启或关闭相应的循环泵及电磁阀，以保证烤烟室3内所需温度。
烤烟室3内供热管9可以仅为一条，为了散热效果更好，供热管7至少有2条管子组成，可为3条、4条、5条、6条或更多条。
储热水箱2为非承压型水箱，储热水箱为圆柱形或方形，储热水箱2为双层结构，外壳和内胆之间有保温层。若储热水箱为单层结构时，其外表要加保护层。 
集热循环泵和采暖循环泵采用热水供暖系统管道循环泵，流量范围≤30m3/h，扬程≤30m，工作压力≤10bar，功率范围30W-3KW。
集热器1可为两个以上单独的集热器由管路串并联成的集热器组。 
本发明中，控制柜的控制状况设定如下：
当（T1-T2）≥（6℃～20℃）之间的设定值，P1启动，启动集热循环功能。
当（T1-T2）≤（2℃～10℃）之间的设定值，P1关闭，关闭集热循环功能。
当T4 ＜ 设定温度，且（T3-T4）≥6℃，V1开启，3秒后P2启动，30秒后P3启动。
当T4 ≥ 设定温度，或（T3-T4）≤3℃，或（T3-T5）≤5℃，P2关闭，P3关闭, V1关闭。
寒冷地区，在室外还应设置与控制柜10相连的室外温度传感器，当室外温度小于5℃时，集热循环泵P1启动，利用水箱内热水对集热器和管路进行防冻循环，当室外温度大于10℃时，P1停止。
当水箱水位由于蒸发等原因低于设定水位，启动V2电磁阀自动上水。
本实施例中的太阳能集热器是平板集热器。
本发明供给温度的烤烟室的结构与公知的雷同。
实施例2
本实施例中的太阳能集热器是真空管集热器，包括真空管、联箱、底托、尾座、管头。联箱的结构为内胆之间外壳有保温层，联箱的一面（竖插式）或者是对称的两面（横插式）有圆形排孔。真空管开口的一端插入联箱的排孔内并深入到联箱内胆内，真空管的另一端套在尾座上，一并安装在底托上，联箱和底托之间有支架固定。其他结构与实施例1相同，控制柜的控制状况设定也与实施例1相同。
使用时将本发明的供热管9和热风机或换热器装在烤烟室3内，为了防止改装置热量的散失可以在供暖循环水出水管6和供暖循环水入水管8上加保暖层，或把它们及储热水箱放在另一个房间或容器内。
采用本发明供给温度的烤烟室的结构与公知的雷同。

Claims (5)

1.一种利用太阳能做三段式烤烟供热的装置，包括太阳能集热器，其特征在于：太阳能集热器的进口上装有与储热水箱一侧底部下循环口相通的管道，在该管道上装有太阳能集热循环泵，太阳能集热器的出口处装有与储热水箱上部的上循环口相连通的进水管道，进水管道上位于集热器出口部位安装有温度传感器，并装有排气阀，储热水箱另一侧有采暖循环水出口和采暖循环水入，其上分别装有供暖循环水出水管及供暖循环水入水管，这两管之间装有位于烤烟室内的供热管，烤烟室内还装有热风机或换热器；供暖循环水入水管上装有测温传感器；热风机或换热器均与开启它的控制电磁阀相连，供暖循环水出水管上装有供暖循环泵和供暖控制电磁阀，供暖控制电磁阀装在靠近烤烟室的部位；烤烟室内装有室内温度传感器，太阳能集热循环泵、上水电磁阀、供暖循环泵、开闭热风机或换热器的控制电磁阀和供暖控制电磁阀分别通过导线与控制柜中与其对应的控制装置相连；传感器也分别与控制柜中对应控制装置相连通。
2.根据权利要求1所述的利用太阳能做三段式烤烟供热的装置，其特征在于：集热器可为两个以上单独的集热器由管路串联成的集热器组，烤烟室的供热管至少有2条管子组成。
3.根据权利要求1或2所述的利用太阳能做三段式烤烟供热的装置，其特征在于：所述的太阳能集热器是真空管集热器或是平板集热器。
4.根据权利要求3所述的利用太阳能做三段式烤烟供热的装置，其特征在于：所述的采暖循环水出口位于储热水箱另一侧的中部，所述的采暖循环水入口位于储热水箱另一侧的下部。
5.根据权利要求4所述的利用太阳能做三段式烤烟供热的装置，其特征在于：所述储热水箱内靠近底部下循环口处装有箱内进水温度传感器，在储热水箱内靠近中部采暖循环水出口处装有箱内出水温度传感器，在供暖循环水入水管上设有测温传感器。
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