1.一種智能化廢熱轉化方法,用于控制食堂爐灶廢熱智能轉化設備,該方法包括如下步驟:
(1)布置廢熱傳輸管道和供氧管道于所述食堂爐灶廢熱智能轉化設備,所述廢熱傳輸管道包括廢熱傳輸主管道和廢熱傳輸子管道,并設置紅外溫度檢測單元于廢熱傳輸主管道內;
(2)獲得在期望時間內供給所述爐灶的氧氣量;
(3)確定各供養(yǎng)管道的進氧電磁閥的打開程度;
(4)當爐灶內溫度上升至預期溫度時,根據(jù)各個廢熱傳輸主管道內的溫度變化,控制各個廢熱傳輸子管道的電磁閥的開啟或關閉。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,所述食堂爐灶廢熱智能轉化設備,用于將爐灶廢熱完全轉化為洗浴用水,其特征在于,包括:多個供氧單元、多個熱交換單元、多個廢熱傳輸管道、爐灶以及控制器,所述爐灶側壁包括多個各自連接不同所述廢熱傳輸管道的接口,所述控制器分別與多個熱交換單元、多個供氧單元以及多個所述接口連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法,其特征在于,所述步驟(2)進一步包括:
(21)獲得期望爐灶升溫到預期溫度的期望時間;
(22)檢測爐灶當前溫度,通過該溫度與期望所述爐灶達到的溫度之間的比例計算還需要供給到所述爐灶的氧氣量。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法,其特征在于,所述步驟(3)進一步包括:
(31)根據(jù)所述還需要供給到所述爐灶的氧氣量以及期望爐灶升溫到預期溫度的時間,獲得供氧管道總的流速,并根據(jù)該總的流速獲得各供氧管道的各自供氧流速;
(32)根據(jù)所述各供氧管道的各自供氧流速,確定控制各供養(yǎng)管道的進氧電磁閥的打開百分比;
(33)控制器根據(jù)確定出來的所述百分比,向控制所述各供氧管道的進氧電磁閥發(fā)送控制信號,控制其相對于完全打開的百分比。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,所述步驟(4)進一步包括:
(51)通過各個廢熱傳輸主管道內的紅外線溫度傳感器檢測其分布位置之間中點處的溫度值,作為第一溫度值;
(52)當所述爐灶內的溫度上升到預期溫度后,定時各個廢熱傳輸主管道內的處于工作狀態(tài)下的紅外線溫度傳感器檢測其分布位置之間中點處的溫度值,作為第二溫度值;
(53)對于各個處于工作狀態(tài)下的紅外線溫度傳感器,根據(jù)所述第二溫度值與所述第一溫度值之間的差值;
(54)當所述差值的均值超過預設閾值時,通過控制器向控制開啟/關閉各廢熱傳輸子管道的電磁閥發(fā)出開啟或關閉信號,其中對于與某一條廢熱傳輸主管道相連的各個廢熱傳輸子管道中,被開啟的廢熱傳輸子管道的電磁閥的開啟順序為從最短的廢熱傳輸子管道開始逐漸開啟長度更長的廢熱傳輸子管道,開啟的個數(shù)根據(jù)如下經驗公式確定:
其中表示去上整數(shù),Q和T表示各個正在工作狀態(tài)下的紅外溫度檢測單元內的各氣體流量傳感器檢測得到的氣體流量值和溫度值,S表示當前正在工作的紅外溫度檢測單元的個數(shù),“·”表示計算Q與T在國際標準單位制下的數(shù)值的乘積而不考慮它們的矢量關系,p表示正整數(shù)。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法,其特征在于,所述智能轉化設備的所述接口與所述供氧單元的數(shù)量相等,且所述供氧單元排布于所述爐灶底部中心點的燃料氣體的進氣口周圍,各個供氧單元均在其供氧管道上設置有無線數(shù)據(jù)通信單元和進氧電磁閥,所述控制器通過這些無線數(shù)據(jù)通信單元控制所述進氧電磁閥已打開相對于完全打開的百分比進而控制進入所述爐灶的氧氣量。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法,其特征在于,各個所述廢熱傳輸管道包括一條廢熱傳輸主管道,所述爐灶內壁呈半球形且半徑為R,所述爐灶沿垂直于爐灶頂面的平面的方向呈對稱形狀且該頂面通過所述半球形的球心,所述廢熱傳輸主管道與爐灶之間連接的所述接口在所述爐灶側壁上沿多條弧線分布,各弧線相交于爐灶底部的中心點;所述接口在所述爐灶內壁上呈對稱形狀,這些對稱形狀在機械結構方面滿足:
其中ri表示第i個接口在爐灶內壁上的半徑,N為廢熱傳輸主管道的數(shù)量,
當所述接口在所述弧線上分布時,對于位于相鄰兩條弧線上的、在沿垂直于爐灶頂面的平面的方向上任意兩個相鄰的所述接口,在垂直于爐灶頂面的平面的方向上彼此錯位,并且所述兩個相鄰的所述接口在所述爐灶內壁上的對稱形狀的圓心在沿垂直于爐灶頂面的平面的方向上間距滿足:
其中Hi表示第i+1個接口與第i個接口之間沿垂直于爐灶頂面的平面的方向上的距離,ri-1和ri+1分別表示第i-1個接口和第i+1個接口在爐灶內壁上的半徑,Lk表示第k個廢熱傳輸主管道的長度,
所述廢熱傳輸主管道在其內壁上設置有多個紅外溫度檢測單元,每一個所述廢熱傳輸主管道內的各個紅外溫度檢測單元彼此之間呈螺旋線形布置且該螺旋線沿管道的延伸方向延伸,每一個所述廢熱傳輸主管道內的各個紅外溫度檢測單元沿著所述螺旋線的距離間隔滿足如下條件:
其中j表示當前廢熱傳輸主管道的序號,Li表示第j個廢熱傳輸主管道的長度,D紅外溫度檢測單元i+1,j表示第i+1個紅外溫度檢測單元與第i個紅外溫度檢測單元之間沿所述螺旋線的距離,D紅外溫度檢測單元i,j表示第i個紅外溫度檢測單元與第i-1個紅外溫度檢測單元之間沿所述螺旋線的距離,D紅外溫度檢測單元i-1,j表示第i-1個紅外溫度檢測單元與第i-2個紅外溫度檢測單元之間沿所述螺旋線的距離,D紅外溫度檢測單元0,j表示第j個廢熱傳輸主管道中第1個紅外溫度檢測單元的位置并在該第j個廢熱傳輸主管道與所述爐灶內壁接口的位置設置該第1個紅外溫度檢測單元的位置,而第2個紅外溫度檢測單元與第1個紅外溫度檢測單元之間沿所述螺旋線的距離設置為5cm的整數(shù)倍,例如5cm,10cm,15cm等;
從所述爐灶延伸出去的各個廢熱傳輸管道還包括多個廢熱傳輸子管道,這些子管道內不設置紅外溫度檢測單元,所述多個廢熱傳輸子管道的起始位置均設置有所述紅外溫度檢測單元,所述多個廢熱傳輸子管道的末端設置于在所述廢熱傳輸主管道朝向遠離所述爐灶的延伸方向上的、倒數(shù)第二個所述紅外溫度檢測單元所在位置處;對于各個所述廢熱傳輸主管道,起始并終止于該廢熱傳輸主管道的所述各個廢熱傳輸子管道的長度各不相同;所述廢熱傳輸子管道能夠根據(jù)所述無線數(shù)據(jù)通信單元接收到的所述控制器的信號而致動的電磁閥的開啟或關閉而被開啟或關閉;
各個所述紅外溫度檢測單元均包括被封裝在該紅外溫度檢測單元內的紅外線溫度傳感器、氣體流量傳感器、電磁閥以及無線數(shù)據(jù)通信單元,所述紅外線溫度傳感器檢測其自身所在的廢熱傳輸主管道內的位置處以及沿廢熱傳輸主管道從爐灶延伸出去的方向上的下一個紅外線溫度傳感器所在位置處之間的螺旋線中點處的溫度數(shù)據(jù),所述無線數(shù)據(jù)通信單元將與之封裝在一起的紅外線溫度傳感器檢測到的溫度信息發(fā)送給控制器,所述控制器通過所述無線數(shù)據(jù)通信單元接收各個所述紅外溫度檢測單元檢測到的溫度數(shù)據(jù),其中若某個作為廢熱傳輸子管道的起始位置處的電磁閥被開啟時則與該電磁閥被一起封裝的紅外線溫度傳感器停止工作,直到該電磁閥被關閉為止;
各個所述廢熱傳輸管道的末端與其各自具有的廢熱傳輸主管道的末端相同,且均連接所述熱交換單元中的同一個;
所述各個無線通信單元均具有不同的識別編碼,以便于所述控制器能夠單獨地與上述各個無線通信單元進行數(shù)據(jù)通信。
8.根據(jù)權利要求1-7之一所述的方法,其特征在于,所述多個熱交換單元包括四個分別屬于不同級別的、彼此串聯(lián)的熱交換單元。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法,其特征在于,所述廢熱智能轉化設備進一步包括濾油裝置和保溫水箱,其中濾油裝置的進口連接爐灶側壁的所述廢熱傳輸主管道末端,濾油裝置的出口連接一級熱交換單元的第一進氣口,所述一級熱交換單元還包括自來水進口、一級熱水出口和第一出氣口,所述自來水進口將自來水通過隔熱管道送入一級熱交換單元,被送入的水通過所述一級熱水出口流出,然后通過隔熱管道送入到保溫水箱,所述一級熱交換單元的第一出氣口連接二級熱交換單元的第一進氣口;所述二級熱交換單元還包括二級熱水進口、第一出氣口和二級熱水出口,所述二級熱水進口通過隔熱管道將保溫水箱內的水引入二級熱交換單元,并從所述二級熱水出口流出,然后通過隔熱管道送入到保溫水箱,所述二級熱交換單元的第一出氣口連接三級熱交換單元的第一進氣口;所述三級熱交換單元還包括第一出氣口、三級熱水進口和三級熱水出口,所述三級熱水進口通過隔熱管道將保溫水箱內的水引入三級熱交換單元,被引入的水從所述三級熱水出口流出,然后通過隔熱管道送入到保溫水箱,所述三級熱交換單元的第一出氣口連接四級熱交換單元的第一進氣口;所述四級熱交換單元還包括尾氣排放口、四級熱水進口和四級熱水出口,所述四級熱水進口通過隔熱管道將保溫水箱內的水引入四級熱交換單元,被引入的水從所述四級熱水出口流出,然后通過隔熱管道送入到保溫水箱,從所述四級熱交換單元的第一進氣口進入的氣體被通過所述尾氣排放口排出,所述保溫水箱提供作為洗浴用水使用。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法,其特征在于,所述熱交換單元為熱泵。