CN107883597B - 可移动式多功能集热箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可移动式多功能集热箱，该装置包括箱体和移动装置，箱体内装有集热***、电子自动控制***和晾晒装置。有益效果是采用该装置对谷物进行晾晒和干燥，可将晾晒的面积减少3‑4倍，晾晒的时间减少一半，效率提高35％‑50％；在供热方面，通过卡环卡扣与空气源热泵室外机组的各个进风口结合，源源不断的向进风口处输送热空气，蒸发温度提高5℃‑10℃，***COP值提高0.8‑1.5，工作效率提高30％‑40％。具有结构紧凑、重量轻、集成化程度高、热效率高、智能化程度高、运行方便，使空气源热泵能够更加稳定的运行，达到高效利用太阳能资源、降低常规能源消耗的目的。

Description

可移动式多功能集热箱

技术领域

本发明属于可移动式多功能集热箱，尤其涉及一种具有供热、干燥、晾晒等多种功能的可移动太阳能空气集热箱。

背景技术

随着近几年空气污染变得越来越严重，我国许多城市开始推广“煤改电”工程，而空气源热泵因其无烟气、***安全、卫生、简洁等优点，近几年来受到大力推广。但是随着空气源热泵大范围的使用，许多问题也接踵而至。在一些较寒冷地区，冬季时室外空气温度一般都会低于-15℃，室外机组空气盘管开始结霜，空气源热泵热能效明显下降，严重时甚至无法正常运行，这就在一定程度上限制了“煤改电”的推广。因此，研究蒸发侧的除霜和延缓结霜新技术势在必行，许多研究者对此提出了解决方案，但都不甚如人意，例如，电热除霜虽然除霜完全，但耗电多；逆循环除霜简单易行，但其放置于空气源热泵内部，影响***的稳定性。所以，有必要研发一种避免室外机组结霜的技术。本发明既具有供热功能，可以利用清洁的太阳辐射能为小型空气源热泵室外机组提供热源，避免室外机组结霜，提高***冬季运行的效率，又具有晾晒和干燥功能，一体两用，充分利用它的结构特性实现了多重功能，同时解决了现有集热***出现的季节闲置问题，降低了电能耗，达到了充分利用可再生能源技术、保护环境和减少污染的目的，所以它的研发是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种可移动式多功能集热箱，有利于提供具有供热、晾晒、干燥等多种功能的集热箱。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种可移动式多功能集热箱，其中：该装置包括箱体和可移动装置，箱体设有相互连接的集热***、晾晒装置及电子自动控制***。

本发明的效果是：

(一)本发明通过晾晒装置与集热***结合，集供热功能和晾晒功能于一体，实现一物两用、功能多样化等目的。本发明所使用的晾晒托盘为可拆卸式，开启晾晒功能时将晾晒托盘装上，开启供热功能时可将托盘卸下。在晾晒功能方面，传统的晾晒方式具有占地面积大、吸收热量不充分、晾晒时间过长的缺点，导致谷物因晾晒不完全而发霉、腐烂。在本发明中利用四个晾晒托盘放置谷物，并结合集热***对谷物进行晾晒和干燥，可将晾晒的面积减少3-4倍，晾晒的时间减少一半，效率提高35％-50％；而在供热方面，传统的空气源热泵在低于-15℃时会出现进风口结霜、蒸发温度降低，导致工作效率低下甚至无法制热等问题，本发明通过卡环卡扣与空气源热泵室外机组的各个进风口结合，源源不断的向进风口处输送热空气，蒸发温度提高5℃-10℃，***COP值提高0.8-1.5，工作效率提高30％-40％。

(二)本发明通过对传统集热器进行改造，大幅度提高了集热效率，同时使集热器变得更加轻薄、美观。普通空气集热器材料笨重、效率低下，无法高效地利用太阳能资源，适用范围较窄。本发明对传统的集热器进行了改装：将真空玻璃盖板改成了透光性、保温性更好的ETFE膜材；将普通的吸热板换成了冲缝型吸热板：将普通的背板换成了由新型复合保温材料制成的保温背板。这些改变使集热器变得更加轻薄、外观简洁大方，便于与其他装置或部件相结合，同时提高了集热效率，运行更加稳定可靠。

(三)本发明利用自动控制***可对集热箱的运行模式加以控制，自动实现A、B模式以及集热***内部热源形式的转换。自动控制***通过按钮A和按钮B的切换，对集热***中出风主管和出风支管处的阀门进行控制，实现对箱体内出风方向的改变。按下按钮A时使热空气从主管输出，送至室外机组进风口处，启动按钮B时将热空气经支管输出，送至晾晒托盘处。当太阳辐射照度低于设定值时，自动控制***可完成一系列的反应和计算，使空气经过旁通管道，进行电加热，完成产生热空气的目的。本发明将自动控制***与集热箱内部件相互连接，实现***人工智能化。

附图说明

图1是本发明集热箱正视图；

图2是本发明集热箱俯视图；

图3是本发明集热箱右视图；

图4是本发明集热箱左视图；

图5是本发明集热箱与空气源热泵室外机组结合的正视图；

图6使本发明集热箱与空气源热泵室外机组结合的左视图；

图7是本发明图4的A-A剖面图；

图8是本发明图7的B-B剖面示意图；

图9是本发明图7的C-C剖面示意图；

图10是本发明集热箱自动控制***流程图。

图中：

1、箱体 2、可移动装置 3、集热*** 4、晾晒装置 5、电子自动控制*** 5-1、控制箱 6、盖板 7、盖板边框 8、吸热板 9、保温背板 10、进口端 11、出口端 12、进风风管 13、出风主管 14、出风支管a 15、出风支管b 16、旁通风管 17、阀门a 18、阀门b 19、阀门c 20、阀门d 21、阀门e 22、阀门f 23、加热器 24、出风口 25、风机 26、顶板 27、顶板边框 28、侧板a 29、侧板b 30、底板 31、外风口 32、卡扣 33、管道支架 34、晾晒托盘 35、晾晒卡槽36、晾晒支架 37、底座 38、轮子 39、传感器 40、控制器 41、执行器

具体实施方式

结合附图对本发明的可移动式多功能集热箱结构加以说明。

本发明的可移动式多功能集热箱包括箱体1和可移动装置2。箱体1设有相互连接的太阳能空气集热***3、晾晒装置4及电子自动控制***5。

如图1、2和图3所示，所述箱体1由顶板26、顶板边框27、侧板a28、侧板b29、底板30、外风口31和卡扣32构成。所述顶板26被整体包在顶板边框27内；所述顶板边框27、侧板a28、侧板b29、底板30均为复合保温材料，其结构从外侧至内侧依次为喷塑铝板、硅酸盐保温材料和喷塑铝板；所述顶板边框27与侧板a28、侧板b29分别连接；所述侧板a28开有外风口31；所述侧板a28、侧板b29均垂直于地面放置且与底板30相接；所述侧板a28、侧板b29以及顶板26的侧边均装有卡扣32以及防火胶条和保温型密封材料，可利用卡扣与空气源热泵室外机组相结合；

如图4和图5所示，所述顶板26、侧板a28、侧板b29三块板材长度相同；所述底板30比上述三块板材稍短，便于顶板26、侧板a28和侧板b29与室外机组结合，可使室外机组的侧面和背面的进风口全部包进箱体内，只留下室外机组的排风口裸露在箱体外；所述底板30上方固定有管道支架33。

如图7所示，所述可移动装置2包括底座37和轮子38，所述底座37为钢材，质地坚硬，能够承接整个集热箱和轮子，使结构更加稳定，所述底座37下部装有四个滑轮38，用于集热箱的移动。

如图2和图7所示，所述集热***3包括盖板6、盖板边框7、吸热板8、保温背板9、进口端10、出口端11、进风风管12、出风主管13、出风支管a14、出风支管b15、旁通风管16、阀门a17、阀门b18、阀门c19、阀门d20、阀门e21、阀门f22、加热器23、风机24、出风口25。所述盖板6为新型材料ETFE膜材，四边包有盖板边框7，与保温背板9开口端相接，所述吸热板8倾斜固定于盖板6和保温背板9所形成的空间内，所述保温背板9背部有两个开口，下部为进口端10，上部为出口端11，所述进口端10接进风风管12，所述出口端11接出风主管13，所述出风主管末端为出风口24，所述出风主管13与进风风管12均水平放置，且二者之间垂直连接有旁通风管16，所述旁通风管16垂直于地面放置，上端接出风主管13，下端接进风风管12，所述进风风管12设有阀门b17、风机25；如图4所示，所述风机25一端接进风风管12、另一端接外风口31，所述出风主管13装有阀门c19、阀门f22、出风支管a14、出风支管b15、出风口24，所述出风支管a17和出风支管b18均设有阀门d20、阀门e21，所述旁通风管16设有阀门a17和加热器23。

如图8和图9所示，所述晾晒装置4包括晾晒托盘34和晾晒卡槽35，所述晾晒托盘34为可拆卸的镀锌网状结构，所述晾晒托盘34的大小需定制与箱体一致的尺寸，晾晒托盘34底部镶贴有晾晒支架36，所述晾晒支架36为铝材，质地轻，易拆卸；如图7所示，所述晾晒卡槽35为安装在侧板a28和侧板b29上的铝制滑轨及凹槽，使用B模式时，将谷物放置于晾晒托盘34上，晾晒托盘34放置于晾晒卡槽35上；使用A模式时将晾晒托盘34卸下即可。

如图3和图10所示，电子自动控制***5包括控制箱5-1和传感器39，所述控制箱5-1固定于侧板a28外表面上，所述传感器39为光敏元件，放置于盖板边框22上；所述控制箱5-1装配有控制器40、执行器41、按钮A、按钮B，外部接电源；所述传感器39接收太阳辐射照度后转化为电信号传给控制器40，所述控制器40将收到的信号按照预先编好的程序进行处理，将处理结果传给执行器41，所述执行器41对阀门a17、阀门b18、阀门c19、阀门d20、阀门e21、阀门f22、加热器23、风机25进行操作，完成对集热***运行的调节与控制；所述按钮A、按钮B用于模式A和模式B的切换，所述模式A有供热功能，所述模式B有晾晒或干燥功能。

以下是对本发明可移动太阳能空气集热箱的整体实施方式的详细描述：

本发明具有两个模式。在执行A模式时，若与空气源热泵相结合，需先手动将本集热箱推至空气源热泵室外机组处，保证底板与室外机组底座相接触，将侧板a、侧板b以及顶板处卡扣与室外机组的卡环相连扣好，然后按下控制箱内的按钮A，自动控制***与集热***同时启动。当太阳辐射照度大于设定值时，传感器将接收到的太阳辐射照度转化为电信号，并将电信号通过电路传给控制器，控制器按照事先拟定好的程序开始计算，并将计算后的处理结果传给执行器，执行器执行如下命令：开启风机、阀门b、阀门c、阀门f，关闭阀门d、阀门e，新风在风机作用下，经外风口、风机、进风风管进入集热***加热后，送入箱体内腔，达到工作目的；若太阳辐射照度小于设定值，执行器就会关闭阀门b、阀门c，开启阀门a、阀门f以及加热器，使新风经外风口、风机、进风风管后进入旁通管道，旁通管道利用加热器对空气进行加热，后经出风口将加热后的空气送入箱体，保证了箱体内空气的温度不会因太阳辐射强度降低而影响集热箱的正常工作。

在执行B模式时，需先将晾晒托盘放置妥当，随后按下控制箱内的按钮B,自动控制***以及集热***开始工作。当太阳辐射照度高于设定值时，执行器将风机、阀门b、阀门c、阀门d、阀门e开启，阀门f关闭。当太阳辐射照度低于设定值时，其具体的实施内容与模式A相同，在此不再赘述。

上述参照实施例对一种可移动式多功能集热箱进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种可移动式多功能集热箱，其特征是：包括箱体（1）和可移动装置（2），箱体（1）设有相互连接的集热***（3）、晾晒装置（4）及电子自动控制***（5）；

所述箱体（1）包括顶板（26）、顶板边框（27）、侧板a（28）、侧板b（29）、底板（30）、外风口（31）和卡扣（32）；所述顶板（26）水平放置且四边均包有顶板边框（27），所述顶板边框（27）分别与垂直放置的侧板 a（28）、侧板b（29）以及集热***（3）的盖板（6）相接，所述侧板a（28）、侧板b（29）以及盖板（6）均与水平放置的底板（30）相接，所述底板（30）放置于可移动装置（2）的底座（37）上；所述侧板b（29）开有外风口（31），所述底板（30）上固定有管道支架（33）；

所述可移动装置（2）包括底座（37）和轮子（38），所述箱体（1）放置于底座（37）上，所述底座（37）下接四个轮子（38）；

所述集热***（3）包括盖板（6）、盖板边框（7）、吸热板（8）、保温背板（9）、进口端（10）、出口端（11）、进风风管（12）、出风主管（13）、出风支管a（14）、出风支管b（15）、旁通风管（16）、阀门a（17）、阀门b（18）、阀门c（19）、阀门d（20）、阀门e（21）、阀门f（22）、加热器（23）、出风口（24）、风机（25）；所述盖板（6）四边包有盖板边框（7），所述盖板（6）垂直放置并与顶板（26）、侧板a（28）、侧板b（29）连接，所述保温背板（9）与盖板（6）平行放置且均与侧板a（28）、侧板b（29）相接，所述吸热板（8）倾斜放置于盖板（6）与保温背板（9）形成的空间；所述保温背板（9）下侧开有进口端（10），上侧开有出口端（11），所述进口端（10）接进风风管（12），所述进风风管（12）水平放置并接旁通风管（16），所述旁通风管（16）垂直放置并接出风主管（13），所述出风主管（13）水平放置并接出口端（11）；所述进风风管（12）依次设有阀门b（18）、风机（25），所述风机（25）接外风口（31），所述进风风管（12）放置于管道支架（33）上；所述旁通风管（16）装有阀门a（17）和加热器（23）；所述出风主管（13）依次设有阀门c（19）、出风支管a（14）、出风支管b（15）、阀门f（22）；所述出风支管a（14）、出风支管b（15）分别设有阀门d（20）、阀门e（21）；

所述晾晒装置（4）包括晾晒托盘（34）、晾晒卡槽（35），所述晾晒托盘（34）底部设有晾晒支架（36），所述晾晒卡槽（35）嵌于侧板a（28）、侧板b（29）内侧，所述晾晒托盘（34）放置于晾晒卡槽（35）上；

所述电子自动控制***（5）包括控制箱（5-1）、传感器（39），所述传感器（39）放置于盖板边框（7）处，所述控制箱（5-1）放置于侧板b（29）外侧，其内部装有控制器（40）、执行器（41）、按钮A以及按钮B，外部接电源；所述顶板（26）其材料为ETFE膜材；所述顶板边框（27）、侧板a（28）、侧板b（29）和底板（30）的材质均为复合保温材料，所述复合保温材料由箱体外侧至内侧依次为喷塑铝板、硅酸盐保温材料、喷塑铝板；所述侧板a（28）、侧板b（29）及顶板边框（27）上均设有卡扣（32），所述卡扣（32）内侧均有防火胶条和保温棉条，所述箱体（1）的侧板b（29）外侧开有外风口（31）；所述箱体（1）内含有四个可拆卸的晾晒托盘（34），所述晾晒托盘（34）为镀锌网状结构。

2.根据权利要求1所述的可移动式多功能集热箱，其特征是：所述盖板（6）为ETFE膜材制作的；所述保温背板（9）为复合保温材料制作的，与顶板边框（27）、侧板a（28）、侧板b（29）和底板（30）的材质相同；所述吸热板（8）为冲缝型结构的铝材制作的。