CN102630526A - 一种蓄热后墙的日光温室 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效的蓄热后墙日光温室，其后墙结构包括日光温室后墙内维护墙A，日光温室后墙外维护墙B，聚苯乙烯绝热板材C，日光温室后墙内回填的素土或沙子D，C20钢筋混凝土现浇板E，空心砌块组成的后墙通风风道F。该后墙设计中，空心砌块组成的后墙通风风道F起主要的换热作用，在日光温室内温度升高到一定值时，空心砌块将通过风道的湿热空气中的热量和湿气交换储蓄到后墙中，然后当日光温室室内温度降低时，再通过换热将其储蓄的太阳能释放到温室空气中。由于单纯用于日光温室室内空气温度升高需要的热量很少，因此蓄热后墙可以有效地提高日光温室室内的温度。具有结构合理，制造、操作简单，太阳能利用效率高等优点。

Description

一种蓄热后墙的日光温室
技术领域
本发明涉及一种日光温室，特别涉及一种后墙可以大量蓄热的日光温室，该日光温室可以根据日光温室内的温度分布进行蓄热，可以极大地提高日光温室的保温性能。
背景技术
目前，常规的日光温室都采用普通的后墙作为其维护结构，由于建筑设计上的缺陷，导致日光温室内的蓄热条件差。经管太阳辐射提供了足够的能量，但是由于蓄热手段的问题导致大量的热能不能够有效地储蓄在日光温室内部，进而导致日光温室整体的保温性能严重不足。通过日光温室的后墙传热分析，日光温室后墙应该具备足够的蓄热能力，只有其具备了足够的蓄热能力，才能有效地调节日光温室内的温度，才能发挥后墙在高温时的吸热和低温时的放热功能。虽然，很多研究人员投入了大量的时间和精力来研究后墙蓄热，但是由于后墙蓄热问题的复杂性、特殊性，该研究方向尚未触及改善日光温室保温性能的关键。日光温室后墙研究的关键，不仅仅是单纯提高后墙的绝热性能，更重要的是要提高后墙的蓄热能力。
按照日光温室后墙最佳厚度理论以及后墙传热的分析，申请人计算了西北地区典型代表温室后墙的潜在蓄热能力，分别为：无限厚度原土后墙为1544.44kJ/m2·℃；碾压土后墙为1029.6kJ/m2·℃；异质复合夹土后墙为815.04kJ/m2·℃；普通夹心后墙为300kJ/m2·℃。
发明内容
针对现有日光温室存在的缺陷或不足，本发明目的在于，提供一种后墙蓄热的日光温室，该日光温室的后墙可以根据日光温室室内温度的不同进行蓄热和放热。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种蓄热后墙日光温室，包括日光温室的后墙，其特征在于，所述的后墙的结构包括日光温室后墙内维护墙和日光温室后墙外维护墙，在日光温室后墙内维护墙上开设有进风口和出风口，其中，出风口用于安装轴流风扇；在日光温室后墙内维护墙和日光温室后墙外维护墙之间设有聚苯乙烯绝热板材，并填充有素土或沙子，所述的聚苯乙烯绝热板材位于日光温室后墙外维护墙一侧，素土或沙子中有空心砌块组成的通风风道，该通风风道与进风口和出风口相连通；在日光温室后墙内维护墙和日光温室后墙外维护墙上方有C20钢筋混凝土现浇板。
本发明的蓄热后墙日光温室的原理是，当日光温室室内温度升高时，开动轴流风扇进行通风，该风扇会在日光温室后墙内的空心砌块风道内产生负压，该负压驱动日光温室内的湿热空气经进风口流经日光温室后墙内部，进而和后墙的素土或沙子进行热量和水分的交换，从而达到将热量和水分蓄积在后墙的空心砌块和回填土或者沙中。
而当日光温室温度降低时，开动轴流风扇进行通风，该风扇会在日光温室后墙内的空心砌块风道内产生负压，该负压驱动日光温室内的空气经进风口流经日光温室后墙内部，进而和后墙的回填土壤进行热量和水分的交换，由于此时室内温度低于后墙的温度，因此热量会从后墙中释放出来，进入日光温室内部，进而提高了日光温室内的温度。而且，由于空气中的水分被吸收到后墙的回填土或沙中，从出风口吹出的风会有较低的湿度，进而也可以同时降低日光温室内的湿度，给植物创造更好的生长环境。
本发明的蓄热后墙日光温室，结构合理，与现有日光温室相比不增加成本，可大大提高温室的蓄热和保温水平，其优点在于：
其一，通过系统理论分析得到日光温室蓄热的关键技术，进而通过对原有日光温室后墙的改造实现高效蓄热。在建筑结构上可以结合日光温室的后墙进行一体化建造，不增加建筑成本，同时还可以增强日光温室后墙的稳定性。而且，所利用的储能材料为黄土或者沙子等就地取材的材料。
其二，运行时只需要安装简单的小型轴流风机，运行的费用低，且容易长时间稳定运行。
其三，运行过程中，由于日光温室内空气流经后墙的土壤或沙子，而这些材料一般湿度较低。因此，该热量交换过程不但可以实现太阳能的高效存储和释放，同时也能有效地降低日光温室内的空气湿度。为日光温室内种植的作物提供更加适合的生长环境。
附图说明
图1是本发明的蓄热后墙日光温室的后墙结构示意图；
图2是图1的剖面示意图。
下面结合附图和发明人给出的实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
参照附图1和2，本实施例给出一种高效的蓄热后墙日光温室，包括日光温室的后墙，后墙上有混凝土现浇梁G，其后墙结构包括日光温室后墙内维护墙A和日光温室后墙外维护墙B，在日光温室后墙内维护墙A上开设有进风口H和出风口I，其中，出风口I用于安装轴流风扇；在日光温室后墙内维护墙A和日光温室后墙外维护墙B之间安装有聚苯乙烯绝热板材C(EPS，厚度100mm)，并填充有素土或沙子D；其中，聚苯乙烯绝热板材C位于日光温室后墙外维护墙B一侧，素土或沙子D中有空心砌块组成的通风风道F，且使通风风道F与进风口H和出风口I相连通；在日光温室后墙内维护墙A和日光温室后墙外维护墙B上方有C20钢筋混凝土现浇板E。
日光温室后墙内维护墙A和日光温室后墙外维护墙B主要起蓄热后墙结构维护和结构支撑的作用，并且日光温室后墙内维护墙A本身也有很强的蓄热性能和传热作用，后墙内维护墙A承担主要的蓄热作用。日光温室后墙外维护墙B主要起结构支撑和保护后墙绝热层，本身也会增加后墙的热阻。
聚苯乙烯绝热板材C(EPS)主要起绝热的作用，用于保存后墙中储蓄太阳能。
日光温室后墙内回填的素土或沙子D的作用是，储蓄并释放通过空心砌块换热得到的太阳能。
C20钢筋混凝土现浇板E有两个主要的作用，其一是拉结日光温室内外后墙，抵抗散沙和回填土的侧推力，从而保证结构的稳定性和安全性；其二是提高蓄热后墙的气密性，增加后墙蓄热的容量和可靠性。
空心砌块组成的后墙通风风道F起主要的换热作用，在日光温室内温度升高到一定值时，空心砌块将通过风道的湿热空气中的热量和湿气交换储蓄到后墙中，然后当日光温室室内温度降低时，再通过换热将其储蓄的太阳能释放到温室空气中。由于单纯用于日光温室室内空气温度升高需要的热量很少，因此蓄热后墙可以有效地提高日光温室室内的温度。
当日光温室室内温度升高时，开动出风口I上的轴流风扇进行通风，该风扇驱动日光温室内的湿热空气经进风口H流经日光温室后墙内部，进而和后墙内的回填的素土或沙子进行热量和水分的交换，从而达到将热量和水分蓄积在后墙的空心砌块和回填土或者沙中。当日光温室温度降低时，开动轴流风扇进行通风，该风扇驱动日光温室内的空气经进风口H流经日光温室后墙内部，进而和后墙的回填土壤进行热量和水分的交换，由于此时室内温度低于后墙的温度，因此热量会从后墙中释放出来，进入日光温室内部，进而提高了日光温室内的温度。

Claims (1)

1.一种蓄热后墙日光温室，包括日光温室的后墙，其特征在于，所述的后墙的结构包括日光温室后墙内维护墙(A)和日光温室后墙外维护墙(B)，在日光温室后墙内维护墙(A)上开设有进风口(H)和出风口(I)，其中，出风口(I)用于安装轴流风扇；在日光温室后墙内维护墙(A)和日光温室后墙外维护墙(B)之间设有聚苯乙烯绝热板材(C)，并填充有素土或沙子(D)，所述的聚苯乙烯绝热板材(C)位于日光温室后墙外维护墙(B)一侧，素土或沙子(D)中有空心砌块组成的通风风道(F)，该通风风道(F)与进风口(H)和出风口(I)相连通；在日光温室后墙内维护墙(A)和日光温室后墙外维护墙(B)上方有C20钢筋混凝土现浇板(E)。
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