CN104776614A - 一种太阳能加热井水灌溉系统 - Google Patents

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杨琪
温江波
牛德青
刘晨敏
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Abstract

一种太阳能加热井水灌溉系统，包括太阳能集热板、换热器、井水管道、农田灌溉管网。太阳能集热板产生的热水供给换热器，冷却后返回构成独立循环。换热器布设在井水管道上，被加热的井水供给农田灌溉管网。本系统可将光能转化成热能，产生的热水（汽）进入换热器，与井水管道发生热交换，从而加热灌溉水，供给农田灌溉管网，实现了对灌溉水的加热。在北方干旱地区配合滴灌于早春及秋季应用，可以显著促进作物生长，预防和减轻低温病害的发生。

Description

一种太阳能加热井水灌溉系统
技术领域
本发明涉及一种农田灌溉系统，具体涉及一种利用太阳能加热井水的灌溉供水系统。
背景技术
太阳能是可永续利用的绿色能源，已被广泛应用于热能供应、光伏发电等。太阳能集热设备被家庭、公共设施、工厂企业等广泛采用，但在灌溉水加热方面还未曾被利用，也尚未有此种应用的文献报道。仅有少量文献提到了在设施温室栽培管理中，可以利用日晒储备温室灌溉用水，适当升温后用于灌溉的报道。
作物根系生长发育和对养分的吸收对土壤温度有一定的要求，通常来说作物根系8℃休眠，12℃开始生长，大多数作物根系生长最适宜温度为18～21℃。由于井水（地下水）温度较低，在早春或者秋季灌溉会降低作物根系周围土壤温度，造成作物在低温环境下的生长抑制，甚至会引发一些低温高湿病害。在目前大面积进行滴灌模式栽培的情况下，地下水在封闭管道中直接输送至作物根部，输送过程中与外界接触机会少，几乎很少发生热量交换，对作物的低温影响更加显著。
如何避免灌溉水温度低对作物生长的影响是当前农业生产中需要解决的现实问题，特别是在北方干旱区滴灌栽培模式下早春季节的灌溉水升温具有积极意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够对灌溉水进行加热升温的控制系统，确切地讲是利用太阳能对井水进行加热的灌溉系统。
本发明的技术方案为一种太阳能加热井水灌溉系统，包括太阳能集热板、换热器、井水管道、农田灌溉管网。所述太阳能集热板为多组式，其产生的热水供给换热器，冷却后返回供给太阳能集热板构成独立循环。所述换热器布设在井水管道上，被加热的井水供给农田灌溉管网。
通过太阳能集热板收集太阳能，将光能转化成热能，产生的热水（汽）进入换热器，与井水管道发生热交换，从而加热灌溉水，供给农田灌溉管网，实现了对灌溉水的加热。加热幅度由灌溉水流量与太阳能集热板的数目及功率相关，一般加热升温幅度控制在3-5℃。该系统利用绿色能源，在田间地头实现了对灌溉水的快速加热提温。在北方干旱地区配合滴灌于早春及秋季应用，可以显著促进作物生长，预防和减轻低温病害的发生。
附图说明
图1是本发明一种太阳能加热井水灌溉系统的结构原理示意图。
具体实施方式
如图1，一种太阳能加热井水灌溉系统，包括太阳能集热板1、换热器3、井水管道2、农田灌溉管网4。所述太阳能集热板1为多组式，由其产生的热水供给换热器3，冷却后返回供给太阳能集热板1构成独立循环。换热器3布设在在井水管道2的内部上，被加热的井水供给农田灌溉管网4。
本实施例中的太阳能集热板1为聚焦反射式，其具体结构为由柱状透镜将阳光聚焦后再经反射后聚集照射于集热管上。其详细结构记载在申请号为201510123496.6的中国专利说明书中。
与本实施例不同的实施方式为所述的换热器3为蓄水池式结构，由太阳能集热板1供给的热水管从池中穿过，其进、出水口分别与井水管道2和农田灌溉管网4相连。该结构具有暂存缓冲及等待加热功能，热交换效率较高。

Claims (4)

1.一种太阳能加热井水灌溉系统，包括太阳能集热板（1）、换热器（3）、井水管道（2）、农田灌溉管网（4），其特征在于所述太阳能集热板（1）为多组式；由其产生的热水供给换热器（3），冷却后返回供给太阳能集热板（1）构成独立循环；所述换热器（3）布设在井水管道（2）上，被加热的井水供给农田灌溉管网（4）。
2.如权利要求1所述的太阳能加热井水灌溉系统，其特征在于所述的太阳能集热板（1）为聚焦反射式，是由柱状透镜将阳光聚焦后再经反射后聚集照射于于集热管上。
3.如权利要求1或2所述的太阳能加热井水灌溉系统，其特征在于所述的换热器（3）布设在井水管道（2）的内部。
4.如权利要求1或2所述的太阳能加热井水灌溉系统，其特征在于所述的换热器（3）为蓄水池式结构，由太阳能集热板（1）供给的热水管从池中穿过，其进、出水口分别与井水管道（2）和农田灌溉管网（4）相连。
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