CN103062918B - 烤房太阳能直接供热装置及太阳能辅助直接供热烤房 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烤房太阳能直接供热装置及太阳能辅助直接供热烤房。烤房太阳能直接供热装置包括透光板、中空透光保温层、太阳能集热板和散热部件；太阳能辅助直接供热烤房包括烤房烘烤室、供热室、循环风机和所述的烤房太阳能直接供热装置；所述烤房太阳能直接供热装置安装于烤房烘烤室顶部并可直接取代烤房烘烤室的房顶向烤房烘烤室直接供热。这种烤房太阳能直接供热装置能够实现太阳能由烤房外向烤房内的单向传递。采用数个该烤房太阳能直接供热装置安装于烤房烘烤室顶部，取消了通常为了烤房保温而采用的较厚且造价较高的钢混结构房顶，具有可有效直接利用太阳能、节约烘烤能源的效果。

Description

烤房太阳能直接供热装置及太阳能辅助直接供热烤房

技术领域

本发明涉及一种烤房太阳能直接供热装置及太阳能辅助直接供热烤房。

背景技术

在当前各行业中，有着许多诸如农副产品的烘烤加工烤房的实际应用，例如烟草行业中用于烟叶烘烤的密集式烤房，茶叶行业中用于茶叶烘干的烤房，林木业中用于木料烘干的烤房等等，伴随着社会经济的不断发展，还将会有更多的用于中草药、蔬菜、瓜果等烘干加工的各类烤房……。

就当前而言，各类烤房在烘烤加工过程中的热能，基本上都是通过煤燃烧而获取，由此造成大量不可再生煤资源的消耗，以及大量有害烟尘及气体排放到大气中，造成环境污染。而太阳能作为一种可再生的清洁能源，发明一种能够充分利用太阳热能这一可再生清洁能源的装置，并在各类烤房上加以推广应用，实现减少燃煤消耗、保护生态环境，是人类实现绿色可持续发展有效途径之一。

中国实用新型专利说明书CN201938338U以及CN20179105U中均公开了利用太阳能进行辅助供热的烤房。在CN201938338U中，在烤房装烟室和加热室顶部新增设太阳能集热室，利用太阳能加热集热室内的空气，将加热的空气通过进风口和出风口与加热室连通，辅助供热；该实用新型的不足之处至少有三点：一是该太阳能量供热的节能烤烟房属间接供热方式，经太阳能加热的集热室内的空气经循环进入烘烤室内传递热能，使得一定量的热能不可避免地散失向烘烤室外，太阳能利用效率有限；二是集热室内被加热空气的流动，未能与烘烤室内热气流动构成循环流动，而是通过集热室的进冷风口(在烘烤时仅当排湿时才能进冷风)，经集热室加热后再流入烘烤室内，破坏了烘烤室内热风循环的基本原理，其太阳能的利用仅适用于排湿工况时；三是在原烤房(含烘烤室及供热室)的房顶加盖集热室，成本高。在CN20179105U中，在烤房装烟室顶部新增设太阳能加热装置，利用太阳能加热集热室内的空气，该太阳能加热装置一端通过进风管与烘烤室连通、另一端通过送热管与与加热室连通，并增设了至少一个风扇实现循环、进行太阳能辅助加热；该实用新型的不足之处也至少有两点：一是增加了风扇，在节约燃料的同时增加了电耗，二是同样存在在原房顶加盖集热室和进风管、送热管，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种经济实用、结构简单、使各类烤房能够直接充分高效地利用太阳热能为烘烤辅助供热、减少使用燃煤消耗的烤房太阳能直接供热装置，并将该装置应用于烤房，构成太阳能辅助直接供热烤房。本发明要解决的技术问题是将本发明的烤房太阳能直接供热装置做为各类烤房房顶的建筑材料，由此，一方面实现了太阳能热能直接向烘烤室内供热，避免了间接供热所带来附属设备/设施的增加及热能在传递过程中的损耗，因此太阳能利用率更高；另一方面，可降低各类烤房的建造费用，为太阳能的广泛应用降低成本，为所发明的烤房太阳能直接供热装置的普及应用奠定基础；本发明要解决的另一个技术问题是外部太阳热能只单向向烤房内传递并有效释放，而烤房内的热能不会通过太阳能集、散热部件向烤房外部传递散失。

本发明的烤房太阳能直接供热装置包括透光板、中空透光保温层、太阳能集热板、散热部件和边框等，透光板位于朝阳面，透光板、太阳能集热板和边框密闭围合形成所述中空透光保温层；太阳能集热板包括金属基板和吸热涂层，该金属基板的朝阳面覆盖吸热涂层，该金属基板的吸热涂层131面的另一面直接面向烤房烘烤室并位于所述烤房烘烤室内，向所述烤房烘烤室供热。

本发明的烤房太阳能直接供热装置所述的中空透光保温层至少为1层，为了进一步提高保温性能，作为一种改进，所述的中空透光保温层包括外中空透光保温层和内中空透光保温层2层；所述外中空透光保温层由所述外层透光板和所述内层透光板通过所述边框密闭围合形成，所述内中空透光保温层由所述内层透光材板和所述太阳能集热板通过所述边框密闭围合形成。

本发明的烤房太阳能直接供热装置所述的太阳能集热板的金属基板的吸热涂层131面的另一面直接面向烤房烘烤室并位于所述烤房烘烤室内，向所述烤房烘烤室供热，为了进一步提高散热效果、提高太阳能吸热和/或散热效率，作为一种改进，设置散热部件，所述的散热部件优选为散热翅片，进一步优选为焊接在所述金属基板的朝向烤房烘烤室的一面的导热性能好的多片防锈金属薄板。

本发明的烤房太阳能直接供热装置所述的外层透光板优选为可承载的无色钢化平板玻璃，内层透光板优选为普通无色平板玻璃、有机平板玻璃或阳光板。

本发明的太阳能辅助直接供热烤房，包括烤房烘烤室、供热室、循环风机、冷风进风门和本发明的烤房太阳能直接供热装置，所述烤房太阳能直接供热装置密封安装于烤房烘烤室顶部(顶部处于密封不透气状态)，该烤房太阳能直接供热装置替代了原烘烤室的房顶。

在采用本发明的烤房太阳能直接供热装置的带散热翅片的优选方案构成的本发明的太阳能辅助直接供热烤房时，要求安装时将所述散热翅片与所述烤房烘烤室内热风流动的方向保持一致，这样有利于烘烤室内的热风循环，且有利于散热。

本发明的太阳能辅助直接供热烤房的工作原理为：所述烤房太阳能直接供热装置密封安装于烤房房顶，当有太阳光照射时，太阳能透过外层透光板和内层透光板，被太阳能集热板的上的覆盖于金属基板上的吸热涂层所吸收汇聚，并通过金属基板和/或散热翅片迅速向烤房内传递释放，在循环风机所推动的循环气流的作用下，太阳热能持续地传递至整个烤房，从而提高烘烤温度。本发明的烤房太阳能直接供热装置多层中空透光保温层，使得吸热涂层所吸收汇聚的太阳热能不会因空气流动而导致热能散失，实现了最大限度利用太阳热能。在一定的温度条件，太阳热能向烤房内传递的越多，烤房供热设备所耗燃煤越少，从而达到降低煤耗的目的。夜晚或无阳光照射时，烤房内的供热仍需烤房所配置供热设备提供热能，由于多层保温层的发明应用，使得集、散热部件具有单向(由烤房外向烤房内)传热的特性，所以烤房内的热能不会通过集、散热部件向烤房外传递而导致热能浪费。

本发明的太阳能辅助直接供热烤房应用于烟叶烘烤时，在烘烤初期或会出现经本发明的烤房太阳能直接供热装置辅助供热的热气流的温度短时高于烟叶烘烤工艺对温度的要求，此时可通过短时开启冷风进风门、吸入外部常温空气并在供热室内与高温热气流混合，降低进入烤房烘烤室内热气流的温度，确保烟叶烘烤工艺的实现。若或出现所述热气流温度持续高于烟叶烘烤工艺对温度的要求，还可以采用人工在本发明的烤房太阳能直接供热装置上不同程度地铺设遮阳材料(如草席等)，以减小本发明的烤房太阳能直接供热装置的太阳能集热面积，从而减少其向烤房烘烤室的热量供给，确保烟叶烘烤工艺的实现。

本发明的特点

1.作为各类烤房的辅助供热，在光照条件下，可最大限度的降低煤耗，减少污染物排放；

2.直接向烤房烘烤室内供热，并借助原烤房的热风循环系统散热，不增加风扇、不增加电耗，太阳能利用率较高；

3.可直接作为各类烤房烘烤室房顶的建筑材料使用，省去原房顶，降低太阳能推广应用成本；

4.热能传导具有单向性，不会造成烤房内热能损失。

总之，本发明的烤房太阳能直接供热装置替代了原烤房烘烤室房顶，并可构成多层中空透光保温层，既保证了太阳能集热板所吸收、汇聚的太阳热能及时通过散热部件向烘烤室释放、又能够防止太阳能集热板所吸收汇聚的太阳能因空气流动而散失以及烤房内热能通过集、散热部件向烤房外传递散失，从而实现太阳能由烤房外向烤房内的单向传递。采用数个该烤房太阳能直接供热装置安装于烤房烘烤室顶部形成的这种太阳能辅助直接供热烤房，取消了通常为了烤房保温而采用较厚(≥10cm)且造价较高的钢混结构房顶，具有可有效利用太阳能、节约烘烤能源的作用。在气流上升式烤房中采用本发明的烤房太阳能直接供热装置，还具有有效减小底台和顶台温度差的作用，帮助缩短顶台被烤物质烤干时间，从而从整体上缩短整个烤房本烤次的烘烤时间、进一步起到减工降耗的作用。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。

图1为本发明烤房太阳能直接供热装置第一种实施方式的立体图；

图2为本发明烤房太阳能直接供热装置第一种实施方式的正视图；

图3为为本发明烤房太阳能直接供热装置第二种实施方式的立体图；

图4为本发明烤房太阳能直接供热装置第二种实施方式的正视图；

图5为本发明烤房太阳能直接供热装置的太阳能集热板和散热部件的结构示意图；

图6为本发明太阳能辅助直接供热烤房的主视图；

图7为本发明太阳能辅助直接供热烤房的烘烤室的俯视图；

图8为本发明太阳能辅助直接供热烤房的烘烤室的左视图；

图中：

1-烤房太阳能直接供热装置；

11-外层透光板；12-内层透光板；13-太阳能集热板；14-散热部件；15-边框；

110-外透光保温层；120-内透光保温层；130-金属基板；131-吸热涂层；140-散热翅片；

2-太阳能辅助直接供热烤房；

21-烤房烘烤室；22-供热室；23-循环风机；24-冷风进风门。

具体实施方式

本发明烤房太阳能直接供热装置的第一种实施方式如图1、图2和图5所示。

本发明的烤房太阳能直接供热装置包括透光板11、中空透光保温层110、太阳能集热板13、散热部件14和边框15等，透光板11位于朝阳面，透光板11、太阳能集热板13和边框15密闭围合形成中空透光保温层110；太阳能集热板13包括金属基板130和吸热涂层131，该金属基板130的朝阳面覆盖吸热涂层131，该金属基板130的吸热涂131层面的另一面直接面向烤房烘烤室21并位于所述烤房烘烤室21内，直接向所述烤房烘烤室21供热。

本发明的烤房太阳能直接供热装置所述的太阳能集热板13的金属基板130的吸热涂层131面的另一面直接面向烤房烘烤室21并直接位于所述烤房烘烤室21内，在原烤房烘烤室21循环气流的作用下，该金属基板130的吸热涂层131面的另一面散热，向所述烤房烘烤室21直接供热。

为了进一步提高散热效果、提高太阳能吸热和/或散热效率，作为一种改进，设置散热部件14，所述的散热部件14可以采用导热效果好的现有技术材料的任一种制成，如铜、铝、铝合金等金属材料制成的散热片/钉/管等，也可以采用铝合金散热型材，作为优选，采用具有防锈性能的金属散热翅片140，进一步优选为由导热性能好的防锈金属薄板(如铝箔、铝合金薄板、铜薄板等)加工成截面为L型，其L的短边采用导热硅胶粘接于所述金属基板(130)的朝向烤房烘烤室(21)的一面，并采用薄板焊接、铆接或螺钉连接等方式沿长度方向按照2个/米以上点进行点连接加固，其L的长边与该金属基板(130)的朝向烤房烘烤室(21)的一面垂直并伸入烤房烘烤室(21)内；在该金属基板(130)的朝向烤房烘烤室(21)的一面可相互平行固定安装多个散热翅片140，增加数量通常可改善吸热和/或散热性能，但散热翅片140其L的短边紧密固定在金属基板(130)的朝向烤房烘烤室(21)的一面时以不相互重叠为原则。

本发明的烤房太阳能直接供热装置所述的透光板11处于朝阳的最外层，可选择透光性能好的平板玻璃、阳光板等，优选为可承载的透光性好的超白低铁钢化平板玻璃或超白低铁布纹钢化平板玻璃，以适应积雪、冰雹等自然环境。玻璃厚度优选为常用平板玻璃厚度为3.2mm或4.0mm。

所述的太阳能集热板13采用现有技术的平板式太阳能集热板，如采用在铝板上利用电镀方法镀黑铬、黑镍、黑钴等，亦或利用电化学表面转化涂层方法形成铝阳极氧化涂层、CuO转化涂层等涂层，亦可采用涂料型吸热涂层直接喷涂/刷于经抛光处理后的金属基板上。

所述边框15用于将透光板11和太阳能集热板13密闭围合形成中空透光保温层110，边框15优选现有技术的塑钢双层玻璃门窗型材，在选用型材情况下，所形成中空透光保温层110的高度根据型材确定，优选高度为20mm。

图3和图4示出了本发明烤房太阳能直接供热装置的第二种实施方式。与第一种实施方式不同之处在于，所述中空透光保温层包括外中空透光保温层110和内中空透光保温层120两个，带来的技术效果是进一步提高了保温性能；所述外中空透光保温层110由所述外层透光板11和所述内层透光板12通过所述边框15密闭围合形成，所述内中空透光保温层120由所述内层透光材板12和所述太阳能集热板13通过所述边框15密闭围合形成。所述的内层透光板优选为普通无色平板玻璃、有机平板玻璃或阳光板。

图6、图7和图8示出了本发明的太阳能辅助直接供热烤房，包括烤房烘烤室21、供热室22、循环风机23、冷风进风门24和本发明的烤房太阳能直接供热装置1，所述烤房太阳能直接供热装置1安装于烤房烘烤室21顶部并将烤房烘烤室21的顶部密封不透气，该烤房太阳能直接供热装置1替代了原烤房烘烤室21的房顶。

在采用本发明的烤房太阳能直接供热装置1的带散热翅片140的优选方案构成的本发明的太阳能辅助直接供热烤房时，要求安装时将所述散热翅片140与所述烤房烘烤室内热风流动的方向保持一致，这样有利于烘烤室内的热风循环，且有利于散热。

Claims (8)

1.一种太阳能辅助直接供热烤房，包括烤房烘烤室(21)、供热室(22)和循环风机(23)，其特征在于：还包括多个烤房太阳能直接供热装置(1)；所述烤房太阳能直接供热装置(1)包括透光板(11，12)、太阳能集热板(13)和至少1个中空透光保温层(110，120)，所述透光板(11，12)位于朝阳面，所述透光板(11，12)、所述太阳能集热板(13)和边框(15)密闭围合形成所述中空透光保温层(110，120)，所述太阳能集热板(13)包括金属基板(130)和吸热涂层(131)，所述金属基板(130)的朝阳面覆盖吸热涂层(131)，该金属基板(130)的朝阳面的另一面直接面向且处于烤房烘烤室(21)内并直接供热；所述烤房太阳能直接供热装置(1)安装于烤房烘烤室(21)顶部且替代了原烘烤室(21)的房顶，并在所述的多个烤房太阳能直接供热装置(1)结合处或者与所述烤房烘烤室(21)的结合边缘采用耐高温胶密封，所述烤房烘烤室(21)的顶部整体不透气。

2.根据权利要求1所述的太阳能辅助直接供热烤房，其特征在于：所述中空透光保温层(110，120)包括外中空透光保温层(110)和内中空透光保温层(120)两个；所述外中空透光保温层(110)由所述外层透光板(11)和所述内层透光板(12)通过所述边框(15)密闭围合形成，所述内中空透光保温层(120)由所述内层透光材板(12)和所述太阳能集热板(13)通过所述边框(15)密闭围合形成。

3.根据权利要求1所述的太阳能辅助直接供热烤房，其特征在于：还包括散热部件(14)，所述散热部件(14)无缝固定于所述金属基板(130)的朝阳面的另一面并位于所述烤房烘烤室(21)内。

4.根据权利要求3所述的太阳能辅助直接供热烤房，其特征在于：所述散热部件(14)为至少1片散热翅片(140)。

5.根据权利要求4所述的太阳能辅助直接供热烤房，其特征在于：所述散热翅片(140)由导热性能好的防锈金属薄板加工而成，其横截面呈L型，所述散热翅片(140)L的短边的一面采用导热硅胶粘接于所述金属基板(130)的朝阳面的另一面，并沿其长度方向按2个/米以上点进行点连接加固。

6.根据权利要求1所述的太阳能辅助直接供热烤房，其特征在于：所述边框(15)由可承载的阻燃隔热材料制成。

7.根据权利要求2所述的太阳能辅助直接供热烤房，其特征在于：所述外层透光板(11)为无色钢化平板玻璃，所述内层透光板(12)为普通无色平板玻璃、有机平板玻璃或阳光板。

8.根据权利要求4或5所述的太阳能辅助直接供热烤房，其特征在于：所述散热翅片(140)与所述烤房烘烤室(21)内由所述循环风机(23)带动的热风流动的方向保持一致。