CN106234084A - 一种储存温室多余热量和防止温室高温的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种储存温室多余热量和防止温室高温的方法及装置，所述方法为在温室内温度高过特定温度后，通过低温熔点的水合盐类等低温储能材料，吸收温室中过剩的热量，把温室的温度控制在低温储能材料的相变温度以下，防止温室温度升高过快，防止夏季温室的植物受到高温伤害。本发明通过低温水合盐类和高密度交联聚乙烯等蓄能材料吸收太阳和温室裸地上的高温，通过热的良导体材料使环境的剩余热量传递给水合盐类等蓄冷材料，这个蓄能材料吸收热量后，熔化或发生其他类型的相变，在完全熔化前，温度一直保持在熔点，大大降低了温室内温度的升高过快对植物生长的抑制作用。
Description
技术领域
本发明属于农业技术领域，尤其是涉及一种储存温室多余热量和防止温室高温的方法及装置。
背景技术
植物生长需要的基本环境要素中包括光照、温度、水分、肥料、气体等五大要素。智能温室中，光照、温度、水分、肥料已经实现了智能化控制，作物产量实现了飞速提升。温度是所有其他条件发挥作用的最基础条件，所以温室的控温加温技术是温室最基础的、最关键的技术。当前加温技术多数采用秸秆燃烧、煤炭燃烧、燃油燃烧、天然气和沼气燃烧法，部分有条件的地区采用电加热的方式。这些方式的缺点是运行成本高，高耗能，多数产生空气污染，对植物生长造成不利影响。
温室高温是温室生产的另一种常见的不利因素，导致植物光合呼吸增强、光合作用减弱、产生高温灼伤，破坏光合机构，降低作物产量和质量。温室内的高温在夏季白天可以达到40-57摄氏度，甚至更高；而植物光合在35摄氏度以上已经急剧下降，更高的温度，就会引起光呼吸提高，使作物光合产物被消耗，影响了作物长势和产量。所以，控制温室内高温也是温室环境控制一项重要内容。
目前温室高温控制常用的有强制通风和自然对流的通风降温、空调降温、湿帘降温等方法。强制通风降温是通过风扇促进室内外的空气循环，将温室内的热空气排出去，降低温度。缺点是消耗电能，多余的热量不能再次利用。自然对流的通风降温也是有效的降温方式，其特点是不用驱动能源，操作简单，其缺点是多余的热量不能利用。湿帘降温是高效节能，缺点是需要电源，空气湿度过高。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种储存温室多余热量和防止温室高温的方法及装置，以克服现有技术中不足，提供一种有效控制温室高温的方法，并且能够将多余的热量储存起来，在夜晚温度较低时向外释放，实现了控温和储能的结合，实现了热能的高效利用，大大降低了控温成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种储存温室多余热量和防止温室高温的方法，用低温储能材料吸收温室中过剩的热量，把温室的温度控制在低温储能材料的相变温度以下；当环境温度减低时，熔化的低温储能材料向室内空气释放热量。
温室内温度高过特定温度后，通过低温熔点的水合盐类等低温储能材料，吸收温室中过剩的热量，把温室的温度控制在低温储能材料的相变温度以下，防止温室温度升高过快，防止夏季温室的植物受到高温伤害。本发明通过低温水合盐类和高密度交联聚乙烯等蓄能材料吸收太阳和温室裸地上的高温，通过热的良导体材料使环境的剩余热量传递给水合盐类等蓄冷材料，这个蓄能材料吸收热量后，熔化或发生其他类型的相变，在完全熔化前，温度一直保持在熔点，大大降低了温室内温度的升高过快对植物生长的抑制作用；在夜间，环境温度低时，熔化的低温水合盐和低温储能材料向温度降低的室内空气释放热量，提高温室夜间温度，防治出现温室的逆温现象，防治冻害和低温伤害。
优选的，所述低温储能材料为熔点处于25℃-40℃之间，熔解热或相变转化的需热量大于150kj/kg；
优选的，所述低温储能材料为低温水合盐类或高密度交联聚乙烯或两者混合物。
优选的，所述低温水合盐类为六水氯化钙、十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠中的一种或两种以上。
优选的，所述高密度交联聚乙烯材料为熔点位于25～40℃的聚乙烯材料。
优选的，所述低温储能材料中添加有体积分数为1％～5％的石墨或铝箔或铜箔或任意两种的混合或三者的混合物。
本发明还提供一种用于如上所述的方法的装置，包括容器、控温盖；所述容器内填充有低温储能材料；所述控温盖的内部设有导热板或导热棒，且导热板或导热棒与容器内的低温储能材料接触；且容器与控温盖均为热的良导体；优选的，热的良导体为铝、不锈钢或铁。容器能够容纳低温水合盐类或其他低温储能材料的固体和液体，并进行相应的防腐处理。
优选的，所述控温盖的外部涂有黑色吸热涂料且光滑，所述导热板或导热棒与控温盖连接或一体成型。
优选的，所述导热棒或导热板深入到容器的底部，与容器中的水合盐类或低温储能材料充分接触。
优选的，所述容器底部设有斜向下伸出的受热面，且所述受热面与水平面的角度为15～75度；优选的，所述受热面为热的良导体。
相对于现有技术，本发明所述的一种储存温室多余热量和防止温室高温的方法及装置，具有以下优势：
(1)本发明所述的方法，过低温水合盐类和高密度交联聚乙烯等蓄能材料吸收太阳和温室裸地上的高温，通过热的良导体材料使环境的剩余热量传递给水合盐类等蓄冷材料，这个蓄能材料吸收热量后，熔化或发生其他类型的相变，在完全熔化前，温度一直保持在熔点，大大降低了温室内温度的升高过快对植物生长的抑制作用。
(2)本发明所述的装置，结构简单，利于热量的传输。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的用于储存温室多余热量和防止温室高温的装置的简单结构示意图；
图2为本发明实施例所述的控温盖的简单结构示意图；
图3为本发明实施例所述的容器的简单结构示意图；
附图标记说明：
1-控温盖，2-容器，3-低温储能材料，4-受热面，5-导热板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1～3所示，用于储存温室多余热量和防止温室高温的装置，包括容器2、控温盖1；所述容器2内填充有低温储能材料3；所述控温盖1的内部设有导热板5或导热棒，且导热板5或导热棒与容器2内的低温储能材料接触；且容器2与控温盖1均为热的良导体；热的良导体为铝、不锈钢或铁。容器2能够容纳低温水合盐类或其他低温储能材料的固体和液体，并进行相应的防腐处理。
所述控温盖1的外部涂有黑色吸热涂料且光滑，所述导热板5或导热棒与控温盖1连接或一体成型。
所述导热棒或导热板5深入到容器2的底部，与容器2中的水合盐类或低温储能材料充分接触。
所述容器2的底部设有斜向下伸出的受热面4，且所述受热面4与水平面的角度为15～75度。
实施例一
一种储存温室多余热量和防止温室高温的方法，通过热的良导体铝制容器构成的填充了低温水合盐类六水氯化钙的容器和热的良导体构成的带有铝制导热面板的铝制盖子，将太阳能和温室内超过熔点29摄氏度的多余能量传递给低温水合盐六水氯化钙，低温水合盐类六水氯化钙吸收热量以潜热的形式保持，保存多余的能量，而不会继续升温知道全部熔化，使温室内的温度控制在低温水合盐类的熔点29摄氏度以下，在夜间，环境温度低于29-10摄氏度时，熔化的低温水合盐和低温储能材料向温度降低的室内空气释放热量，提高温室夜间温度，防治出现温室的逆温现象，防止冻害和低温伤害。
本实施案例，实现了温室温度能最大限度的控制在29摄氏度以下，而且将超过29摄氏度以上的部分空气热量，通过潜热的形式储存起来，到夜间温度低于29摄氏度以下时，持续释放，并且再次结晶，可以再次用于储存热能和降低温室高温用。
实施例二
一种储存温室多余热量和防止温室高温的方法，通过热的良导体不锈钢材料构成的填充了低温水合盐类十水硫酸钠的容器和热的良导体不锈钢材料构成的带有不锈钢导热面板的不锈钢盖子，将太阳能和温室内超过熔点32.4摄氏度的多余空气能量传递给低温水合盐十水硫酸钠，低温水合盐类十水硫酸钠吸收热量以潜热的形式，保存高于32.4摄氏度的空气中的多余的能量，而不会继续升温，使温室内的温度控制在低温水合盐类的熔点32.4摄氏度以下，在夜间，环境温度低于32.4-10摄氏度使时，熔化的低温水合盐向温度降低的室内空气释放热量，同时再次形成水合盐类晶体，提高温室夜间温度，防治出现温室的逆温现象，防治冻害和低温伤害。
实施例三
一种储存温室多余热量和防止温室高温的方法，通过热的良导体铁质材料构成的填充了低温水合盐类十二水磷酸氢二钠的容器和热的良导体铁质材料构成的带有导热面板的盖子，将太阳能和温室内超过熔点35摄氏度的多余能量传递给低温水合盐十二水磷酸氢二钠，低温水合盐类十二水磷酸氢二钠吸收热量以潜热的形式，保存多余的能量，而不会继续升温，使温室内的温度控制在低温水合盐类的熔点35摄氏度以下，在夜间，环境温度低于35摄氏度时，熔化的低温水合盐十二水磷酸氢二钠向温度低于其熔点的室内空气释放热量，提高温室夜间温度，防治出现温室的逆温现象，防治冻害和低温伤害。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种储存温室多余热量和防止温室高温的方法，其特征在于：用低温储能材料吸收温室中过剩的热量，把温室的温度控制在低温储能材料的相变温度以下；当环境温度减低时，熔化的低温储能材料向室内空气释放热量。
2.根据权利要求1所述的储存温室多余热量和防止温室高温的方法，其特征在于：所述低温储能材料为熔点处于25℃-40℃之间，熔解热或相变转化的需热量大于150kj/kg。
3.根据权利要求1或2所述的储存温室多余热量和防止温室高温的方法，其特征在于：所述低温储能材料为低温水合盐类或高密度交联聚乙烯或两者混合物。
4.根据权利要求3所述的储存温室多余热量和防止温室高温的方法，其特征在于：所述低温水合盐类为六水氯化钙、十水硫酸钠、十二水磷酸氢二钠中的一种或两种以上。
5.根据权利要求3所述的储存温室多余热量和防止温室高温的方法，其特征在于：所述高密度交联聚乙烯材料为熔点位于25～40℃的聚乙烯材料。
6.根据权利要求1所述的储存温室多余热量和防止温室高温的方法，其特征在于：所述低温储能材料中添加有体积分数为1％～5％的石墨或铝箔或铜箔或任意两种的混合或三者的混合物。
7.一种用于如权利要求1～6任一项所述的方法的装置，其特征在于：包括容器、控温盖；所述容器内填充有低温储能材料；所述控温盖的内部设有导热板或导热棒，且导热板或导热棒与容器内的低温储能材料接触；且容器与控温盖均为热的良导体；优选的，热的良导体为铝、不锈钢或铁。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述控温盖的外部涂有黑色吸热涂料且光滑，所述导热板或导热棒与控温盖连接或一体成型。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述导热棒或导热板深入到容器的底部。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述容器底部设有斜向下伸出的受热面，且所述受热面与水平面的角度为15～75度；优选的，所述受热面为热的良导体。
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