[发明专利]基于人体热舒适的智能调节太阳能炕

说明书

本专利提供一种基于人体热舒适的智能调节太阳能炕，主要包括炕体、太阳能集热系统和热舒适性检测调温系统。所述炕体采用毛细管加热，至少划分两个温度分区，满足人体不同部位温度要求，炕体至少一个立面安装散热管向房间提供热量。所述太阳能集热系统既能为炕体提供热水，也能为用户提供生活热水，提高系统利用率。所述热舒适性检测调温系统包括炕面温度传感器组，室内空气温度传感器，墙面温度传感器组、中央处理器和控制面板，能够通过输入的温度参数计算人体睡眠状态PMV值，为太阳能炕的温度调控提供依据。本专利充分利用太阳能，采用毛细管辐射加热并根据热舒适性指标进行智能控制，具有良好的热舒适性和节能效果。

技术领域

本发明涉及一种太阳能综合利用技术领域，具体涉及一种基于人体热舒适的智能调节太阳能炕。

背景技术

在中国北方的农村地区，近85％的农村家庭约1.75亿人用炕进行冬季家庭取暖。传统的炕通常燃烧秸秆、茎杆和木材等生物质燃料来保持炉灶燃烧的余热，在燃烧后逐渐释放热量，通过炕体的蓄热来加热房间。这种传统的炕俗称“火炕”。

由于农村大量的炕燃烧生物质燃料，在中国北方农村地区，每年在供暖季节期间总会出现严重的空气污染。并且传统的火炕存在以下问题：烟气泄露，污染室内环境，有时由于用煤粉煨炕，造成室内人员一氧化碳中毒；热惯性大，不能及时调温；炕面温度分布不均，甚至过热造成火灾。但是考虑到炕的巨大实用性、悠久的历史和深远的文化意义，本专利提出了一种由炕体、太阳能集热系统和热舒适性检测调温系统组成的基于人体热舒适的智能调节太阳能炕，本专利提出的太阳能炕能为中国北方农村家庭创造舒适、健康的睡眠和室内环境，为可持续节能供热系统提供替代方案。

发明内容

针对现有技术上的不足，本专利的目的是提供一种基于人体热舒适的智能调节太阳能炕。以解决传统火炕能源利用效率低；烟气泄露，污染室内环境，有时由于用煤粉煨炕，造成人员一氧化碳中毒；热惯性大，不能及时调温；炕面温度分布不均，甚至过热造成火灾等问题。本专利充分利用太阳能，采用毛细管辐射加热并根据热舒适性指标进行智能控制，具有良好的热舒适性和节能效果。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种基于人体热舒适的智能调节太阳能炕，包括炕体、太阳能集热系统和热舒适性检测调温系统；

所述炕体包括炕面板、支撑体和散热管，所述炕体为吊炕形式，炕面距地面一定高度，通常为60厘米，防止炕体热量传入地下和地面冷量上袭，所述炕面板包括从上至下依次包括找平层、支撑层、毛细管层、保温层、反射层和混凝土层，所述支撑体由砖块砌成置于炕面板的下方，砌块高度为40厘米，所述散热管分布在炕体至少一个立面，散热管前方具有散热管盖板通过螺栓连接在炕体上；

所述炕面板由多个模块炕面板拼接组成，每个模块炕面板可以通过电动调节阀独立调节温度且至少具有两个不同的温度分区，所述温度分区可以人体腰部、腿部等为界限进行划分；

所述太阳能集热系统包括太阳能集热器、蓄热水箱、换热器、水泵、水处理器、管道、阀门及附件；所述太阳能集热器和蓄热水箱通过管道用法兰连接，所述蓄热水箱具有电热丝，能电辅助加热，所述水泵和管道通过法兰连接，所述水处理器位于系统入口处和自来水管连接，所述换热器为板式换热器，炕面毛细管低温循环系统和太阳能集热高温系统在板式换热器中交换热量，所述水处理器能够对水进行杀菌和软化，防止管道结垢和细菌滋生，所述阀门和管道通过螺纹连接；所述管道外部缠绕自控温电伴热带，防止极端天气条件下管道结冰冻裂。

所述热舒适性检测调温系统包括炕面温度传感器组，室内空气温度传感器，墙面温度传感器组、中央处理器和控制面板，所述炕面温度传感器组为柔性传感器，其布置在每个模块

炕面板温度分区中央，所述室内空气温度传感器布置在炕体附近，离地0.8～1.6米处，所述墙面温度传感器组布置在墙体中央离地0.8～1.6米处，所述炕面温度传感器组，室内空气温度传感器，墙面温度传感器组均与中央处理器建立连接，按照情况可以选用蓝连接、WIFI连接和电连接等。