[发明专利]一种太阳能地能制热供气装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制热供气设备，尤其是涉及一种同时利用太阳能热源、地层热源且恒温供热的相变蓄能制热供气装置。

背景技术

目前公知的制热供气装置，除了一小部直接使用电源制热之外，大部分直接以燃烧燃料（原煤、重油、轻油、沼气、石油气）为方式，使用锅炉制热供气。虽然这些方法简便直接，但存在着以下一系列缺陷：

⑴ 能耗大：使用原煤燃烧制热的热转换率仅在30％至40％之间，使用重油、轻油、石油气燃烧制热的热转换率也很难超过60％，投入产出不成比例，能耗大。

⑵ 污染重：各种燃烧燃料（原煤、重油、轻油、沼气、石油气）制热供气的方式，均会产生大量的锅炉废气，其中的燃烧所产生的氮氧化合物、二氧化硫、二氧化碳、烟尘、黑烟等均对大气造成污染，污染重。

⑶ 成本高：使用电源制热与燃烧石油气制热的方式，虽然可以将热转换率提供到60％以上，且可以避免产生过多的环境污染，但运行成本高昂，难以长期运用。

⑷ 维修难：制热供气设备结构复杂，各种零部件往往高达数十个及至数百个以上，操作繁琐，保养复杂、维修困难，难以适应特定环境的需要。

如此等等，不一而足，从而影响到公知制热供气装置的使用功能、应用范围及社会经济价值。

 

发明内容

本发明的目的，在于克服公知制热供气设备能耗大、价格高、污染重、适应性不强、依赖性大等缺陷，向公众提供一种独特的制热供气装置，该装置除了能够像公知制热供气设备一样产生恒定量的暖热气流之外，还具有无需能源消耗、无固体液体废弃物、无废气噪声污染、供气温度近于恒定等优点，且易于管理、操作灵便

本发明技术方案所依据的原理，有太阳能热幅射、地层热能、物体吸热蓄能、物体相变制热等。

⑴ 太阳能热幅射原理──太阳能热幅射与光幅射一样，均是以电磁波形式出现；太阳的热能转换成电磁波并传播出去。当物质接受电磁波后，又转换成热的形式。在单位时间内从单位面积上放射出来的热量称为放射力（幅射力）；在单位时间内，从单位面积上通过单位立体角放射出去的热量，称为放射强度。阳光放射到物体表面的能量中，一部分被表面反射，一部分被表面吸收，剩下的部分则透过该物体；对于固体和液体而言，能量透过的比率几乎为零。能够全部吸收入射能的物体，称为黑体。

⑵ 物体吸收阳光热量原理──物体吸收阳光幅射热量的大小，与物体表面的面积、颜色有关。其中，物体表面的面积越大，物体吸收热量的效能越高，物体表面的面积越小，物体吸收热量的效能越小；物体表面的颜色越深，物体吸收热量的效能越大，物体表面的颜色越浅，物体吸收热量的效能越小；当物体颜色接近透明时，阳光幅射热量几乎穿透而过；当物体颜色接近镜面时，阳光幅射热量几乎被反射殆尽；当反射的阳光聚集在某一区域时，该区域的幅射热量高于其它接受阳光均匀幅射的区域。

⑶ 地热原理──地热，是指从地球内部的岩浆放出的热能。不同地区的地热温度各不相同，一般地区的地热温度在10-20℃之间，温泉地区地热温度在40℃-100℃之间，火山频发地带地热温度在100℃以上。

⑷ 地温原理──地温，是指地表和地层中的温度，也指地面温度和地下土壤温度。地面温度直接受太阳幅射影响，白天高，夜间低，夏季高，冬季低；地下土壤温度受太阳幅射与地热温度共同影响，变化幅度随着地层深度的增大而逐渐减少，其中，在地下一米深处，地温的日变化值可能消失；在地下20米以下，地温的年变化值也全然消失。井水冬暖夏凉的状况，就是地温终年变化少的因素所致。

⑸ 物质相变原理──物质由固态转变为液态，或由液态转变为气态，或由固态直接转变为气态（升华）的物理状态变化现象，称为“相变”，如冰变成水、水化为汽。物质在相变过程中，要从外界环境中吸取热量或释放热量，这种在相变过程中储存或释放的热量，称为“相变热”。物质发生相变的温度范围很窄，物质的物理状态发生变化时，自己的温度在相变完成前几乎维持不变。大量的相变热转移到环境中时，会产生一个宽的恒温平台。