CN111706880A - 一种节能柴火灶及余热用于室内供暖的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种节能柴火灶及余热用于室内供暖的系统。一种节能柴火灶，其特征在于，包括金属灶台，所述金属灶台包括灶体；其中；所述灶体内部包括燃烧腔和余热水箱，所述燃烧腔设置于所述余热水箱右侧面，所述余热水箱用于产生水蒸气，所述水蒸汽通过所述余热水箱的出口进入所述供暖管道；所述灶体顶部设置有灶口和歧管；述灶体左侧设置有进水阀门；所述灶体正面设置有风门面板，所述风门面板下部还设置有风门；所述风门右侧安装有内置鼓风机。本发明的有益效果在于：对于燃烧的效率有了优化；相对于传统炭火取暖，防止了一氧化碳中毒，火热分离，把多余的热能引入供暖设备中，实现炭火余热的再次利用。
Description
技术领域
本发明涉及节能技术领域，特别涉及一种节能柴火灶及余热用于室内供暖的系统。
背景技术
目前，树木一般用来造纸、做家具，但城市中用惯了电和天然气，对于树木这种最初的燃料，因为利用率低淘汰，但是，在农村人类取暖和烹饪所必需的能源。时至今日，薪柴在绝大多数发达国家仍然是民众最常使用的冬季供暖燃料之一，而且因其低碳和可再生的特点，越来越多的国家开始鼓励民众尽量使用以薪柴为代表的生物质能源。现有技术中，对于薪柴的燃烧都是通过家用柴火灶或者燃木壁炉直接燃烧，利用率低，对于薪柴在燃烧过程中的余热直接浪费掉。
燃烧木柴的目的是为了获取蕴含其中的热能，加热房屋，抵御严寒。从这方面讲，木柴跟电、煤、天然气一样，都是燃料，都是能量的载体；所不同的是木柴燃烧产生的火焰还具有极强的观赏性，而且CO2的净排量几乎为零，远低于其他能源。
目前高效壁炉/火炉的燃烧效率已高达78％，这个概念在于我国75％的电能是通过烧煤获得的，中国电力企业联合会公布我国火电厂的煤电转化效率为36.3％，实际情况比这个还要低，再加上电力输送过程中的损耗，我们实际使用到电能其实只占煤炭所蕴含能量的25％左右，78％对25％，孰优孰劣一目了然，如果说浪费，燃煤发电是最大的浪费，更不要说燃煤产生的惊人的CO2和颗粒物排放了。烧煤完全没有先进性可言，这只是一个成本优先的考虑而已。再说烧天然气取暖，以燃气锅炉驱动的地暖采暖系统为例，天然气的燃烧是很充分的，但地暖系统的升温速度极慢(24～48小时)，一旦开启就要运行整个冬季，经常是在加热空无一人的房间，这方面的能源浪费是巨大的。三者相比，最不浪费的反倒是即开即热的燃木壁炉/火炉。
发明内容
本发明提供一种节能柴火灶及余热用于室内供暖的系统，用以解决薪柴在燃烧过程中余热浪费的情况。
一种节能柴火灶，其特征在于，包括金属灶台，所述金属灶台包括灶体；其中，
所述灶体内部包括燃烧腔和余热水箱，所述燃烧腔设置于所述余热水箱右侧面，所述余热水箱用于产生水蒸气，所述水蒸汽通过所述余热水箱的出口进入所述供暖管道；
所述灶体顶部设置有灶口和歧管；
所述灶体左侧设置有进水阀门；
所述灶体正面设置有风门面板，所述风门面板下部还设置有风门；
所述风门右侧安装有内置鼓风机。
作为本发明的一种实施例：所述燃烧腔包括一次燃烧腔和二次燃烧腔，所述二次燃烧腔设置于所述一次燃烧腔上部，所述一次燃烧腔和二次燃烧腔之间通过挡板间隔，所述挡板上设置有穿孔。
作为本发明的一种实施例：所述灶体的左下侧设置有空气净化器；其中，
所述空气净化器包括单片机、驱动器、逆变器、抽气风机、气体传感器和空气过滤网；
所述单片机分别连接所述驱动器、逆变器、气体传感器和抽气风机；
所述气体传感器用于将检测到气体信号传输到所述单片机；
所述单片机用于在通过所述逆变器提供直流电源；
所述单片机用于在接收到气体信号之后，通过所述驱动器驱动抽气风机启动，将气体送到所述空气过滤网。
作为本发明的一种实施例：所述金属灶台的灶体(1)表面设置有陶瓷微晶玻璃薄膜。
作为本发明的一种实施例，所述燃烧腔右侧设置有排气罩，所述排气罩贴附于所述余热水箱正面。
一种室内供暖的系统，其特征在于，所述室内供暖系统通过供暖管道连接金属灶台。
作为本发明的一种实施例：所述室内供暖设备包括循环泵、暖气片、储水罐、循环水箱、散热片、进水管和循环水管；
所述循环泵与所述进水管的进水口和所述循环水管的出水口连接；
所述暖气片、储水罐、循环水箱和散热片的进水口均连接于所述进水管；
所述循环水管进水口连接所述循环水箱；其中，
所述循环水箱上部还设置有排气孔。
作为本发明的一种实施例，所述室内供暖系统的暖气片、储水罐、循环水箱和散热片的进水口均设有热量测控阀门；
所述热量测控阀门用于检测和控制热流量；其中，
在所述暖气片、储水罐、循环水箱和散热片内的温度低于预设基准温度时，所述热量测控阀门的加大进水横截面积，加大进水流量；
在所述暖气片、储水罐、循环水箱和散热片内的温度高于预设基准温度时，所述热量测控阀门的减小进水横截面积，减少进水流量；
所述循环泵根据所述热量测控阀门的调节信息控制热流量，构成闭环控制。
作为本发明的一种实施例：所述循环泵根据以下步骤控制热流量，包括：
步骤1：求总需求热量QZ；
获取所述暖气片的质量mn；所述储水罐的质量mc；所述循环水箱的质量mx；所述散热片的质量mp；
获取所述热量测控阀门检测的所述暖气片实时温度Tn和比热容Cn；所述储水罐的实时温度Tc和比热容Cc；所述循环水箱的实时温度Tx和比热容Cx；所述散热片的实时温度Tp和比热容Cp；当初始温度都为T0时，则：
QZ＝Cnmn(Tn-T0)+Ccmc(Tc-T0)+Cxmx(Tx-T0)+Cpmp(Tp-T0)；
其中，所述n表示暖气片，所述c表示储水罐，所述x表示循环水箱，所述p表示散热片；，
步骤2：获取循环泵传热速率Qv：
所述ξ为换热系数；所述S表示所述循环泵的横截面积，所述t表示时间，所述Ti表示所述循环泵第i时刻的温度；
步骤3：根据所述总需求热量QZ和传热速率Qv，确定所述循环泵达到需求热量的动态时间Δt:
步骤4：根据所述动态时间Δt，构建所述暖气片的流速控制模型F(n)；所述储水罐的流速控制模型F(c)；所述循环水箱的流速控制模型F(x)；所述散热片的流速控制模型F(p)；
其中，
所述eδn表示所述暖气片的指数；所述eδc表示所述储水罐的指数；所述eδx表示所述循环水箱的指数；所述eδp表示所述散热片的指数；所述Sn表示所述暖气片的阀门的横截面积；所述Sc表示所述储水罐的阀门的横截面积；所述Sx表示所述循环水箱的阀门的横截面积；所述Sp表示所述散热片的阀门的横截面积；
步骤5：构建所述循环泵的流速总控模型F；
步骤6：将所述流速总控模型F代入传热速率Qv，构成所述循环泵的闭环控制模型；
步骤7：根据所述闭环控制模型，当所述暖气片、储水罐、循环水箱和散热片的热量测控阀门的增大进水流量时，所述循环泵增大出水横截面积；
当所述暖气片、储水罐、循环水箱和散热片的热量测控阀门的减小进水流量时，所述循环泵减小出水横截面积。
作为本发明的一种实施例：所述循环泵还与所述金属灶台的进水阀门电连接，控制所述进水阀门的进水流量。
本发明的有益效果在于：对于燃烧的效率有了优化；相对于传统炭火取暖，防止了一氧化碳中毒，火热分离，把多余的热能引入供暖设备中，实现炭火余热的再次利用。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1为本发明实施例中一种节能柴火灶及余热用于室内供暖的系统的系统组成图；
图2为本发明实施例中一种节能柴火灶的灶体内部组成图；
图3为本发明实施例中一种节能柴火灶的空气净化器控制硬件组成示意图.
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明借鉴西方壁炉优势燃烧室的结构用于灶台燃烧室，同时灶台内设置储水箱，收集余热，储水箱水管延伸为房屋供暖管(不用热气，考虑到水的储热效果好)，用于冬季农村客房，卧室的取暖及堆肥发酵池等供热(高温加速发酵)。
通过下表对比我国农村和西方壁炉，可以看出，我国的农村木柴燃烧十分浪费。
实施例1：
如附图1所示，本发明为一种节能柴火灶，其特征在于，包括金属灶台，所述金属灶台包括灶体1；其中；
所述灶体1内部包括燃烧腔19和余热水箱18，所述燃烧腔19设置于所述余热水箱18右侧面，所述余热水箱18用于产生水蒸气，所述水蒸汽通过所述余热水箱18的出口进入所述供暖管道11；
所述灶体1顶部设置有灶口17和歧管13；
所述灶体1左侧设置有进水阀门12；进水阀门12是一个可以数控的阀门。
所述灶体1正面设置有风门面板14，所述风门面板14下部还设置有风门16；
所述风门16右侧安装有内置鼓风机15。
本发明的原理在于：本发明是通过金属灶台加热的四个阶段来通过加热余热水箱18的水，实现热能利用。
四个阶段包括：
第一阶段:木柴的加热与水分蒸发阶段。
最开始，热量会附着于木柴表面进行加热工作，而当这个过程循环至木柴表面温度迫近100℃时，木柴内的残留水分才会开始沸腾与蒸发，在这个过程中，处于沸腾与蒸发状态下的水分子会源源不断的从炉膛内盗取热能，阻止木柴更充分的燃烧。
壁炉的二次燃烧：
而只有木柴内残留的水分被完全烘干后，充分的燃烧才能够进行，结束了水分沸腾与蒸发阶段后，木柴中还有挥发性的可燃气体便得以释放，与火焰同氧气结合燃烧释放热量。
当木柴温度突破100℃并低于230℃之时，饱含木榴油的气体，诸如乙酸、甲酸、一氧化碳等，便会出现，但在这个温度区间内，这些气体是不会燃烧也不会有助于燃烧，只有壁炉炉膛内的温度达到足够高时，它们才会被激活。(如一氧化碳燃点为650℃)
第二阶段:二次气体与木柴分离后所进行的气体燃烧，这部分燃烧在二次燃烧腔191中：
1.在壁炉炉膛温度超过280℃后，木柴内仅存的水分也被完全蒸发，木柴进入释放热量的第二燃烧阶段，此阶段包括两个燃烧级别--暨初级燃烧与二次燃烧，国际上通常用温度水平划分二者。
何为壁炉的二次燃烧
2.初级燃烧阶段的定义为木柴中的挥发性气体被释放并开始燃烧的过程。此阶段于280℃开始，并一直持续到480℃，整个过程将释放大量热能同可燃气体，包括并伴有大量的酸、二氧化碳、残存水蒸气、甲烷甲酸等，它们在学术上被统称为二次气体，却蕴含着木柴所能提供热量的60％，是高效燃烧至关重要的关键点，初级燃烧的作用主要是分离木柴本身与二次气体，但由于初级燃烧温度较低，是无法满足二次气体燃烧条件的。
二次燃烧阶段有着比较苛刻的先决条件，暨壁炉炉膛温度不低于600℃并有足够量的氧气供应，才能进入二次燃烧。其中的关键在于氧气的供应量是否充足，过少的氧气难以维持持续的高效剧烈燃烧，而过多的氧气则会降低炉膛内整体温度使二次燃烧无法进行。氧气于空气中的含量不足20％，被吸入炉膛的同时还存在着80％的惰性气体(其中大部分是不可燃的氮气，氮气约占空气比例的78％)，进入炉膛的空气越多，惰性气体从燃烧中带走的热量也会越多，空气同二次气体融合后的气体温度也就越低，而二次燃烧所需要的必要不低于600℃的炉膛温度也将会难以维持。
本发明的有益效果在于：本发明的金属灶台通过在燃烧过程中和燃烧后产生的余热加入余热水箱18，使得本应该被浪费的热能，通过所述金属灶台的余热水箱18转化为热流量，使得热量可以再利用。
实施例2：
作为本发明的一种实施例，如附图2所示，所述燃烧腔19包括一次燃烧腔192和二次燃烧腔191，所述二次燃烧腔191设置于所述一次燃烧腔192上部，所述一次燃烧腔192和二次燃烧腔191之间通过挡板193间隔，所述挡板193上设置有穿孔。
本发明的原理在于：所述主燃烧腔192燃烧过后，穿过挡板的通孔与没有燃烧的空气相混合，穿过穿孔的气体使得没有燃烧充分的气体进行燃烧。
本发明的有益效果在于，本发明因为两次燃烧，降低了废气体的排放量，两次燃烧，提高了本发明燃烧成度，加强了燃烧充分性。。
实施例3：
作为本发明的一种实施例，如附图3所示，111包括单片机、驱动器、逆变器、抽气风机、气体传感器和空气过滤网；
所述单片机分别连接所述驱动器、逆变器、气体传感器和抽气风机；
所述气体传感器用于将检测到气体信号传输到所述单片机；
所述单片机用于在通过所述逆变器提供直流电源；
所述单片机用于在接收到气体信号之后，通过所述驱动器驱动抽气风机启动，将气体送到所述空气过滤网。
本发明的原理在于，本发明通过灶体1内部设置硬件设备，根据气体传感的的气体信号，接受气体传感器的气体信号，经过所单片机的控制，驱动电路驱动抽气电机抽走空气，同时过滤大颗粒物品在燃烧腔中继续燃烧。
本发明的有益效果在于：本发明能使得金属灶台能够对前期燃烧时产生的大颗粒的排放物通过过滤，继续在金属灶台内部燃烧，使得排放的气体或者颗粒物更加清洁，对环境更加无污染。
实施例4：
作为本发明的一种实施例，所述金属灶台的灶体1表面设置有陶瓷微晶玻璃薄膜。
本发明的原理在于：在燃烧时，会产生热辐射，玻璃因为导热新能低，因此能够更好的存热，让热量加热余热水箱中的水。
实施例5：
作为本发明的一种实施例，所述燃烧腔19右侧设置有排气罩151，所述排气罩151贴附于所述余热水箱18正面。
本发明的原理在于：燃烧腔19内燃烧室需要吸取大量的氧气，但是在氧气量足够多的情况下，需要通过排气罩进行排气。
本发明的有益效果在于：能够排出多余的氧气，使得燃烧腔19不会因为氧气过多导致灶体1内部压力过大。
实施例6：
一种室内供暖的系统，所述室内供暖系统通过供暖管道11连接金属灶台。
本发明阐述了一种利用本发明的金属灶台的室内供暖系统，使得本发明的金属灶台节约的能源能够发挥进行室内供暖，降低其它浪费的作用。
实施例7：
作为本发明的一种实施例，所述室内供暖设备包括循环泵2、暖气片26、储水罐25、循环水箱24、散热片23、进水管21和循环水管22；
所述循环泵2与所述进水管21的进水口和所述循环水管22的出水口连接；循环泵2用于将金属灶台加热的水或者水蒸气的通过进水管导入各个室内供暖设备。
所述暖气片26、储水罐25、循环水箱24和散热片23的进水口均连接于所述进水管21；进水管21用于将水或者水蒸气传输到暖气片26、储水罐25、循环水箱24和散热片23。
所述循环水管22进水口连接所述循环水箱24；其中，
所述循环水箱24上部还设置有排气孔。排气孔用于排出金属灶台内产生惰性，燃烧后不易排除的气体。
本发明的有益效果在于：本发明作为一种余热利用设备，通过暖气片26、储水罐25、循环水箱24和散热片23等用热器件将金属灶台预热产生的水蒸气或者加热的水里面的热能散发到室内。
实施例8：
作为本发明的一种实施例，所述室内供暖系统的暖气片26、储水罐25、循环水箱24和散热片23的进水口均设有热量测控阀门；
所述热量测控阀门用于检测和控制热流量；其中，
在所述暖气片26、储水罐25、循环水箱24和散热片23内的温度低于预设基准温度时，所述热量测控阀门加大进水横截面积，加大进水流量；
在所述暖气片26、储水罐25、循环水箱24和散热片23内的温度高于预设基准温度时，所述热量测控阀门减小进水横截面积，减少进水流量；
所述循环泵2与所述热量测控阀门电连接，所述循环泵2根据所述热量测控阀门的阀门调节信息控制热流量，构成闭环控制。
本发明的原理在于：本实施例中，通过在暖气片26、储水罐25、循环水箱24和散热片23进水口加入热量测控阀门实现各个室内供暖设备热流量的监测和控制，然后通过循环泵2对总热流量的控制，通过暖气片26、储水罐25、循环水箱24和散热片23的反馈温度，实现了整个供暖系统的闭环控制。
本发明的有益效果在于：本发明通过构建的基于反馈的闭环控制系统，实现了温度的闭环调节和稳定控制，在预设阈值的情况下，可以实现温度的自动控制。
实施例9：
作为本发明的一种实施例，所述循环泵2根据以下步骤控制热流量，包括：
步骤1：求总需求热量QZ；
获取所述暖气片26的质量mn；所述储水罐25的质量mc；所述循环水箱24的质量mx；所述散热片23的质量mp；
获取所述热量检测阀检测的所述暖气片26实时温度Tn和比热容Cn；所述储水罐25的实时温度Tc和比热容Cc；所述循环水箱24的实时温度Tx和比热容Cx；所述散热片23的实时温度Tp和比热容Cp；当初始温度都为T0时，则：
QZ＝Cnmn(Tn-T0)+Ccmc(Tc-T0)+Cxmx(Tx-T0)+Cpmp(Tp-T0)；
其中，所述n表示暖气片26，所述c表示储水罐25，所述x表示循环水箱24，所述p表示散热片23；
步骤2：获取循环泵传热速率Qv：
所述ξ为换热系数；所述S表示所述循环泵2的横截面积，所述t表示时间，所述Ti表示所述循环泵2第i时刻的温度；
步骤3：根据所述总需求热量QZ和传热速率Qv，确定所述循环泵2达到需求热量的动态时间Δt:
步骤4：根据所述动态时间Δt，构建所述暖气片2的流速控制模型F(n)；所述储水罐的流速控制模型4的流速控制模型F(x)；所述散热片23的流速控制模型F(p)；
其中，
所述eδn表示所述暖气片26的指数；所述eδc表示所述储水罐25的指数；所述eδx表示所述循环水箱24的指数；所述eδp表示所述散热片23的指数；所述Sn表示所述暖气片26的阀门的进水横截面积；所述Sc表示所述储水罐25的阀门的进水横截面积；所述Sx表示所述循环水箱24的阀门的进水横截面积；所述Sp表示所述散热片23的阀门的进水横截面积；
步骤5：构建所述循环泵2的热流量总控模型F；
步骤6：将所述流速总控模型F代入传热速率Qv，构成所述循环泵2的温度闭环控制模型；
步骤7：根据所述闭环控制模型，当所述暖气片26、储水罐25、循环水箱24和散热片23的热量测控阀门的增大进水流量时，所述循环泵2增大出水横截面积；
当所述暖气片26、储水罐25、循环水箱24和散热片23的热量测控阀门的减小进水流量时，所述循环泵2减小出水横截面积。
本发明通过七个步骤阐述了循环泵闭环空的总控模型；首先，获取所述暖气片26的质量mn；所述储水罐25的质量mc；所述循环水箱24的质量mx；所述散热片23的质量mp；这是可以通过预先测量知道。
进而通过温度测控设备：获取所述热量检测阀检测的所述暖气片26实时温度Tn和比热容Cn；所述储水罐25的实时温度Tc和比热容Cc；所述循环水箱24的实时温度Tx和比热容Cx；所述散热片23的实时温度Tp和比热容Cp；
进而可以得到总热量需求，通过总热量需求计算，判断本发明计划的传热速率，
然后：计算本发明中循环泵的传热速率即出水速率，再通过总热量和传热速率实现热量的有序控制。
再然后，分别建立供暖系统中各个供暖器件的传递函数模型，各个供暖器件的确定流量控制模型；
最后合并所有的流量控制模型，构成了闭环控制模型。
本发发明的有益效果在于：实现了温度有效的闭环控制，能够精确的通过闭环控制模型实现出水流量(即送热速度和送热量)的控制，实现了余热水箱中加热的水蒸气或水携带的热量的最大化利用，使得金属灶台的余热的利用更加高效，节约。
实施例10：
作为本发明的一种实施例：所述循环泵2还与所述金属灶台的进水阀门12电连接，控制所述进水阀门12的进水流量。
有益效果在于：循环泵2扩大进水横截面积控制热流量时，当余热水箱中的水不足时，无法控制热流量，对金属灶台内的热流量损失。此时，控制进水阀门加大进水速率，从而使得余热水箱内的水增多，从而提高以水的吸热特性，降低热损失，同时增大热流量。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种节能柴火灶，其特征在于，包括金属灶台，所述金属灶台包括灶体(1)；其中，
所述灶体(1)内部包括燃烧腔(19)和余热水箱(18)，所述燃烧腔(19)设置于所述余热水箱(18)右侧面，所述余热水箱(18)用于产生水蒸气，所述水蒸汽通过所述余热水箱(18)的出口进入所述供暖管道(11)；
所述灶体(1)顶部设置有灶口(17)和歧管(13)；
所述灶体(1)左侧设置有进水阀门(12)；
所述灶体(1)正面设置有风门面板(14)，所述风门面板(14)下部还设置有风门(16)；
所述风门(16)右侧安装有内置鼓风机(15)。
2.根据权利要求1所述的一种节能柴火灶，其特征在于，所述燃烧腔(19)包括一次燃烧腔(192)和二次燃烧腔(191)，所述二次燃烧腔(191)设置于所述一次燃烧腔(192)上部，所述一次燃烧腔(192)和二次燃烧腔(191)之间通过挡板(193)间隔，所述挡板(193)上设置有穿孔。
3.根据权利要求1所述的一种节能柴火灶，其特征在于，所述灶体(1)的左下侧设置有空气净化器(111)；其中，
所述空气净化器(111)包括单片机、驱动器、逆变器、抽气风机、气体传感器和空气过滤网；
所述单片机分别连接所述驱动器、逆变器、气体传感器和抽气风机；
所述气体传感器用于将检测到气体信号传输到所述单片机；
所述单片机用于在通过所述逆变器提供直流电源；
所述单片机用于在接收到气体信号之后，通过所述驱动器驱动抽气风机启动，将气体送到所述空气过滤网。
4.根据权利要求1所述的一种节能柴火灶，其特征在于，所述金属灶台的灶体(1)表面设置有陶瓷微晶玻璃薄膜。
5.根据权利要求1所述的一种节能柴火灶，其特征在于，所述燃烧腔(19)右侧设置有排气罩(151)，所述排气罩(151)贴附于所述余热水箱(18)正面。
6.一种室内供暖的系统，其特征在于，所述室内供暖系统通过供暖管道(11)连接金属灶台。
7.根据权利要求6所述的一种室内供暖的系统，其特征在于，所述室内供暖设备包括循环泵(2)、暖气片(26)、储水罐(25)、循环水箱(24)、散热片(23)、进水管(21)和循环水管(22)；
所述循环泵(2)与所述进水管(21)的进水口和所述循环水管(22)的出水口连接；
所述暖气片(26)、储水罐(25)、循环水箱(24)和散热片(23)的进水口均连接于所述进水管(21)；
所述循环水管(22)进水口连接所述循环水箱(24)；其中，
所述循环水箱(24)上部还设置有排气孔。
8.根据权利要求6所述的一种室内供暖的系统，其特征在于，所述室内供暖系统的暖气片(26)、储水罐(25)、循环水箱(24)和散热片(23)的进水口均设有热量测控阀门；
所述热量测控阀门用于检测和控制热流量；其中，
在所述暖气片(26)、储水罐(25)、循环水箱(24)和散热片(23)内的温度低于预设基准温度时，所述热量测控阀门加大进水横截面积，加大进水流量；
在所述暖气片(26)、储水罐(25)、循环水箱(24)和散热片(23)内的温度高于预设基准温度时，所述热量测控阀门减小进水横截面积，减少进水流量；
所述循环泵(2)与所述热量测控阀门电连接，所述循环泵(2)根据所述热量测控阀门的阀门调节信息控制热流量，构成闭环控制。
9.根据权利要求8所述的一种室内供暖的系统，其特征在于，所述循环泵(2)根据以下步骤控制热流量，包括：
步骤1：求总需求热量QZ；
预先获取所述暖气片(26)的质量mn；所述储水罐(25)的质量mc；所述循环水箱(24)的质量mx；所述散热片(23)的质量mp；
获取所述热量检测阀检测的所述暖气片(26)实时温度Tn和比热容Cn；所述储水罐(25)的实时温度Tc和比热容Cc；所述循环水箱(24)的实时温度Tx和比热容Cx；所述散热片(23)的实时温度Tp和比热容Cp；当初始温度都为T0时，则：
QZ＝Cnmn(Tn-T0)+Ccmc(Tc-T0)+Cxmx(Tx-T0)+Cpmp(Tp-T0)；
其中，所述n表示暖气片(26)，所述c表示储水罐(25)，所述x表示循环水箱(24)，所述p表示散热片(23)；，
步骤2：获取循环泵传热速率Qv：
所述ξ为换热系数；所述S表示所述循环泵(2)的出水横截面积，所述t表示时间，所述Ti表示所述循环泵(2)第i时刻的温度；
步骤3：根据所述总需求热量QZ和传热速率Qv，确定所述循环泵(2)达到需求热量的动态时间Δt:
步骤4：根据所述动态时间Δt，构建所述暖气片(26)的流速控制模型F(n)；所述储水罐(25)的流速控制模型F(c)；所述循环水箱(24)的流速控制模型F(x)；所述散热片(23)的流速控制模型F(p)；
其中，
所述eδn表示所述暖气片(26)的指数；所述eδc表示所述储水罐(25)的指数；所述eδx表示所述循环水箱(24)的指数；所述eδp表示所述散热片(23)的指数；所述Sn表示所述暖气片(26)的阀门的进水横截面积；所述Sc表示所述储水罐(25)的阀门的进水横截面积；所述Sx表示所述循环水箱(24)的阀门的进水横截面积；所述Sp表示所述散热片(23)的阀门的进水横截面积；
步骤5：构建所述循环泵(2)的热流量总控模型F；
步骤6：将所述流速总控模型F代入传热速率Qv，构成所述循环泵(2)的闭环控制模型；
步骤7：根据所述闭环控制模型，当所述暖气片(26)、储水罐(25)、循环水箱(24)和散热片(23)的热量测控阀门的增大进水流量时，所述循环泵(2)增大出水横截面积；
当所述暖气片(26)、储水罐(25)、循环水箱(24)和散热片(23)的热量测控阀门的减小进水流量时，所述循环泵(2)减小出水横截面积。
10.根据权利要求6所述的一种室内供暖的系统，其特征在于，所述循环泵(2)还与所述金属灶台的进水阀门(12)电连接，控制所述进水阀门(12)的进水流量。
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|---|---|---|---|
| CN202010361339.XA CN111706880A (zh) | 2020-04-30 | 2020-04-30 | 一种节能柴火灶及余热用于室内供暖的系统 |
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|---|---|
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