CN104488611A - 一种大棚全自动低能耗增温方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大棚全自动低能耗增温方法，包括安装增温系统的步骤、设置步骤、保温步骤、太阳能加热步骤、电加热步骤、传热循环步骤。所述增温系统包括顺序连接成热传输循环回路的具有加热和保温功能的增温器、电动温控循环水泵和若干涂有吸热涂层的散热片。本发明通过增温器的保温功能和涂有吸热材料的散热片的吸热功能，使得热传输介质重新加热的起始温度很高，极大地节约了能耗，高能效的同时节约了增温成本，整体而言节能环保无污染、增温均匀、低成本高能效、全自动增温、用水节约、设置灵活方便，可广泛推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种增温方法和装置，具体涉及一种用于大棚增温的方法和装置。
背景技术
现有的大棚增温技术主要有如下几类：
A. 热风炉：作为大棚增温应用广泛，结构为煤炉和铁皮通风管。原理是煤炉烧煤产生热风，热风通过铁皮管道输送热量，从而达到增温效果。
B. 烧煤供暖锅炉：一般为有一定经济条件的农业合作社使用。结构包括烧煤高压锅炉、热水循环泵、热水管和散热片。原理是锅炉烧煤加热水，以水为热力传输介质，通过循环泵、热水管循环到散热器，从而达到增温效果。
C. 电热加温锅炉：一般为各地地方农业示范园使用。结构包括电热锅炉、热水循环泵、热水管和散热片。原理是锅炉电加热水，以水为热力传输介质，通过循环泵和热水管，循环到散热器，从而达到增温效果。
然而这些现有的大棚增温技术分别存在以下优缺点：
A. 热风炉：虽然造价最便宜，但是能耗高，污染大，且需要人定时加煤，同时因其结构为热气通过热风管道散热，所以靠近煤炉的位置热量高，尾端热量低，存在加温增温不均匀的问题。
B. 烧煤供暖锅炉：优点是加温均匀，但造价贵，能耗中等，污染大，且需要人定时加煤，较难大面积推广应用。
C. 电热供暖锅炉：优点是无污染，加温均匀，但造价最高，能耗高，只在农业示范园示范使用，难以大面积推广应用。
而且以上三款现有的大棚增温方法和系统都不具有保温功能，每天晚上启动加热到早晨关闭系统后，作为加热传输介质的水的温度逐渐消散，到了晚上关闭保温帘再次启动系统加热时，水温相对于早晨加热结束时已大为降低，传输介质重新加热的起始温度较低，造成较大的能耗损失。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明的发明目的之一是提供一种大棚全自动低能耗增温方法，发明目的之二是提供一种大棚全自动低能耗增温系统，不仅无污染、不需要人工定时加燃料、加温均匀，且安装简单、低能耗高能效、节能环保。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的大棚全自动低能耗增温方法，包括如下步骤：
安装步骤：安装增温系统，所述增温系统包括顺序连接成热传输循环回路的具有加热和保温功能的增温器、电动温控循环水泵和若干涂有吸热涂层的散热片；向热传输循环回路加入热传输介质；
设置步骤：
设置增温系统的整机可电加热工作时间段；
设置增温器、电动温控循环水泵的工作参数；
保温步骤：
利用增温器的保温功能对热传输介质保温的步骤；
太阳能加热步骤：
利用涂有吸热涂层的散热片吸收太阳能对热传输介质加热的步骤；
电加热步骤：
根据增温器的工作参数，对热传输介质进行电加热的步骤；
传热循环步骤：
根据电动温控循环水泵的工作参数，启动或停止泵送热传输介质，使其在热传输循环回路传热循环的步骤。
优选的，
所述安装步骤中：所述增温系统的若干散热片以每亩6~12片均匀布置在大棚拱形边缘的地面上；所述增温器上设有第一温度传感器，所述电动温控循环水泵上设有第二温度传感器；向热传输循环回路加入水作为热传输介质；
所述设置步骤中：
还包括，根据硬件配置识别或设置增温器、电动温控循环水泵的控制模式；
所述设置增温器、电动温控循环水泵的工作参数的步骤为：
根据增温器的控制模式，设置包括加热启动温度阈值和加热停止温度阈值在内的工作参数；根据电动温控循环水泵的控制模式，设置包括泵水启动温度阈值和泵水停止温度阈值在内的工作参数；
所述电加热步骤为：
当增温器采用水温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第一温度传感器采集的水温不高于加热启动温度阈值时，自动启动电加热；当第一温度传感器采集的水温高于加热停止温度阈值时，自动停止电加热；
当增温器采用室温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第一温度传感器采集的棚内室温不高于加热启动温度阈值时，自动启动电加热；当第一温度传感器采集的棚内室温高于加热停止温度阈值时，自动停止电加热；
所述传热循环步骤为：
当电动温控循环水泵采用水温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第二温度传感器采集的水温不高于泵水启动温度阈值时，自动启动泵水；当第二温度传感器采集的水温高于泵水停止温度阈值时，自动停止泵水；
当电动温控循环水泵采用室温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第二温度传感器采集的棚内室温不高于泵水启动温度阈值时，自动启动泵水；当第二温度传感器采集的棚内室温高于泵水停止温度阈值时，自动停止泵水。
优选的，
所述设置步骤中，当第一温度传感器只包括室温/水温传感器时，增温系统的增温器默认识别采用室温/水温控制模式，当第一温度传感器包括室温传感器和水温传感器时，设置增温器所采用的控制模式；
当第二温度传感器只包括室温/水温传感器时，电动温控循环水泵默认识别采用室温/水温控制模式，当第二温度传感器包括室温传感器和水温传感器时，设置电动温控循环水泵所采用的控制模式；
所述设置步骤中，整机可电加热工作时间段为晚上8点至早上6点；
当增温器采用水温控制模式时，其加热启动温度阈值设为60℃，加热停止温度阈值设为80℃；当增温器采用室温控制模式时，其加热启动温度阈值设为19℃，加热停止温度阈值设为22℃；
当电动温控循环水泵采用水温控制模式时，其泵水启动温度阈值设为60℃，泵水停止温度阈值设为80℃；当电动温控循环水泵采用室温控制模式时：泵水启动温度阈值设为19℃，泵水停止温度阈值设为22℃。
为解决上述技术问题，本发明同时提供了一种用于上述大棚全自动低能耗增温方法的增温系统，所述增温系统为大棚全自动低能耗增温系统，包括电动温控循环水泵、输水管、散热片和具有加热和保温功能的增温器，所述增温器为设有液体容积腔及与液体容积腔连通的出水口和入水口的自动增温器；所述自动增温器的出水口、电动温控循环水泵、若干散热片、自动增温器的入水口通过输水管顺序连接后，形成热传输循环回路；所述散热片的外部涂有吸热涂层。
优选的，所述自动增温器包括不锈钢外壳、不锈钢内壳，所述不锈钢内壳中为液体容积腔，所述不锈钢外壳和不锈钢内壳之间填充有保温层；
优选的，所述自动增温器上设有自动增温控制系统，其包括第一控制器、第一温度传感器、第一存储器、第一输入装置和加热装置，所述第一控制器用于第一温度传感器、第一存储器、第一输入装置和加热装置之间的信息交互与控制。
优选的，所述电动温控循环水泵上设有温控泵水循环系统，其包括第二控制器、第二温度传感器、第二存储器、第二输入装置和泵水装置，所述第二控制器用于第二温度传感器、第二存储器、第二输入装置和泵水装置之间的信息交互与控制。
优选的，所述第一温度传感器包括用于采集棚内室温的室温传感器，和/或用于采集水温的水温传感器；所述第二温度传感器包括用于采集棚内室温的室温传感器，和/或用于采集水温的水温传感器。
在此基础上进一步优选的，所述第一温度传感器包括设置在自动增温器不锈钢外壳外部的、用于采集棚内室温的室温传感器，和/或
设置在自动增温器的液体容积腔中的，用于采集容积腔中水温的水温传感器；
所述第二温度传感器包括设置在电动温控循环水泵外部的、用于采集棚内室温的室温传感器，和/或
设置在电动温控循环水泵内部的，用于采集水泵腔体中水温的水温传感器。
优选的，所述第一输入装置为用来设置包括整机可电加热工作时间段、加热启动温度阈值和加热停止温度阈值在内的增温控制参数的软键盘或硬键盘或旋钮或拨快；所述第二输入装置为用来设置包括泵水启动温度阈值和泵水停止温度阈值在内的水泵控制参数的软键盘或硬键盘或旋钮或拨快。
优选的，所述保温层为发泡技术处理的保温层。优选的，所述液体容积腔的体积为150~200L。
作为进一步优选的，所述自动增温控制系统中还包括与第一控制器相连的、用于显示工作参数的第一电子屏幕，所述温控泵水循环系统中还包括与第二控制器相连的、用于显示工作参数的第二电子屏幕。所述第一、第二电子屏幕优选液晶屏幕，当然也可以是LED屏幕。
优选的，上述散热片为铝合金散热片。优选的，上述输水管为ppr管。
优选的，上述吸热涂层为黑铬涂层或黑镍涂层或黑钴涂层或铝阳极氧化涂层或CuO转化涂层。当然所述吸热涂层也可以为涂料型涂层，如黑漆等。在此基础上为利于吸热，作为进一步优选的，所述散热片的外表面凹凸不平。
有益效果：本发明提供的大棚全自动低能耗增温方法和增温系统，其包括如下优点：
1．通过电加热，以及利用太阳能加热热传输介质，不需要燃烧煤，无污染，不需要人工定时添加燃料。
2．通过热传输介质循环于增温器、电动温控循环水泵、输水管和若干散热片形成的热传输循环回路中，增温均匀。
3．通过具有保温功能的增温器可以对增温器容积腔中的热传输介质进行保温；进一步通过外部涂有吸热涂层具有吸热作用的散热片，吸收太阳能对热传输介质进行加热，高能效的同时节约了增温成本，节能环保。
4．本发明中自动增温器的锅炉体积（液体容积腔体积）为150-200升左右即可满足增温需求，体积小，节约用水，安装调整灵活方便，且内外壳采用不锈钢制造，有效改善了现有技术中烧煤供暖锅炉和电热供暖锅炉体积大（约为400-500升）、铸铁制造，所带来的整体笨重、造价高和水资源浪费的多重问题。
5．以每亩6~12片均匀布置的散热片无需外加电动吹风辅助散热，降低造价成本和运行成本，能耗低，加上自动增温器体积小，整个系统结构简单，安装方便。
6．通过温度传感器实时测量热传输介质的温度和棚内室温，可通过自动增温器和电动温控循环水泵实现自动增温电加热和自动温控泵送传热循环，一方面可实现大棚全自动增温，使用操作便捷，一方面节约了人工，并可根据不同地区、不同农作物需求、用户使用习惯和经验灵活调整设置增温预设参数，适应性强。
现有的三款大棚增温系统因都不具有保温功能，每天晚上启动加热到早晨关闭系统后，作为加热传输介质的水的温度逐渐消散，到了晚上关闭大棚保温帘再次启动系统加热时，水温已从早晨加热结束时80℃左右降至10℃左右，传输介质重新加热的起始温度较低。
而本发明提供的大棚全自动低能耗增温方法和增温系统，通过具有保温功能的增温器可以对容积腔中的热传输介质进行保温，到了晚上关闭大棚保温帘再次启动系统加热时，水温相对于早晨加热结束时80℃左右仅仅下降10~20℃，水温保持在60~70℃左右，热传输介质重新加热的起始温度很高。同时通过外部涂有吸热涂层具有吸热作用的散热片，吸收太阳能对热传输介质进行加热，使得再次启动系统加热时散热片中的热传输介质的水温为50℃左右。对比可知，本发明中增温器的保温功能和涂有吸热材料的散热片的吸热功能，使得传输介质重新加热的起始温度很高，极大地节约了能耗，高能效的同时节约了增温成本，节能环保。
整体而言本发明具有环保无污染、增温均匀、体积小、用水节约、造价低、安装方便、运行成本低、低能耗高能效、全自动增温和温控泵水循环控制、参数设置灵活方便、适应性强的诸多优点，可在大棚增温领域中广泛推广应用。
附图说明
图1是实施例1中增温系统的结构示意图；
图2是实施例1中增温器上自动增温控制系统的结构示意图；
图3是实施例1中电动温控循环水泵上温控泵水循环系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例1：本实施例1提供的大棚全自动低能耗增温方法，包括如下步骤：
安装步骤：安装增温系统，如图1所示，所述增温系统为大棚全自动低能耗增温系统，包括增温器、电动温控循环水泵2、输水管3和散热片4。所述增温器为自动增温器1，包括不锈钢外壳、不锈钢内壳，所述不锈钢内壳中为液体容积腔，所述不锈钢外壳和不锈钢内壳之间填充有发泡技术处理的保温层；所述自动增温器1上设有与液体容积腔连通的出水口与入水口；所述自动增温器1的出水口、电动温控循环水泵2、若干散热片4、自动增温器1的入水口通过输水管3顺序连接后，形成热传输循环回路；所述散热片4的外部涂有吸热涂层。所述散热片4为铝合金散热片，如图1所示，本实施例中共有顺序连接的8个铝合金散热片。所述输水管3为ppr管。所述液体容积腔的体积为168L。如图2所示，所述自动增温器1上设有自动增温控制系统，其包括第一控制器、第一温度传感器、第一存储器、第一输入装置和加热装置，所述第一温度传感器、第一存储器、第一输入装置和加热装置均与第一控制器相连；所述第一输入装置用于接收人工设置的增温控制参数信息，所述第一控制器用于第一温度传感器、第一存储器、第一输入装置和加热装置之间的信息交互与控制。如图3所示，所述电动温控循环水泵2上设有温控泵水循环系统，其包括第二控制器、第二温度传感器、第二存储器、第二输入装置和泵水装置，所述第二温度传感器、第二存储器、第二输入装置和泵水装置均与第二控制器相连；所述第二输入装置用于接收人工设置的水泵控制参数信息，所述第二控制器用于第二温度传感器、第二存储器、第二输入装置和泵水装置之间的信息交互与控制。所述第一温度传感器只包括设置在自动增温器1的液体容积腔中的，用于采集容积腔中水温的水温传感器（图中未示出）；所述第二温度传感器只包括设置在电动温控循环水泵2外部的、用于采集棚内室温的室温传感器（图中未示出）。所述第一输入装置为用来设置包括整机可电加热工作时间段、加热启动温度阈值和加热停止温度阈值在内的增温控制参数的软键盘；所述第二输入装置为用来设置包括泵水启动温度阈值和泵水停止温度阈值在内的水泵控制参数的软键盘。所述自动增温控制系统中还包括与第一控制器相连的、用于显示系统工作参数的第一电子液晶屏幕，所述温控泵水循环系统中还包括与第二控制器相连的、用于显示电动温控循环水泵工作参数的第二电子液晶屏幕。所述散热片4的外表面凹凸不平，所述吸热涂层为涂料型黑漆涂层。所述吸热涂层吸收太阳能为热传输介质加热，但又不具备保温功能，所以整套系统用于大棚增温时吸热涂层并不影响散热片的散热功能。将所述大棚全自动低能耗增温系统的各部件按序连接并安装在大棚中，其中若干散热片以每亩8~10片均匀布置在大棚拱形边缘的地面上。
向热传输循环回路加入水作为热传输介质。
设置步骤：
设置增温系统的整机可电加热工作时间段为晚上8点至早上6点；所述整机可电加热工作时间段，即为在这个时间段增温系统可根据设置的参数启动或停止电加热，以及可根据设置的参数启动或停止泵送热传输介质，在这个时间段之外，默认不启动电加热也不启动热传输介质的泵送循环。
根据硬件配置识别增温器、电动温控循环水泵的控制模式：因为实施例1中自动增温控制系统的第一温度传感器只包括水温传感器，温控泵水循环系统的第二温度传感器只包括室温传感器，根据硬件配置默认识别自动增温器1采用水温控制模式，电动温控循环水泵2采用室温控制模式。
设置增温器、电动温控循环水泵的工作参数：根据增温器的控制模式，设置水温控制模式下的加热启动温度阈值为60℃，加热停止温度阈值为80℃；根据电动温控循环水泵的控制模式，设置室温控制模式下的泵水启动温度阈值为19℃，泵水停止温度阈值为22℃。
保温步骤：
利用增温器的保温功能对热传输介质保温的步骤；无论是在增温系统不启动电加热的非整机可电加热工作时间段，还是在整机可电加热工作时间段内，增温器对热传输介质都起到保温的作用。
太阳能加热步骤：
利用涂有吸热涂层的散热片吸收太阳能对热传输介质加热的步骤；
在白天，尤其是光照较好的时候，本方法利用涂在散热片外部的吸热涂层，自动吸收太阳能热量为散热片内的热传输介质进行加热增温。
电加热步骤：根据增温器的工作参数，对热传输介质进行电加热的步骤：
在整机可电加热工作时间段内，当第一温度传感器采集的容积腔内的水温不高于加热启动温度阈值时，自动启动电加热；当第一温度传感器采集的容积腔内的水温高于加热停止温度阈值时，自动停止电加热。
传热循环步骤：根据电动温控循环水泵的工作参数，启动或停止泵送热传输介质，使其在热传输循环回路传热循环的步骤：
在整机可电加热工作时间段内，当第二温度传感器采集的棚内室温不高于泵水启动温度阈值时，自动启动泵水；当第二温度传感器采集的棚内室温高于泵水停止温度阈值时，自动停止泵水。
本实施例1中，当大棚一侧高一侧低时，所述若干散热片均匀布置在大棚较低一侧的拱形边缘的地面上。当大棚中间高两侧低，两侧均具有接触地面的拱形边缘时，所述若干散热片可均匀布置在其中一侧的拱形边缘的地面上，也可均匀布置在两侧拱形边缘的地面上。当然，本实施例中的散热片的个数、液体容积腔的体积也可以根据需要灵活设置，上述整机可电加热工作时间段、温度控制模式、各温度阈值等控制参数，也可根据大棚所在地的早晚温度趋势、棚内农作物的生长特点、用户的使用习惯和经验来灵活设置。
实施例2：与实施例1步骤基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：
所述安装步骤中：所述增温系统为大棚全自动低能耗增温系统，其结构与实施例1中的增温系统基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：所述第一温度传感器包括设置在自动增温器1不锈钢外壳外部的、用于采集棚内室温的室温传感器（图中未示出），和设置在自动增温器1的液体容积腔中的，用于采集容积腔中水温的水温传感器（图中未示出）；所述第二温度传感器包括设置在电动温控循环水泵2外部的、用于采集棚内室温的室温传感器（图中未示出），和设置在电动温控循环水泵2内部的，用于采集水泵腔体中水温的水温传感器（图中未示出）。所述第一输入装置为用来设置包括整机可电加热工作时间段、加热启动温度阈值和加热停止温度阈值在内的增温控制参数的硬键盘或旋钮或拨快；所述第二输入装置为用来设置包括泵水启动温度阈值和泵水停止温度阈值在内的水泵控制参数的硬键盘或旋钮或拨快。所述自动增温控制系统中还包括与第一控制器相连的、用于显示系统工作参数的第一电子LED屏幕，所述温控泵水循环系统中还包括与第二控制器相连的、用于显示电动温控循环水泵工作参数的第二电子LED屏幕。所述吸热涂层为黑铬涂层或黑镍涂层或黑钴涂层或铝阳极氧化涂层或CuO转化涂层。所述吸热涂层吸收太阳能为热传输介质加热，但又不具备保温功能，所以整套系统用于大棚增温时吸热涂层并不影响散热片的散热功能。将所述大棚全自动低能耗增温系统的各部件按序连接并安装在大棚中，其中若干散热片以每亩10~12片均匀布置在大棚拱形边缘的地面上。
所述设置步骤中：
设置整套增温系统的整机可电加热工作时间段为晚上8点至早上6点；当然也可根据需要设置整套增温系统的整机可电加热工作时间段为晚上7点至早上7点，或其他更适宜当地气候及棚内农作物的整机可电加热工作时间段。
根据硬件配置设置增温器、电动温控循环水泵的控制模式：因为实施例2中自动增温控制系统的第一温度传感器包括室温传感器和水温传感器，需设置自动增温器1所采用的温度控制模式为水温控制或室温控制模式；同时因为实施例2中温控泵水循环系统的第二温度传感器包括室温传感器和水温传感器，需设置电动温控循环水泵2所采用的温度控制模式为水温控制或室温控制模式；
设置增温器、电动温控循环水泵的工作参数：根据所设置的自动增温器1的控制模式，设置对应的加热启动温度阈值和加热停止温度阈值，根据所设置的电动温控循环水泵2的控制模式，设置对应的泵水启动温度阈值和泵水停止温度阈值。本实施例2中，当自动增温器1采用水温控制模式时：加热启动温度阈值设为60℃，加热停止温度阈值设为80℃；当自动增温器1采用室温控制模式时：加热启动温度阈值设为19℃，加热停止温度阈值设为22℃。当电动温控循环水泵2采用水温控制模式时：泵水启动温度阈值设为60℃，泵水停止温度阈值设为80℃；当电动温控循环水泵2采用室温控制模式时：泵水启动温度阈值设为19℃，泵水停止温度阈值设为22℃。
所述电加热步骤为：
当自动增温器1采用水温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第一温度传感器采集的水温不高于加热启动温度阈值时，自动启动电加热；当第一温度传感器采集的水温高于加热停止温度阈值时，自动停止电加热；
当自动增温器1采用室温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第一温度传感器采集的棚内室温不高于加热启动温度阈值时，自动启动电加热；当第一温度传感器采集的棚内室温高于加热停止温度阈值时，自动停止电加热；
所述传热循环步骤为：
当电动温控循环水泵2采用水温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第二温度传感器采集的水温不高于泵水启动温度阈值时，自动启动泵水；当第二温度传感器采集的水温高于泵水停止温度阈值时，自动停止泵水；
当电动温控循环水泵2采用室温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第二温度传感器采集的棚内室温不高于泵水启动温度阈值时，自动启动泵水；当第二温度传感器采集的棚内室温高于泵水停止温度阈值时，自动停止泵水。
本实施例2中，当大棚一侧高一侧低时，所述若干散热片均匀布置在大棚较低一侧的拱形边缘的地面上。当大棚中间高两侧低，两侧均具有接触地面的拱形边缘时，所述若干散热片可均匀布置在其中一侧的拱形边缘的地面上，也均匀布置在两侧拱形边缘的地面上。本实施例中的散热片的个数、液体容积腔的体积可以根据需要灵活设置，上述整机可电加热工作时间段、温度控制模式、各温度阈值等控制参数，可根据大棚所在地的早晚温度趋势、棚内农作物的生长特点、用户的使用习惯和经验来灵活设置。
实施例3：与实施例1步骤基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：
所述安装步骤中：所述增温系统为大棚全自动低能耗增温系统，其结构与实施例1中的增温系统基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：本实施例3中共有顺序连接的12个铝合金散热片，所述液体容积腔的体积为150L。所述第一温度传感器只包括设置在自动增温器1不锈钢外壳外部的、用于采集棚内室温的室温传感器；所述第二温度传感器只包括设置在电动温控循环水泵2外部的、用于采集棚内室温的室温传感器。当然，所述第一温度传感器和第二温度传感器也可以共用同一个室温传感器，该室温传感器与自动增温控制系统的第一控制器以及温控泵水循环系统的第二控制器连接。
所述设置步骤中：
根据硬件配置识别增温器、电动温控循环水泵的控制模式：因为实施例1中自动增温控制系统的第一温度传感器只包括室温传感器，温控泵水循环系统的第二温度传感器只包括室温传感器，根据硬件配置默认识别自动增温器1采用室温控制模式，电动温控循环水泵2采用室温控制模式。
设置增温器、电动温控循环水泵的工作参数：根据增温器的控制模式，设置室温控制模式下的加热启动温度阈值为19℃，加热停止温度阈值为22℃；根据电动温控循环水泵的控制模式，设置室温控制模式下的泵水启动温度阈值为19℃，泵水停止温度阈值为22℃。
所述电加热步骤为：
在整机可电加热工作时间段内，当第一温度传感器采集的棚内室温不高于加热启动温度阈值时，自动启动电加热；当第一温度传感器采集的棚内室温高于加热停止温度阈值时，自动停止电加热；
所述传热循环步骤为：
在整机可电加热工作时间段内，当第二温度传感器采集的棚内室温不高于泵水启动温度阈值时，自动启动泵水；当第二温度传感器采集的棚内室温高于泵水停止温度阈值时，自动停止泵水。
实施例4：与实施例1步骤基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：
所述安装步骤中：所述增温系统为大棚全自动低能耗增温系统，其结构与实施例1中的增温系统基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：本实施例4中共有顺序连接的8个铝合金散热片，所述液体容积腔的体积为200L。所述第一温度传感器只包括设置在自动增温器1的液体容积腔中的，用于采集容积腔中水温的水温传感器；所述第二温度传感器只包括设置在电动温控循环水泵2内部的，用于采集水泵腔体中水温的水温传感器。
所述设置步骤中：
根据硬件配置识别增温器、电动温控循环水泵的控制模式：因为实施例1中自动增温控制系统的第一温度传感器只包括水温传感器，温控泵水循环系统的第二温度传感器只包括水温传感器，根据硬件配置默认识别自动增温器1采用水温控制模式，电动温控循环水泵2采用水温控制模式。
设置增温器、电动温控循环水泵的工作参数：根据增温器的控制模式，设置水温控制模式下的加热启动温度阈值为60℃，加热停止温度阈值为80℃；根据电动温控循环水泵的控制模式，设置水温控制模式下的泵水启动温度阈值为60℃，泵水停止温度阈值为80℃。
所述电加热步骤为：
在整机可电加热工作时间段内，当第一温度传感器采集的水温不高于加热启动温度阈值时，自动启动电加热；当第一温度传感器采集的水温高于加热停止温度阈值时，自动停止电加热；
所述传热循环步骤为：
在整机可电加热工作时间段内，当第二温度传感器采集的水温不高于泵水启动温度阈值时，自动启动泵水；当第二温度传感器采集的水温高于泵水停止温度阈值时，自动停止泵水；
实施例5：与实施例1步骤基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：
所述安装步骤中：所述增温系统为大棚全自动低能耗增温系统，其结构与实施例1中的增温系统基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：本实施例5中共有顺序连接的9个铝合金散热片，所述液体容积腔的体积为180L。所述第一温度传感器和第二温度传感器共用同一个水温传感器，该水温传感器置于自动增温器1的液体容积腔中或电动温控循环水泵2内部，然后与自动增温控制系统的第一控制器以及温控泵水循环系统的第二控制器连接。
所述设置步骤中：
根据硬件配置识别增温器、电动温控循环水泵的控制模式：因为实施例1中自动增温控制系统的第一温度传感器只包括水温传感器，温控泵水循环系统的第二温度传感器只包括水温传感器，根据硬件配置默认识别自动增温器1采用水温控制模式，电动温控循环水泵2采用水温控制模式。
设置增温器、电动温控循环水泵的工作参数：根据增温器的控制模式，设置水温控制模式下的加热启动温度阈值为60℃，加热停止温度阈值为80℃；根据电动温控循环水泵的控制模式，设置水温控制模式下的泵水启动温度阈值为60℃，泵水停止温度阈值为80℃。
所述电加热步骤为：
在整机可电加热工作时间段内，当第一温度传感器采集的水温不高于加热启动温度阈值时，自动启动电加热；当第一温度传感器采集的水温高于加热停止温度阈值时，自动停止电加热；
所述传热循环步骤为：
在整机可电加热工作时间段内，当第二温度传感器采集的水温不高于泵水启动温度阈值时，自动启动泵水；当第二温度传感器采集的水温高于泵水停止温度阈值时，自动停止泵水；
实施例6：与实施例2步骤基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：
所述安装步骤中：所述增温系统为大棚全自动低能耗增温系统，其结构与实施例2中的增温系统基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：本实施例6中共有顺序连接的10个铝合金散热片，所述液体容积腔的体积为160L。所述第一温度传感器和第二温度传感器共用同一个室温传感器，该室温传感器与自动增温控制系统的第一控制器以及温控泵水循环系统的第二控制器连接。所述第一温度传感器和第二温度传感器共用同一个水温传感器，该水温传感器置于自动增温器1的液体容积腔中或电动温控循环水泵2内部，然后与自动增温控制系统的第一控制器以及温控泵水循环系统的第二控制器连接。
试 验1：试验1为对比试验。
试验条件：
试验地区：辽宁灯塔市；
大棚面积：70米长、8米宽、共计560平方；
大棚形式：如上面积大棚共计6个，相邻设置，大棚一侧高一侧低；
增温系统的整机可电加热工作时间段：晚上8点至早上6点；
增温要求：使得工作时间段大棚温度成功保持在19.5℃以上。
对比试验组1：大棚全自动低能耗增温方法及系统：
采用实施例1提供的大棚全自动低能耗增温方法及其对应的增温系统进行试验，沿大棚较低一侧拱形边缘的地面上，均匀布置8个铝合金散热片4；
自动增温器液体容积腔的体积为168升。
对比试验组2：采用热风炉增温系统及方法。
对比试验组3：采用烧煤供暖锅炉增温系统及方法：
沿大棚较低一侧拱形边缘的地面上，均匀布置8个铝合金散热片；
锅炉体积为500升。
对比试验组4：采用烧煤供暖锅炉增温系统及方法：
沿大棚较低一侧拱形边缘的地面上，均匀布置5个电动吹风式散热片；
锅炉体积为400升。
对比试验组5：采用电热供暖锅炉增温系统及方法：
沿大棚较低一侧拱形边缘的地面上，均匀布置8个铝合金散热片；
锅炉体积为500升。
对比试验组6：采用电热供暖锅炉增温系统及方法：
沿大棚较低一侧拱形边缘的地面上，均匀布置5个电动吹风式散热片；
锅炉体积为400升。
试验方法：在以上条件下连续使用如上对比试验组1~6，连续7晚。
环 境：
第1晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温28℃，棚外气温零下10℃；
第2晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下11℃；
第3晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下10.5℃；
第4晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下11℃；
第5晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下12℃；
第6晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下10℃；
第7晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下11.5℃。
补充说明：
1、如不进行任何增温措施，仅关闭大棚保温帘，早上6点的棚内室温约下降至11℃左右。
2、因不同增温系统工作后的第2天~第7天，各对比实验组在相同室外环境下，棚内室温会不一致，也无法控制为一致（会影响连续比较的试验结果），所以没有一一列出。
3、所述电动吹风式散热片是在散热片旁设有电动吹风辅助散热，电动吹风式散热片散热效果好，但造价较高，电动吹风式散热片市场价为1500元左右，普通散热片市场价为250元左右。
4、对比试验组2~6中如存在与对比试验组1相同的增温系统控制参数，如整机可电加热工作时间段、加热启动温度阈值、加热停止温度阈值、泵水启动温度阈值、泵水停止温度阈值，均与对比试验组1所采用的控制参数相同。
试验结果：
因为本发明提供的增温方法和系统，试验第1晚，自动增温器1内的热传输介质尚未加热过，白天安装的涂有吸热材料的散热片也没有得到一整天的光照吸热，因此以第2~7晚来计算每晚增温系统的整机可电加热工作时间段（晚上8点至早上6点）的电能能耗所对应的费用均值（连续6晚、每晚10小时的共计费用总和除以6），这样的实验数据更常态合理。
试 验2：试验2为对比试验。
试验条件：
试验地区：江苏省镇江市；
大棚面积：70米长、8米宽、共计560平方；
大棚形式：如上面积大棚共计6个，相邻设置，大棚一侧高一侧低；
增温系统的整机可电加热工作时间段：晚上8点至早上6点；
增温要求：使得工作时间段大棚温度成功保持在19.5℃以上。
对比试验组1~6同试验1，此处略。
试验方法：在以上条件下连续使用如上对比试验组1~6，连续7晚。
环 境：
第1晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温30℃，棚外温度零下5℃；
第2晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下5.5℃；
第3晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下6℃；
第4晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下5.5℃；
第5晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下6.5℃；
第6晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下4℃；
第7晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚外气温零下6℃。
补充说明：
1、如不进行任何增温措施，仅关闭大棚保温帘，早上6点的棚内室温约下降至11℃左右。
其他补充说明同试验1。
试验结果：
因为本发明提供的增温方法和系统，试验第1晚，自动增温器1内的热传输介质尚未加热过，白天安装的涂有吸热材料的散热片也没有得到一整天的光照吸热，因此以第2~7晚来计算每晚增温系统的整机可电加热工作时间段（晚上8点至早上6点）的电能能耗所对应的费用均值（连续6晚、每晚10小时的共计费用总和除以6），这样的实验数据更常态合理。
由附表1和附表2可见：
对比试验组2采用的热风炉增温虽然电能耗最低且造价便宜，但污染最大，需要人工定时加煤，且棚内增温不均匀。
对比试验组3和对比试验组4采用的烧煤供暖锅炉增温系统，电能耗相对适中，增温均匀，但污染大且需要人工定时加煤，其锅炉由铸铁制造，造价高，锅炉体积大，耗费较多水资源。尤其是对比试验组4采用了电动吹风式散热片，电能耗有所提升，造价更高。
对比试验组5和对比试验组6采用的烧煤供暖锅炉增温系统，无污染，增温均匀，但能耗最高，其锅炉由铸铁制造，造价高，锅炉体积大，耗费较多水资源。尤其是对比试验组6采用了电动吹风式散热片，电能耗有所提升，造价更高。
对比试验组1使用实施例1提供的大棚全自动低能耗增温方法对大棚进行增温，具有环保无污染、增温均匀优点的同时，因为自动增温器采用不锈钢制造且锅炉体积（液体容积腔体积）小，所以用水少，造价低，安装设置较为灵活方便；因为散热片涂有吸热涂层具有吸收太阳能加热热传输介质的作用，以及自动增温器具有保温功能，使得传输介质重新加热的起始温度很高，整个方法和系统运行成本低，具有低能耗、高能效的优势；散热片无需外加电动吹风辅助散热，进一步降低成本与造价；实现了自动增温和温控泵水循环，可根据所在地区、棚内农作为特性、以及用户的使用习惯和经验灵活设置，适应性强；以上诸多优点使得本发明可在大棚增温领域中广泛推广应用。
试 验3： 试验3为增温能力试验。
试验条件：
试验地区：辽宁灯塔市；
大棚面积：70米长、8米宽、共计560平方；
大棚形式：大棚一侧高一侧低；
增温系统的整机可电加热工作时间段：晚上8点至早上6点。
增温能力试验组：大棚全自动低能耗增温方法及系统：
对实施例1提供的大棚全自动低能耗增温方法及其对应的增温系统进行试验，
沿大棚较低一侧拱形边缘的地面上，均匀布置8个铝合金散热片4；自动增温器液体容积腔的体积为168升。
试验方法：在以上条件下，在不同环境气温条件下，连续使用试验组增温工作7晚。
环 境1：
第1晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温28℃，棚外气温零下10℃；
第2晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温29℃，棚外气温零下11℃；
第3晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温29℃，棚外气温零下10.5℃；
第4晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温29.5℃，棚外气温零下11℃；
第5晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温29℃，棚外气温零下12℃；
第6晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温30℃，棚外气温零下10℃；
第7晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温29℃，棚外气温零下11.5℃。
环 境2：
第1晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温24℃，棚外气温零下19℃；
第2晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温25℃，棚外气温零下22℃；
第3晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温26℃，棚外气温零下20.5℃；
第4晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温25℃，棚外气温零下21℃；
第5晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温24.5℃，棚外气温零下22℃；
第6晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温26℃，棚外气温零下20℃；
第7晚：大棚保温帘关闭，晚上8点时，棚内室温24℃，棚外气温零下24℃。
试验结果：
说明：因为本发明提供的增温方法和增温系统在两种环境下试验的第1晚，自动增温器1内的热传输介质尚未加热过，白天安装的涂有吸热材料的散热片也未得到一整天的光照吸热，因而试验第1晚的能耗相对第2~7晚的能耗略高些，但依然能达到相应的增温效果。
由附表3和附表4可见：
在东北晚上8点棚外气温达到-10℃~ -12℃左右的情况下，如不进行任何增温措施，仅关闭大棚保温帘，夜间棚内室温持续下降，至早上6点棚内室温约下降至11℃左右，使用本发明提供的增温方法和系统，能在增温系统的整机可电加热工作时间段中，使得大棚室温成功保持在19.5℃以上。
在东北夜晚8点温度达到-19℃~ -24℃左右时，如不进行任何增温措施，仅关闭大棚保温帘，夜间棚内室温持续下降，至早上6点棚内室温约下降至7℃左右，使用本发明提供的增温方法和系统，能使得在增温系统的整机可电加热工作时间段中，大棚室温成功保持在15℃以上。
由此可见，本发明提供的大棚全自动低能耗增温方法和增温系统，具有较强的增温能力，在此基础上，具有环保无污染、增温均匀、体积小、用水节约、造价低、安装方便、运行成本低、低能耗高能效、全自动增温和温控泵水循环控制、参数设置灵活方便、适应性强的诸多优点，可在大棚增温领域中广泛推广应用。
以上实施列对本发明不构成限定，相关工作人员在不偏离本发明技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种大棚全自动低能耗增温方法，其特征在于包括如下步骤：
安装步骤：安装增温系统，所述增温系统包括顺序连接成热传输循环回路的具有加热和保温功能的增温器、电动温控循环水泵和若干涂有吸热涂层的散热片；向热传输循环回路加入热传输介质；
设置步骤：
设置增温系统的整机可电加热工作时间段；
设置增温器、电动温控循环水泵的工作参数；
保温步骤：
利用增温器的保温功能对热传输介质保温的步骤；
太阳能加热步骤：
利用涂有吸热涂层的散热片吸收太阳能对热传输介质加热的步骤；
电加热步骤：
根据增温器的工作参数，对热传输介质进行电加热的步骤；
传热循环步骤：
根据电动温控循环水泵的工作参数，启动或停止泵送热传输介质，使其在热传输循环回路传热循环的步骤。
2.根据用于权利要求1所述的大棚全自动低能耗增温方法，其特征在于：
所述安装步骤中：所述增温系统的若干散热片以每亩6~12片均匀布置在大棚拱形边缘的地面上；所述增温器上设有第一温度传感器，所述电动温控循环水泵上设有第二温度传感器；向热传输循环回路加入水作为热传输介质；
所述设置步骤中：
还包括，根据硬件配置识别或设置增温器、电动温控循环水泵的控制模式；
所述设置增温器、电动温控循环水泵的工作参数的步骤为：
根据增温器的控制模式，设置包括加热启动温度阈值和加热停止温度阈值在内的工作参数；根据电动温控循环水泵的控制模式，设置包括泵水启动温度阈值和泵水停止温度阈值在内的工作参数；
所述电加热步骤为：
当增温器采用水温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第一温度传感器采集的水温不高于加热启动温度阈值时，自动启动电加热；当第一温度传感器采集的水温高于加热停止温度阈值时，自动停止电加热；
当增温器采用室温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第一温度传感器采集的棚内室温不高于加热启动温度阈值时，自动启动电加热；当第一温度传感器采集的棚内室温高于加热停止温度阈值时，自动停止电加热；
所述传热循环步骤为：
当电动温控循环水泵采用水温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第二温度传感器采集的水温不高于泵水启动温度阈值时，自动启动泵水；当第二温度传感器采集的水温高于泵水停止温度阈值时，自动停止泵水；
当电动温控循环水泵采用室温控制模式时：在整机可电加热工作时间段内，当第二温度传感器采集的棚内室温不高于泵水启动温度阈值时，自动启动泵水；当第二温度传感器采集的棚内室温高于泵水停止温度阈值时，自动停止泵水。
3.根据用于权利要求2所述的大棚全自动低能耗增温方法，其特征在于：
所述设置步骤中，当第一温度传感器只包括室温/水温传感器时，增温系统的增温器默认识别采用室温/水温控制模式，当第一温度传感器包括室温传感器和水温传感器时，设置增温器所采用的控制模式；
当第二温度传感器只包括室温/水温传感器时，电动温控循环水泵默认识别采用室温/水温控制模式，当第二温度传感器包括室温传感器和水温传感器时，设置电动温控循环水泵所采用的控制模式；
所述设置步骤中，整机可电加热工作时间段为晚上8点至早上6点；
当增温器采用水温控制模式时，其加热启动温度阈值设为60℃，加热停止温度阈值设为80℃；当增温器采用室温控制模式时，其加热启动温度阈值设为19℃，加热停止温度阈值设为22℃；
当电动温控循环水泵采用水温控制模式时，其泵水启动温度阈值设为60℃，泵水停止温度阈值设为80℃；当电动温控循环水泵采用室温控制模式时：泵水启动温度阈值设为19℃，泵水停止温度阈值设为22℃。
4.根据用于权利要求1或2或3所述的大棚全自动低能耗增温方法，其特征在于：所述增温系统为大棚全自动低能耗增温系统，包括电动温控循环水泵、输水管、散热片和具有加热和保温功能的增温器，所述增温器为设有液体容积腔及与液体容积腔连通的出水口和入水口的自动增温器；所述自动增温器的出水口、电动温控循环水泵、若干散热片、自动增温器的入水口通过输水管顺序连接后，形成热传输循环回路；所述散热片的外部涂有吸热涂层。
5.根据用于权利要求4所述的大棚全自动低能耗增温方法，其特征在于：
所述自动增温器包括不锈钢外壳、不锈钢内壳，所述不锈钢内壳中为液体容积腔，所述不锈钢外壳和不锈钢内壳之间填充有保温层；
所述自动增温器上设有自动增温控制系统，其包括第一控制器、第一温度传感器、第一存储器、第一输入装置和加热装置，所述第一控制器用于第一温度传感器、第一存储器、第一输入装置和加热装置之间的信息交互与控制；
所述电动温控循环水泵上设有温控泵水循环系统，其包括第二控制器、第二温度传感器、第二存储器、第二输入装置和泵水装置，所述第二控制器用于第二温度传感器、第二存储器、第二输入装置和泵水装置之间的信息交互与控制。
6.根据用于权利要求5所述的大棚全自动低能耗增温方法，其特征在于：
所述第一温度传感器包括用于采集棚内室温的室温传感器，和/或用于采集水温的水温传感器；所述第二温度传感器包括用于采集棚内室温的室温传感器，和/或用于采集水温的水温传感器；
所述第一输入装置为用来设置包括整机可电加热工作时间段、加热启动温度阈值和加热停止温度阈值在内的增温控制参数的软键盘或硬键盘或旋钮或拨快；所述第二输入装置为用来设置包括泵水启动温度阈值和泵水停止温度阈值在内的水泵控制参数的软键盘或硬键盘或旋钮或拨快；
所述保温层为发泡技术处理的保温层；所述液体容积腔的体积为150~200L。
7.根据用于权利要求5所述的大棚全自动低能耗增温方法，其特征在于：
所述自动增温控制系统中还包括与第一控制器相连的、用于显示工作参数的第一电子屏幕，所述温控泵水循环系统中还包括与第二控制器相连的、用于显示工作参数的第二电子屏幕。
8.根据用于权利要求4所述的大棚全自动低能耗增温方法，其特征在于：所述散热片为铝合金散热片，所述输水管为ppr管。
9.根据用于权利要求4所述的大棚全自动低能耗增温方法，其特征在于：所述吸热涂层为黑铬涂层或黑镍涂层或黑钴涂层或铝阳极氧化涂层或CuO转化涂层。
10.根据用于权利要求4所述的大棚全自动低能耗增温方法，其特征在于：所述散热片的外表面凹凸不平，所述吸热涂层为涂料型涂层。
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