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      新能源集成廚用加熱系統(tǒng)

      2017-06-27 00:17:18蔡長(zhǎng)庸孟憲雨牛鵬飛惠堯龐爽戰(zhàn)洪仁
      神州·下旬刊 2017年1期
      關(guān)鍵詞:保護(hù)環(huán)境節(jié)能降耗

      蔡長(zhǎng)庸?孟憲雨?牛鵬飛?惠堯?龐爽?戰(zhàn)洪仁

      摘要:太陽(yáng)能作為地球上最廣泛的可再生能源受到世界各國(guó)的重視,若能得到有效利用,則是一筆巨大的財(cái)富。熱管技術(shù)作為當(dāng)代一門(mén)新興技術(shù),受到各行各業(yè)科研工作者的青睞,它的導(dǎo)熱效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了任何一種已知金屬,可以以很小的截面遠(yuǎn)距離輸送大量的熱而無(wú)需外加動(dòng)力。因此,若能通過(guò)太陽(yáng)能和熱管技術(shù)在餐飲領(lǐng)域內(nèi)研究并推廣節(jié)能降耗技術(shù),則可在為餐飲行業(yè)帶來(lái)巨大收益的同時(shí)為我國(guó)節(jié)省大量的資源,符合我國(guó)“節(jié)能減排”的大政方針,對(duì)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)有著重要意義。

      關(guān)鍵詞:節(jié)能降耗;熱量高效利用;保護(hù)環(huán)境

      目前我國(guó)主流商用和家用爐灶大多采用開(kāi)放式、鼓風(fēng)式的燃燒方式,在開(kāi)放式燃燒過(guò)程中,熱能只有很少一部分傳遞給加熱器皿,其他大部分熱能在火焰流動(dòng)中散失到環(huán)境中,加熱效率30%以下。另外,在開(kāi)放式燃燒過(guò)程中還存在很多燃料燃燒不完全的狀況,不但增加了熱損失,而且還產(chǎn)生了有毒有害氣體。熱管技術(shù)作為當(dāng)代一門(mén)新興技術(shù),受到各行各業(yè)科研工作者的青睞,它的導(dǎo)熱效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了任何一種已知金屬,可以以很小的截面遠(yuǎn)距離輸送大量的熱而無(wú)需外加動(dòng)力。而太陽(yáng)能作為地球上最廣泛的能源之一,若能得到合理利用則可以為人類(lèi)節(jié)約大量的能源。鑒于這些特點(diǎn),我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型的廚用加熱系統(tǒng),將熱管技術(shù)與太陽(yáng)能技術(shù)有效結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了廚房熱源的高效利用,減少了有害氣體的排放,保護(hù)了環(huán)境。

      1、基本思路及研究意義

      1.1基本思路

      因?yàn)槲覈?guó)人口眾多,餐飲業(yè)耗能在我國(guó)能源消耗中占有很大的比重;而現(xiàn)有的開(kāi)放式燃燒過(guò)程中,熱能只有很少一部分傳遞給加熱器皿,其他大部分熱能在火焰流動(dòng)中散失到環(huán)境中,導(dǎo)致對(duì)器具的加熱效率低下;針對(duì)這些現(xiàn)象我們將太陽(yáng)能與熱管技術(shù)結(jié)合并應(yīng)用其中,對(duì)如何提高熱效率、減少有害氣體的排放進(jìn)行了更加充分的研究。

      1.2研究意義

      1.解決老式廚用加熱器熱傳遞效率低,能源浪費(fèi)的特點(diǎn),節(jié)約資源;

      2.解決老式廚用加熱器燃燒不完全,產(chǎn)生有毒氣體的特點(diǎn),環(huán)保,無(wú)污染;

      3.新能源集成廚用加熱器可替代功能,結(jié)構(gòu)比較單一的老式廚用加熱器,實(shí)現(xiàn)能源的多級(jí)高效利用。

      2、工藝流程設(shè)計(jì)

      新能源集成廚用加熱系統(tǒng),圖一由太陽(yáng)能集熱器(1)、熱管(2)、折疊式太陽(yáng)能電池板(3)、蓄電池(4)、導(dǎo)線(xiàn)(5)、控制臺(tái)(6)、灶臺(tái)(7)、熱二極管(8)、主灶(9)、熱開(kāi)關(guān)(10)、副灶(11)、電子溫度計(jì)(12)、固定螺栓(13)、固定支架(14)等依次連接而成;另外,我們?cè)跔t灶上纏繞了熱管,提高了熱量利用率。

      整個(gè)系統(tǒng)由室內(nèi)和室外兩部分組成,室外主要是通過(guò)太陽(yáng)能集熱器(1)與熱管(2)吸收太陽(yáng)能并將熱量通過(guò)熱管(2)高效傳給室內(nèi)的主灶(9)加熱器具,由于熱管的高效導(dǎo)熱,實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的高效利用;同時(shí),太陽(yáng)能電池板(3)的引入,解決了加熱設(shè)備空閑時(shí)太陽(yáng)能來(lái)源的有效控制問(wèn)題,間接彌補(bǔ)了熱管傳熱難控制的缺陷;并用蓄電池(4)對(duì)太陽(yáng)能電池板(3)吸收的熱能轉(zhuǎn)化的電能進(jìn)行了收集,對(duì)能量進(jìn)行儲(chǔ)存;熱二極管(8)與熱開(kāi)關(guān)(10)的引入,實(shí)現(xiàn)了熱量需求高低的可控,節(jié)約了能源,實(shí)現(xiàn)了熱量的最大化利用;溫度計(jì)(12)與控制臺(tái)(6)的引入,除了可直觀了解爐灶的溫度外,還給設(shè)備的安全性能提供了保障,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的安全可靠理念。

      3、工藝流程創(chuàng)新點(diǎn)

      1.變廚房各設(shè)備獨(dú)立加熱為集中供熱,大大降低了能耗;

      2.在傳統(tǒng)爐灶的基礎(chǔ)上引進(jìn)太陽(yáng)能以及熱管技術(shù),降低了能耗的同時(shí)也彌補(bǔ)了太陽(yáng)能在使用過(guò)程中所受的限制;

      3.在熱管導(dǎo)熱過(guò)程中引進(jìn)了熱二極管以及熱開(kāi)關(guān)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)熱能的合理利用;

      4.將熱管技術(shù)引進(jìn)廚房,使烹飪溫度更加均勻可控;

      5.對(duì)原有熱管技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行創(chuàng)新,在絕熱段吸液芯內(nèi)壁增設(shè)與其緊密貼合的保溫層,內(nèi)外雙層保溫,增大導(dǎo)熱熱阻的同時(shí)隔絕高溫蒸汽與冷凝液體,提高了傳熱效率。

      4、總結(jié)

      在漫長(zhǎng)的人類(lèi)發(fā)展歷史進(jìn)程中,能源起著重要作用,是國(guó)家進(jìn)步的基礎(chǔ),社會(huì)安定的保障。我國(guó)雖然能源儲(chǔ)量豐富,但是人均擁有量十分有限,因此我國(guó)面臨著非常重大的挑戰(zhàn)如何有效的節(jié)約能源成為了我國(guó)科研工作者研究的重要課題。

      本發(fā)明的目的在于在傳統(tǒng)爐灶的基礎(chǔ)上引進(jìn)太陽(yáng)能技術(shù)以及熱管技術(shù)節(jié)能降耗,同時(shí)利用熱管技術(shù)實(shí)現(xiàn)熱能的多級(jí)利用,最大限度地降低餐飲行業(yè)的能耗。

      新能源集成廚用加熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能技術(shù)與熱管技術(shù)的巧妙結(jié)合,既突出了熱管的高效導(dǎo)熱、熱損失小的特點(diǎn),又利用了太陽(yáng)能無(wú)污染的特性,實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的合理化利用,減少了二次能源的消耗,降低了污染氣體的排放,若本系統(tǒng)得以廣泛開(kāi)發(fā)利用,對(duì)現(xiàn)有的廚用加熱系統(tǒng)將開(kāi)啟一次新的能源革命。

      參考文獻(xiàn):

      [1]羅運(yùn)俊,何梓年,王常貴,太陽(yáng)能利用技術(shù),化學(xué)工業(yè)出版社,2005

      [2]孫全平,陳曉華,陳金發(fā),太陽(yáng)能熱管的研制和應(yīng)用,能源技術(shù),2002,6:110~112

      [3]喜文華,魏一康,張?zhí)m英,太陽(yáng)能實(shí)用工程技術(shù),蘭州大學(xué)出版社,2001

      [4]楊世銘,陶文銓?zhuān)瑐鳠釋W(xué)第四版.

      [5]孫薈晶,孫世梅,熱管技術(shù)在可再生能源利用中的研究與探索[J].現(xiàn)代化工,2007, S2:517-520.endprint

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