CN103385137A - 一种用于育苗池、温室、稻田的温度调节系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于育苗池、温室、稻田的温度调节系统。该系统利用地表以下稳定的11摄氏度左右的土壤条件，和热泵机组升温、降温的能力，为育苗池升温、温室升降温、稻田水降温，能效比高达3以上，同时该系统设置一套旁通管路，使降温时的电耗极低。该系统能够自控，能够满足水产育苗、温室栽培和水稻杂交（花期不遇、可育性检验）对温度调节的需要。

Description

一种用于育苗池、温室、稻田的温度调节系统
技术领域
本发明属于农业生产、科研中温度调节的新技术，本发明涉及一种用于淡水和海水育苗池、温室大棚、稻田水的温度自动调节的系统。
背景技术
目前，在农业生产和科研中对温度调节的需求越来越大，相对于农业生产的发展速度，温度调节手段相对滞后，针对本发明涉及的三个应用，以下分三点简述背景技术。
1、温度是影响水产育苗的关键因素之一，温度的大幅波动影响生产，目前育苗室大多采用锅炉为育苗池加温，这种方法对温度的控制很难稳定，而电加热的成本过高，很少被采用。
2、 现在玻璃温室的应用比较多，出于各种原因有些温室达不到预期效果，这就需要补偿性温度调节系统给温室升温或降温，尤其是夏季降温问题，因玻璃温室的结构决定其顶部不能完全敞开，造成热空气不易散出，从而造成温室温度过高影响生产。
3、水稻杂交育种常遇两个问题，一是花期不遇，二是要检验水稻不育性，这两个问题都是影响制种产量的重要因素。目前解决花期不遇通常采用肥料调解、激素调解和旱涝调解法，这些方法非常消耗技术人员的精力同时某些方法也有一定的副作用；解决检验水稻不育性通常使用山间泉水或是水库底层低温水灌溉，这两种方法都受地域限制。若是通过一套温控系统给稻田水降温，那么能够方便地解决水稻花期不遇和检验水稻不育性的问题。
发明内容
为了方便、可靠、经济地解决育苗池升温问题，弥补温室冷量、热量的欠缺及温度控制稳定性的问题，解决稻田水降温问题，本发明提供一种温度自动调节系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：利用地表以下常年恒定的11摄氏度左右的土壤温度，通过系统循环、热泵机组作功、换热设备使负荷端与地源端换热，通过温控开关感应目标环境温度变化自动控制循环系统、负荷端换热设备和热泵机组的工作即可实现对目标环境的温度调节，负荷端为育苗池、温室、稻田，地源端为土壤换热器。
本发明的有益效果是，把人员从控温劳动中解脱出来从而专注于生产本身，系统自动控制运行稳定，适应性强全天候工作不受天气影响，能效比高达3以上节能效果好，使用电能环保无排放，降温时在非紧急降温工况下可以关闭热泵机组从而大大节省了电耗。
附图说明：
下面通过附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的系统原理图。
图2是土壤换热器的布置示意图。
图3是稻田端散水器布置示意图。
图4是育苗池地热布置示意图。
 具体实施
在图1中，土壤换热器（7）与热泵机组（1）相连，通过地源侧循环泵（4）形成地源侧闭式循环；分水器（2）、集水器（3）与热泵机组（1）相连，板式换热器（8）、温室风机盘管（10）、育苗池地热管（11）分别与分水器（2）、集水器（3）相连，通过负荷侧循环泵（5）形成负荷侧闭式循环；稻田端潜水泵（6）、稻田散水器（9）与板式换热器（8）相连形成开式循环；供水旁通管（12）连接地源侧循环泵(4)前端和集水器（3），回水旁通管（13）连接土壤换热器（7）另一端和分水器（2）。
1、 在给育苗池升温时，打开集水器和分水器上育苗池所对应的阀门以及阀门（20）、阀门（17）、阀门（15）、阀门（14），同时关闭分水器和集水器上温室和稻田所对应的阀门以及阀门（18）、阀门（19），开启地源侧循环泵、负荷侧循环泵和热泵机组，热泵机组感应从育苗池的回水温度并根据用户设定的温度控制机组的工作从而维持育苗池水温稳定在用户设定值。
2、 在给温室降温时，打开集水器和分水器上温室风机盘管所对应的阀门以及阀门（19）、阀门（18），同时关闭集水器和分水器上育苗池和稻田所对应的阀门以及阀门（15）、阀门（14）、阀门（17）、阀门（20），开启地源侧循环泵，关闭负荷侧循环泵和热泵机组，这时旁通管连通土壤换热器和温室风机盘管，系统无需机组工作大大节省了电能，风机盘管感应温室内温度并根据用户设定的温度控制风机的工作从而维持温室温度稳定在用户设定值。若是需要给温室紧急降温，只需关闭旁通管，手动开启相关阀门、负荷侧循环泵和热泵机组，即可在机组的介入下快速降低温度。
3、在给温室升温时，打开集水器和分水器上温室风机盘管所对应的阀门以及阀门（20）、阀门（17）、阀门（15）、阀门（14），同时关闭集水器和分水器上育苗池和稻田所对应的阀门以及阀门（18）、阀门（19），开启地源侧循环泵、负荷侧循环泵和热泵机组。风机盘管感应温室内温度并根据用户设定的温度控制风机的工作从而维持温室温度稳定在用户设定值。
4、在给稻田降温时，打开集、分水器上稻田所对应的阀门以及阀门（19）、阀门（18），同时关闭集水器和分水器上育苗池和温室所对应的阀门以及阀门（15）、阀门（14）、阀门（17）、阀门（20）。开启地源侧循环泵，关闭负荷侧循环泵和热泵机组，这时旁通管连通土壤换热器和板式换热器，系统无需机组工作大大节省了电能，开启潜水泵（6）使稻田水循环并在板式换热器中时行热交换，加设温控开关感知稻田水温并根据用户设定的温度控制潜水泵的工作从而维持稻田水温稳定在用户设定值。若是需要给稻田紧急降温，只需关闭旁通管，手动开启相关阀门、负荷侧循环泵和热泵机组，即可在机组的介入下快速降低温度。
 在图2中，该图是对图1的土壤换热器实施作进一步说明，土壤换热器是由PE管组成的换热器，由于受可用土地面积和地质条件影响较大土壤换热器的布置形式应因地制宜，多组换热器宜采用同程连接。
 在图3中，该图是对图1的稻田端实施作进一步说明，稻田外侧修筑集水渠和集水井并在稻田与集水渠连通处加装过滤网，潜水泵置于集水井中层以保证取水水质，散水器由均匀布置的散水管组成，散水管置于贴近稻田水面上方位置，加设温控开关感知稻田水温自动控制潜水泵工作，该系统可调温度范围为16摄氏度~环境温度。
 在图4中，该图是对图1的育苗池端实施作进一步说明，育苗池底由下至上依次是苯板保温层、锡箔反射层、地热铺管和面层，采用多组地热铺管时推荐使用同程布置，该系统由热泵机组感知回水温度并自控以维持育苗池温度稳定在用户设定值，该系统可调温度范围为环境温度~35摄氏度，该系统可由现有育苗池进行改造完成。

Claims (7)

1.一种用于育苗室、温室、稻田的温度调节系统，它包括：土壤换热器（用于使系统与大地换热）、热泵机组（用于制冷或制热）、循环泵（用于循环介质）、地热管（用于系统与育苗池换热）、风机盘管（用于系统与温室换热）、板式换热器（用于系统与稻田水换热）、集水器和分水器（用于并联各负荷端主管道、均衡水量），其特征是：土壤换热器与热泵机组使用管道连接，管道安装循环泵形成地源端闭式循环；育苗池地热管、温室风机盘管、稻田端板式换热器使用管道并联接入热泵机组，管道安装循环泵形成负荷端闭式循环；旁通管直接连通地源端和负荷端，用阀门切断热泵机组与负荷端循环泵，形成一个闭式循环。
2.根据权利要求1所述的一种用于育苗室、温室、稻田的温度调节系统，其特征是：在负荷端主管道安装分水器和集水器，分别接入育苗池地热管、温室风机盘管、稻田端板式换热器并在接入处分别设置阀门，设置连通管连接分水器和集水器并在连通管上安装压差旁通阀。
3.根据权利要求1所述的一种用于育苗室、温室、稻田的温度调节系统，其特征是：在地源侧循环泵前端主管道设置阀门并在阀门与循环泵之间主管道上接入供水旁通管，供水旁通管另一端接入集水器并在接入处设置阀门；在地源侧回水主管道上接入回水旁通管并在回水旁通管与热泵机组之间设置阀门，回水旁通管另一端接入分水器并在接入处设置阀门。
4.根据权利要求1所述的一种用于育苗室、温室、稻田的温度调节系统，其特征是：在稻田板式换热器另一端接入一个由稻田潜水泵和稻田散水器组成的开式循环，并由感知稻田水温的温控开关控制潜水泵的工作。
5.根据权利要求1所述的一种用于育苗室、温室、稻田的温度调节系统，其特征是：在育苗池铺设苯板，苯板上方铺设锡箔纸，锡箔纸上方铺设地热管，再在地热管上方铺设面层。
6.根据权利要求1所述的一种用于育苗室、温室、稻田的温度调节系统，其特征是：土壤换热器由多组DE32的PE管制成的双U型换热器连接组成。
7.根据权利要求4所述的一种用于育苗室、温室、稻田的温度调节系统，其特征是：稻田外侧修筑集水渠和集水井并在稻田与集水渠连通处加装过滤网，潜水泵置于集水井中层，散水器均匀布置于贴近稻田水面上方位置，散水器由多根向下开孔的管材连接组成，散水器管材可以是PE、PPR、镀锌管、钢管中的一种或几种组合。
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