本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電供能式土炕供暖方法及設(shè)施，屬于碳纖維地?zé)岵膳夹g(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，大量散燒煤消費(fèi)是造成霧霾的主要因素之一。數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)直接燃燒煤炭產(chǎn)生的二氧化硫占全國(guó)總量的86%，產(chǎn)生的PM2.5占總量的50%以上，把工業(yè)鍋爐、居民取暖等用煤改為用電，可以大幅減少直燃煤，極大改善空氣質(zhì)量。許多地方包括部分南方省市都陷入霧霾之中，雖然有氣候的原因，但北方冬季霧霾與燃煤取暖有很大關(guān)系，這是個(gè)事實(shí)。冬季北方許多城市周邊、農(nóng)村等地區(qū)沒(méi)有集中供暖，大量采用分散燃煤小鍋爐等方式取暖，污染物排放量很大。冬季清潔取暖除了需要效率更高的供暖系統(tǒng)，煤炭替代是治理霧霾的主要方面。蜂窩煤取暖效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、容易造成一氧化碳中毒等問(wèn)題始終困擾著老百姓。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種光伏發(fā)電供能式土炕供暖方法及設(shè)施，設(shè)施安全穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保，充分利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的電能，為碳纖維發(fā)熱提供能源，利于環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排，供熱效率高，解決背景技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種光伏發(fā)電供能式土炕供暖方設(shè)施，包含光伏發(fā)電板、逆變器、碳纖維發(fā)熱層、土炕、屋頂和溫度控制器，光伏發(fā)電板通過(guò)電線一與逆變器連接，逆變器將光伏發(fā)電板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)為220V交流電，逆變器通過(guò)電線二與溫度控制器連接，溫度控制器通過(guò)電線三與碳纖維發(fā)熱層的碳纖維線層連接；所述碳纖維發(fā)熱層由下至上依次包含保溫層、熱反射層、碳纖維線層和加固層，所述碳纖維線層，用碳纖維線均勻分布在熱反射層上，使用U型卡子固定，電線三與碳纖維線連接；所述保溫層為高保溫泡沫板；熱反射層為鋁箔紙；所述碳纖維線，內(nèi)部為碳纖維原絲，外部由特氟龍護(hù)套包裹的圓型線材；房間內(nèi)設(shè)有土炕，房間的屋頂設(shè)置光伏發(fā)電板，碳纖維發(fā)熱層設(shè)置在土炕上。

所述溫度控制器，由溫度傳感器和控制系統(tǒng)組成，溫度傳感器的輸出端與溫度控制器的控制系統(tǒng)連接，溫度控制器的控制系統(tǒng)將溫度傳感器采集的溫度信號(hào)進(jìn)行處理，從而控制碳纖維發(fā)熱層工作。溫度控制器的控制系統(tǒng)，其控制原理為本領(lǐng)域公知公用的技術(shù)內(nèi)容。

所述溫度控制器上有顯示屏、開(kāi)關(guān)鍵、定時(shí)鍵、溫度增加鍵、溫度下降鍵，顯示屏顯示碳纖維發(fā)熱層在土炕上溫度和室內(nèi)的溫度，同時(shí)顯示定時(shí)和時(shí)間信息，溫度設(shè)定信息；通過(guò)溫度增加鍵和溫度下降鍵來(lái)設(shè)定土炕上碳纖維發(fā)熱層所要提供的溫度值；通過(guò)定時(shí)鍵設(shè)定碳纖維發(fā)熱層的工作與關(guān)閉。

所述溫度傳感器，數(shù)量為多個(gè)，至少一個(gè)放置在碳纖維發(fā)熱層中的碳纖維線層內(nèi)，稱為內(nèi)置溫度傳感器，其余的溫度傳感器放置在室內(nèi)。

一種光伏發(fā)電供能式土炕供暖方法，采用上述光伏發(fā)電供能式土炕供暖設(shè)施進(jìn)行，包含如下步驟：

光伏發(fā)電板安置于屋頂，全天可以與陽(yáng)光接觸，光伏發(fā)電板連接至逆變器，逆變器將轉(zhuǎn)換后的交流電通過(guò)溫度控制器送至碳纖維線，使碳纖維發(fā)熱層進(jìn)行工作；

溫度控制器的控制系統(tǒng)，通過(guò)放置在碳纖維發(fā)熱層中碳纖維線層的內(nèi)置溫度傳感器對(duì)碳纖維發(fā)熱層的溫度進(jìn)行反饋，并對(duì)反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合室內(nèi)溫度控制碳纖維發(fā)熱層的工作狀態(tài)；

土炕上碳纖維發(fā)熱層的安裝順序是：炕面覆蓋一層泡沫板，作為保溫層，有利于碳纖維發(fā)熱層的溫度更好的保存，降低耗電量；保溫層上平鋪一層鋁箔紙，起到熱反射作用，使熱量更多、更均勻的往上傳遞；碳纖維線均勻的分布到鋁箔紙上，并用U型卡子進(jìn)行固定，最后用泥土抹平固定，形成加固層。

本發(fā)明積極效果：在農(nóng)村房間內(nèi)的土炕上使用，設(shè)施安全穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保，充分利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的電能，為碳纖維發(fā)熱提供能源，利于環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排，供熱效率高，本發(fā)明特別適用于北方農(nóng)村千家萬(wàn)戶使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中碳纖維發(fā)熱層布置示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中碳纖維線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中U型卡子安裝示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例中溫度控制器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例中光伏發(fā)電板示意圖；

圖中：光伏發(fā)電板1、電線一2、逆變器3、電線二4、溫度控制器5、電線三6、土炕7、碳纖維發(fā)熱層8、保溫層9、熱反射層10、碳纖維線層11、加固層12、內(nèi)置溫度傳感器13、碳纖維線14、U型卡子15、顯示屏16、溫度增加鍵17、溫度下降鍵18、定時(shí)鍵19、開(kāi)關(guān)鍵20、特氟龍護(hù)套21、碳纖維原絲22、屋頂23。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

一種光伏發(fā)電供能式土炕供暖方設(shè)施，包含光伏發(fā)電板1、逆變器3、碳纖維發(fā)熱層8、土炕7、屋頂23和溫度控制器5，光伏發(fā)電板通過(guò)電線一2與逆變器連接，逆變器將光伏發(fā)電板產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)為220V交流電，逆變器通過(guò)電線二4與溫度控制器連接，溫度控制器通過(guò)電線三6與碳纖維發(fā)熱層8的碳纖維線層11連接；所述碳纖維發(fā)熱層8由下至上依次包含保溫層9、熱反射層10、碳纖維線層11和加固層12，所述碳纖維線層，用碳纖維線均勻分布在熱反射層上，使用U型卡子15固定，電線三6與碳纖維線連接；所述保溫層9為高保溫泡沫板；熱反射層10為鋁箔紙；所述碳纖維線，內(nèi)部為碳纖維原絲22，外部由特氟龍護(hù)套21包裹的圓型線材；房間內(nèi)設(shè)有土炕7，房間的屋頂23設(shè)置光伏發(fā)電板1，碳纖維發(fā)熱層8設(shè)置在土炕7上。

所述溫度控制器5，由溫度傳感器和控制系統(tǒng)組成，溫度傳感器的輸出端與溫度控制器5的控制系統(tǒng)連接，溫度控制器的控制系統(tǒng)將溫度傳感器采集的溫度信號(hào)進(jìn)行處理，從而控制碳纖維發(fā)熱層工作。溫度控制器的控制系統(tǒng)，其控制原理為本領(lǐng)域公知公用的技術(shù)內(nèi)容。

所述溫度控制器5上有顯示屏16、開(kāi)關(guān)鍵20、定時(shí)鍵19、溫度增加鍵17、溫度下降鍵18，顯示屏顯示碳纖維發(fā)熱層在土炕上溫度和室內(nèi)的溫度，同時(shí)顯示定時(shí)和時(shí)間信息，溫度設(shè)定信息；通過(guò)溫度增加鍵和溫度下降鍵來(lái)設(shè)定土炕上碳纖維發(fā)熱層所要提供的溫度值；通過(guò)定時(shí)鍵設(shè)定碳纖維發(fā)熱層的工作與關(guān)閉。

所述溫度傳感器，數(shù)量為多個(gè)，至少一個(gè)放置在碳纖維發(fā)熱層中的碳纖維線層內(nèi)，稱為內(nèi)置溫度傳感器13，其余的溫度傳感器放置在室內(nèi)。

一種光伏發(fā)電供能式土炕供暖方法，采用上述光伏發(fā)電供能式土炕供暖設(shè)施進(jìn)行，包含如下步驟：

光伏發(fā)電板安置于屋頂，全天可以與陽(yáng)光接觸，光伏發(fā)電板連接至逆變器，逆變器將轉(zhuǎn)換后的交流電通過(guò)溫度控制器送至碳纖維線，使碳纖維發(fā)熱層進(jìn)行工作；

溫度控制器的控制系統(tǒng)，通過(guò)放置在碳纖維發(fā)熱層中碳纖維線層的內(nèi)置溫度傳感器對(duì)碳纖維發(fā)熱層的溫度進(jìn)行反饋，并對(duì)反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合室內(nèi)溫度控制碳纖維發(fā)熱層的工作狀態(tài)；

土炕上碳纖維發(fā)熱層的安裝順序是：炕面覆蓋一層泡沫板，作為保溫層，有利于碳纖維發(fā)熱層的溫度更好的保存，降低耗電量；保溫層上平鋪一層鋁箔紙，起到熱反射作用，使熱量更多、更均勻的往上傳遞；碳纖維線均勻的分布到鋁箔紙上，并用U型卡子進(jìn)行固定，最后用泥土抹平固定，形成加固層。

所述的溫度控制器控制碳纖維電熱線層工作狀態(tài)，溫度傳感器將室內(nèi)溫度信號(hào)通過(guò)溫度控制器的顯示屏16顯示出來(lái)，使用者根據(jù)室內(nèi)溫度，按照個(gè)人喜歡，通過(guò)手動(dòng)設(shè)定需要的室內(nèi)溫度；還可以定時(shí)關(guān)機(jī)；通過(guò)放置在碳纖維發(fā)熱層中碳纖維線層的內(nèi)置溫度傳感器13對(duì)碳纖維發(fā)熱層的溫度進(jìn)行反饋，溫度控制器控制碳纖維電熱線層根據(jù)設(shè)定溫度穩(wěn)定工作。

碳纖維線14在熱反射層10上均勻盤回布置，多條碳纖維線并聯(lián)布置；碳纖維線用U型卡子15固定在熱反射層10上，U型卡子15穿破熱反射層表面，進(jìn)入下面的保溫層9固定。

本發(fā)明光伏發(fā)電供能式土炕供暖取暖效率高，利用光伏發(fā)電，既減少煤炭消費(fèi)、降低污染，又可以節(jié)省電力能源，高效、節(jié)能、生態(tài)。