CN104429726B - 用于调节大棚温差的太阳能蓄热器 - Google Patents
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Abstract
一种用于调节大棚温差的太阳能蓄热器，涉及到一种农业大棚气温调节装置，其特征是太阳能蓄热器由蓄热筒、换热盘管和保温棉套组成，其中，蓄热筒的墙体呈圆筒体结构，蓄热筒的内空间构成空气换热腔，蓄热筒的内壁上有散热肋条，散热肋条呈环形布局均匀分布在空气换热腔中；换热盘管置于蓄热筒的墙体中，换热盘管的上端有热油输入接口接入，换热盘管的下端有回油输出接口接出；保温棉套安装在蓄热筒的外壁上；太阳能蓄热器的上端有回风输入接口，太阳能蓄热器的下端有热风输出接口，回风输入接口通过空气换热腔连通到热风输出接口。本发明把太阳能的热量储存在蓄热器中，待夜晚大棚内温度降低时，逐渐放出热量，使大棚内昼夜温差缩小。
Description
技术领域
本发明涉及一种农业生产设备，特别涉及到一种农业大棚气温调节装置。
背景技术
农业大棚是一种具有保温性能的框架覆膜结构，它的出现使人们可以吃到反季节蔬菜和水果。一般农业大棚使用竹结构或者钢结构的骨架，上面覆上一层或多层保温塑料膜，这样就形成了一个温室空间。外膜很好地阻止内部蔬菜生长所产生的二氧化碳的流失，使棚内具有良好的保温效果。
当白天有阳光时，农业大棚内的温度很高，而到了夜晚，受到环境降温的影响，大棚内的温度又太低，昼夜温差很大，不利果蔬生长，影响果蔬品质和产量。
发明内容
本发明的目的是要弥补现有农业大棚昼夜温差大的缺陷，提供一种用于调节大棚温差的太阳能蓄热器，在白天有阳光时，把太阳能的热量储存在蓄热器中，待夜晚大棚内温度降低时，逐渐放出热量，减少大棚内的降温幅度，使大棚内昼夜温差缩小，营造有利果蔬生长的环境，提高果蔬品质和产量。
本发明的一种用于调节大棚温差的太阳能蓄热器，其特征是太阳能蓄热器由蓄热筒（3）、换热盘管（2）和保温棉套（4）组成，其中，蓄热筒（3）的墙体呈圆筒体结构，蓄热筒（3）的内空间构成空气换热腔（6），蓄热筒（3）的内壁上有散热肋条（3-1），散热肋条（3-1）呈环形布局均匀分布在空气换热腔（6）中；换热盘管（2）置于蓄热筒（3）的墙体中，换热盘管（2）的上端有热油输入接口（2-1）接入，换热盘管（2）的下端有回油输出接口（2-2）接出；保温棉套（4）安装在蓄热筒（3）的外壁上。本发明中，太阳能蓄热器的上端有回风输入接口（1），太阳能蓄热器的下端有热风输出接口（5），回风输入接口（1）连通到空气换热腔（6）的上部，空气换热腔（6）的下部连通到热风输出接口（5）；太阳能蓄热器的外围设备有太阳能集热器（10）、热油循环管（9）和回油循环管（12），太阳能集热器（10）由上端头（10-2）、集热管（10-3）、玻璃管（10-4）和下端头（10-5）构成，集热管（10-3）设置在玻璃管（10-4）的内空间中，上端头（10-2）在集热管（10-3）和玻璃管（10-4）的上端，下端头（10-5）在集热管（10-3）和玻璃管（10-4）的下端，上端头（10-2）上有热油循环出口（10-1），下端头（10-5）上有回油循环入口（10-6），回油循环入口（10-6）通过集热管（10-3）的内空间连通到热油循环出口（10-1）；太阳能集热器（10）的热油循环出口（10-1）通过热油循环管（9）连接到换热盘管（2）的热油输入接口（2-1），换热盘管（2）的回油输出接口（2-2）通过回油循环管（12）连接到太阳能集热器（10）的回油循环入口（10-6）；太阳能集热器（10）以油料为热载体，把收集的太阳热量储存在蓄热筒（3）的墙体中。具体实施时，蓄热筒（3）的墙体材料选用耐火混凝土或铸铁。
本发明的太阳能蓄热器应用在农业大棚上，在有阳光的白天，把太阳的热量储存在蓄热筒（3）中，待夜晚气温下降时，再从蓄热筒（3）中逐渐放出热量到大棚内，以减少大棚内的降温幅度，使大棚内昼夜温差缩小，营造有利果蔬生长的环境，提高果蔬品质和产量。农业大棚温差调节系统由本发明的太阳能蓄热器、热风输送管（13）、回风管（16）、太阳能集热器（10）、热油循环管（9）、回油循环管（12）、膨胀油箱（8）和膨胀管（11）组成，其中，热风输送管（13）连接在太阳能蓄热器下端的热风输出接口（5）上，热风输送管（13）的出风口在农业大棚内的下部，回风管（16）连接在太阳能蓄热器上端的回风输入接口（1）上，回风管（16）的进风口在农业大棚内的中上部，在回风管（16）的进风口端有循环风机，在回风管（16）的末端有风门（17）；太阳能集热器（10）的热油循环出口（10-1）通过热油循环管（9）连接到换热盘管（2）的热油输入接口（2-1），换热盘管（2）的回油输出接口（2-2）通过回油循环管（12）连接到太阳能集热器（10）的回油循环入口（10-6）；膨胀油箱（8）的上部有呼吸管（8-1），膨胀油箱（8）的下部有膨胀管接口（8-2），膨胀油箱（8）下部的膨胀管接口（8-2）通过膨胀管（11）连接到回油循环管（12）上；所述的太阳能集热器（10）为多只设置，多只太阳能集热器（10）以并联方式进行安装。
上述的发明使用时，通过膨胀油箱（8）加入热载体油料，排除太阳能集热器（10）、换热盘管（2）和循环管路中的空气，使油料充满集热管（10-3）、换热盘管（2）、热油循环管（9）、回油循环管（12）和膨胀管（11）的内空间，并使膨胀油箱（8）中有三分之一的油位。在有阳光时，太阳能集热器接收太阳的辐射热量，使集热管（10-3）内的油料升温，根据重力循环原理，油料升温后进行上升运动，通过热油循环管（9）进入到换热盘管（2）中，热油通过换热盘管（2）的壁体把热量传递给蓄热筒（3）的墙体，使蓄热筒（3）的墙体和散热肋条（3-1）升温蓄热；集热管（10-3）内的油料升温上升后，便从下端吸入油料进行补充，于是，换热盘管（2）下部的冷油便通过回油输出接口（2-2）和回油循环管（12）自动进入集热管（10-3）内，进行循环加热，如此周而复始，使蓄热筒（3）的墙体和散热肋条（3-1）进一步升温蓄热。所述的热载体油料又称导热油或热介质油，常作为中间传热介质在工业换热过程中应用，其使用温度可达300℃以上，使用热载体油料作为加热介质，使得蓄热筒（3）的墙体温度高，储存的热容量大，逐渐放热的时间长，蓄热时，关闭回风管（16）末端的风门（17），避免热量流失。夜晚，当农业大棚内的气温下降时，通过温控开关自动打开回风管（16）末端的风门（17）和回风管（16）进风口端的循环风机，农业大棚内的循环空气由回风管（16）进入到蓄热筒（3）内的空气换热腔（6），再由热风输送管（13）的出风口返回到农业大棚内，循环空气在通过蓄热筒（3）内的空气换热腔（6）的过程中，受到蓄热筒（3）的墙体和散热肋条（3-1）的热辐射而被加热，成为热风（14），由热风输送管（13）的出风口进入到农业大棚内的下部，农业大棚内中上部位的空气作为回风重新通过回风管（16）进入到蓄热筒（3）内的空气换热腔（6）中，进行循环加热，如此周而复始，把蓄热筒（3）墙体储存的热量逐渐交换到农业大棚内空气中，减少大棚内的降温，使大棚内昼夜温差缩小。
本发明的有益效果是：提供的一种用于调节大棚温差的太阳能蓄热器，在白天有阳光时，把太阳能的热量储存在蓄热器中，待夜晚大棚内温度降低时，逐渐放出热量，减少大棚内的降温幅度，使大棚内昼夜温差缩小，营造有利果蔬生长的环境，提高果蔬品质和产量。本发明使用热载体油料作为加热介质，使得蓄热筒（3）的墙体温度高，储存的热容量大，逐渐放热的时间长。
附图说明
图1是本发明的一种用于调节大棚温差的太阳能蓄热器的结构图。
图2是图1的A-A剖面放大图。
图3是本发明的应用示意图。
图中： 1.回风输入接口，2.换热盘管，2-1.热油输入接口，2-2.回油输出接口，3.蓄热筒，3-1.散热肋条，4.保温棉套，5.热风输出接口，6.空气换热腔，7.外壳，8.膨胀油箱，8-1.呼吸管，8-2.膨胀管接口，9.热油循环管，10.太阳能集热器，10-1.热油循环出口，10-2.太阳能集热器的上端头，10-3.太阳能集热器的集热管，10-4.玻璃管，10-5.太阳能集热器的下端头，10-6.回油循环入口，11.膨胀管，12.回油循环管，13.热风输送管，14.热风，15.回风，16.回风管，17.风门。
具体实施方式
实施例1 附图1所示的实施方式中，一种用于调节大棚温差的太阳能蓄热器由蓄热筒（3）、换热盘管（2）和保温棉套（4）组成，其中，蓄热筒（3）的墙体呈圆筒体结构，所述蓄热筒（3）的墙体选用耐火混凝土或铸铁材料，蓄热筒（3）的内空间构成空气换热腔（6），蓄热筒（3）的内壁上有散热肋条（3-1），散热肋条（3-1）呈环形布局均匀分布在空气换热腔（6）中；换热盘管（2）置于蓄热筒（3）的墙体中，换热盘管（2）的上端有热油输入接口（2-1）接入，换热盘管（2）的下端有回油输出接口（2-2）接出；保温棉套（4）安装在蓄热筒（3）的外壁上；太阳能蓄热器的上端有回风输入接口（1），太阳能蓄热器的下端有热风输出接口（5），回风输入接口（1）连通到空气换热腔（6）的上部，空气换热腔（6）的下部连通到热风输出接口（5）；太阳能蓄热器的外围设备有太阳能集热器（10）、热油循环管（9）和回油循环管（12），太阳能集热器（10）由上端头（10-2）、集热管（10-3）、玻璃管（10-4）和下端头（10-5）构成，集热管（10-3）设置在玻璃管（10-4）的内空间中，上端头（10-2）在集热管（10-3）和玻璃管（10-4）的上端，下端头（10-5）在集热管（10-3）和玻璃管（10-4）的下端，上端头（10-2）上有热油循环出口（10-1），下端头（10-5）上有回油循环入口（10-6），回油循环入口（10-6）通过集热管（10-3）的内空间连通到热油循环出口（10-1）；太阳能集热器（10）的热油循环出口（10-1）通过热油循环管（9）连接到换热盘管（2）的热油输入接口（2-1），换热盘管（2）的回油输出接口（2-2）通过回油循环管（12）连接到太阳能集热器（10）的回油循环入口（10-6）；太阳能集热器（10）以油料为热载体，把收集的太阳热量储存在蓄热筒（3）的墙体中。本实施例应用在农业大棚上，在有阳光的白天，把太阳的热量储存在蓄热筒（3）中，待夜晚气温下降时，再从蓄热筒（3）中逐渐放出热量到大棚内，以减少大棚内的降温幅度，使大棚内昼夜温差缩小，营造有利果蔬生长的环境，提高果蔬品质和产量。
实施例2 附图3所示的实施方式中，是第一实施例的太阳能蓄热器在农业大棚温差调节系统中的应用，农业大棚温差调节系统由太阳能蓄热器、热风输送管（13）、回风管（16）、太阳能集热器（10）、热油循环管（9）、回油循环管（12）、膨胀油箱（8）和膨胀管（11）组成，其中，太阳能蓄热器的结构与第一实施例的相同，不再赘述；热风输送管（13）连接在太阳能蓄热器下端的热风输出接口（5）上，热风输送管（13）的出风口在农业大棚内的下部，回风管（16）连接在太阳能蓄热器上端的回风输入接口（1）上，回风管（16）的进风口在农业大棚内的中上部，在回风管（16）的进风口端有循环风机，在回风管（16）的末端有风门（17）；太阳能集热器（10）的热油循环出口（10-1）通过热油循环管（9）连接到换热盘管（2）的热油输入接口（2-1），换热盘管（2）的回油输出接口（2-2）通过回油循环管（12）连接到太阳能集热器（10）的回油循环入口（10-6）；膨胀油箱（8）的上部有呼吸管（8-1），膨胀油箱（8）的下部有膨胀管接口（8-2），膨胀油箱（8）下部的膨胀管接口（8-2）通过膨胀管（11）连接到回油循环管（12）上；所述的太阳能集热器（10）为多只设置，多只太阳能集热器（10）以并联方式进行安装。本实施例使用时，通过膨胀油箱（8）加入热载体油料，排除太阳能集热器（10）、换热盘管（2）和循环管路中的空气，使油料充满集热管（10-3）、换热盘管（2）、热油循环管（9）、回油循环管（12）和膨胀管（11）的内空间，并使膨胀油箱（8）中有三分之一的油位。在有阳光时，太阳能集热器接收太阳的辐射热量，使集热管（10-3）内的油料升温，根据重力循环原理，油料升温后进行上升运动，通过热油循环管（9）进入到换热盘管（2）中，热油通过换热盘管（2）的壁体把热量传递给蓄热筒（3）的墙体，使蓄热筒（3）的墙体和散热肋条（3-1）升温蓄热；集热管（10-3）内的油料升温上升后，便从下端吸入油料进行补充，于是，换热盘管（2）下部的冷油便通过回油输出接口（2-2）和回油循环管（12）自动进入集热管（10-3）内，进行循环加热，如此周而复始，使蓄热筒（3）的墙体和散热肋条（3-1）进一步升温蓄热。本实施例使用热载体油料作为加热介质，使得蓄热筒（3）的墙体温度高，储存的热容量大，逐渐放热的时间长，蓄热时，关闭回风管（16）末端的风门（17），避免热量流失。夜晚，当农业大棚内的气温下降时，通过温控开关自动打开回风管（16）末端的风门（17）和回风管（16）进风口端的循环风机，农业大棚内的循环空气由回风管（16）进入到蓄热筒（3）内的空气换热腔（6），再由热风输送管（13）的出风口返回到农业大棚内，循环空气在通过蓄热筒（3）内的空气换热腔（6）的过程中，受到蓄热筒（3）的墙体和散热肋条（3-1）的热辐射而被加热，成为热风（14），由热风输送管（13）的出风口进入到农业大棚内的下部，农业大棚内中上部位的空气作为回风重新通过回风管（16）进入到蓄热筒（3）内的空气换热腔（6）中，进行循环加热，如此周而复始，把蓄热筒（3）墙体储存的热量逐渐交换到农业大棚内空气中，减少大棚内的降温，使大棚内昼夜温差缩小。
Claims (2)
1.一种用于调节大棚温差的太阳能蓄热器，包括换热盘管（2）和保温棉套（4），换热盘管（2）的上端有热油输入接口（2-1）接入，换热盘管（2）的下端有回油输出接口（2-2）接出；其特征是太阳能蓄热器中有蓄热筒（3），蓄热筒（3）的墙体呈圆筒体结构，所述蓄热筒（3）的墙体选用耐火混凝土或铸铁材料，蓄热筒（3）的内空间构成空气换热腔（6），蓄热筒（3）的内壁上有散热肋条（3-1），散热肋条（3-1）呈环形布局均匀分布在空气换热腔（6）中；换热盘管（2）置于蓄热筒（3）的墙体中，保温棉套（4）安装在蓄热筒（3）的外壁上；太阳能蓄热器的上端有回风输入接口（1），回风输入接口（1）连通到空气换热腔（6）的上部，大棚温差调节系统中有回风管（16），回风管（16）连接在太阳能蓄热器上端的回风输入接口（1）上，在回风管（16）的末端有风门（17），蓄热时，关闭回风管（16）末端的风门（17）；
太阳能蓄热器的外围设备有太阳能集热器（10）、热油循环管（9）和回油循环管（12），太阳能集热器（10）由上端头（10-2）、集热管（10-3）、玻璃管（10-4）和下端头（10-5）构成，集热管（10-3）设置在玻璃管（10-4）的内空间中，上端头（10-2）在集热管（10-3）和玻璃管（10-4）的上端，下端头（10-5）在集热管（10-3）和玻璃管（10-4）的下端，上端头（10-2）上有热油循环出口（10-1），下端头（10-5）上有回油循环入口（10-6），回油循环入口（10-6）通过集热管（10-3）的内空间连通到热油循环出口（10-1）；太阳能集热器（10）的热油循环出口（10-1）通过热油循环管（9）连接到换热盘管（2）的热油输入接口（2-1），换热盘管（2）的回油输出接口（2-2）通过回油循环管（12）连接到太阳能集热器（10）的回油循环入口（10-6）；太阳能集热器（10）以油料为热载体，把收集的太阳热量储存在蓄热筒（3）的墙体中。
2.根据权利要求1所述的一种用于调节大棚温差的太阳能蓄热器，其特征是太阳能蓄热器的下端有热风输出接口（5），空气换热腔（6）的下部连通到热风输出接口（5）。
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