CN109168797A - 一种用于温室大棚的储热增温系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于温室大棚的储热增温系统，包括热空气收集装置、第一储热组和排气装置，当白天温室大棚内的空气过热时，通过排气装置对第一输气管道进行强制排气，使第一输气管道内的空气流通，当热空气流经第一输气管道时，包覆在第一输气管道外部的第一储热水袋内的水吸收热空气的热量并进行储存，水温上升，热空气的温度下降，通过排气装置将降温后的空气排至温室大棚内部；到夜间，温室大棚内部的温度下降，第一储热水袋内的水会释放热量，对温室大棚内的空气进行增温。如此设置，白天通过第一储热组将温室大棚内的多余热空气中的热量储存起来，到夜间再释放热量以对温室大棚进行增温，避免热量散失，节约能源，有利于环保。

Description

一种用于温室大棚的储热增温系统

技术领域

本发明涉及温室大棚技术领域，尤其涉及一种用于温室大棚的储热增温系统。

背景技术

温室大棚是一种重要的农业设施，其主要作用是在反季节的冬季或春秋为农作物提供一个温度、湿度适宜的生长环境，提高农作物的产量或品质，使人们在反季节也能吃到新鲜蔬菜。但是，在我国大部分地区的冬季以及秋冬和冬春之交，气候寒冷且昼夜温差较大。在白天，当阳光照射温室大棚时，由于温室效应，大棚温度会急剧上升，超过作物忍受范围时，需要打开出风口，排出热气给室内降温，但排出的热气中携带着极大一部分热能被白白浪费。而在夜间，为了满足作物的生长要求，还必须进行人工增温，如烟道增温、热风炉增温等。这些传统的增温方式消耗了大量的传统能源，增加了温室成本，并且对环境造成了污染。

因此，如何解决因白天通过打开风口将热气排出以对温室大棚进行降温，夜间通过额外增加增温装置对温室大棚进行增温造成的能量散失、浪费能源的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种用于温室大棚的储热增温系统，白天通过第一储热组对温室大棚内部的热空气中热量进行吸收并储存起来，到夜间温室大棚内部降温时，再将吸收的热量释放出来，对温室大棚内部的空气进行增温，避免了热量的散失。

本发明是这样实现的：一种用于温室大棚的储热增温系统，包括热空气收集装置，设置于温室大棚内的顶部，用于收集所述温室大棚内顶部的热空气；多个并联设置的第一储热组，包括第一储热水袋和进气口与所述热空气收集装置连通的第一输气管道，所述第一输气管道穿设于所述第一储热水袋的内部；排气装置，设置于所述温室大棚内底部，所述排气装置与所述第一输气管道的出气口连通，为所述第一输气管道内部的空气流通提供动力。

优选地，还包括多个并联设置的第二储热组，所述第二储热组包括第二储热水袋和进气口与所述第一输气管道连通的第二输气管道，所述第二输气管道穿设于所述第二储热水袋的内部；所述第一储热组设置在所述温室大棚的后墙上，所述第二储热组设置在所述温室大棚内的地面及地面以下的土壤里。

优选地，所述第二储热水袋为多个，所述第二储热水袋分别布置在种植垄的两侧和所述种植垄的下方。

优选地，所述温室大棚包括顶部为弧形的支撑架和设置在后墙位置处的多个竖直支撑杆，所述支撑架和所述竖直支撑杆均为空心结构，所述热空气收集装置为设置在所述支撑架靠近所述温室大棚顶部一端的吸气孔，所述第一输气管道一端与所述支撑架的内部空腔连通，另一端与所述竖直支撑杆的内部空腔连通。

优选地，所述第一储热水袋为多个、并沿竖直方向并列分布，所述第一储热水袋上端悬挂固定，下端支撑在地面上，所述竖直支撑杆之间还设置有用于固定所述第一储热水袋的加固件。

优选地，所述第一储热水袋和所述第二储热水袋上均设置有用于向所述第一储热水袋内部注水的进水口和用于将水排出的出水口，多个所述第一储热组之间还设置有与各个所述第一储热水袋的进水口连通的第一注水主管和与各个所述第一储热水袋的出水口均连通的第一排水主管；多个所述第二储热组之间还设置有与各个所述第二储热水袋的所述进水口连通的第二注水主管和与各个所述第二储热水袋的所述出水口均连通的第二排水主管。

优选地，所述第一注水主管和所述第二注水主管均与水泵连接，所述第一排水主管和所述第二排水主管均与所述温室大棚的灌溉系统连接，所述第一排水主管和所述第二排水主管上均设置有控制水流通断的阀门。

优选地，所述第一储热水袋的颜色为黑色，所述第一输气管道在所述第一储热水袋内弯曲分布，所述第二输气管道在所述第二储热水袋内弯曲分布。

优选地，还包括用于检测所述温室大棚内顶部的空气温度的传感器和与所述传感器通信连接的可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器与所述排气装置通信连接。

优选地，还包括设置在所述温室大棚外部的太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述排气装置电连接，为所述排气装置的运转提供动力。

本申请提供的技术方案包括以下有益效果：

本申请提供的一种用于温室大棚的储热增温系统中，包括热空气收集装置、多个并联设置的第一储热组和排气装置，热空气收集装置设置于温室大棚内的顶部，用于收集温室大棚内顶部的热空气，第一储热组包括第一储热水袋和进气口与热空气收集装置连通的第一输气管道，第一输气管道穿设于第一储热水袋的内部，排气装置则设置于温室大棚内底部，与第一输气管道的出气口连通，为第一输气管道内部的空气流通提供动力。如此设置，当白天温室大棚内顶部的空气过热时，通过排气装置对第一输气管道内部进行强制排气，使第一输气管道内部的空气沿进气口至出气口的方向开始流通，第一输气管道外部包覆有第一储热水袋，当热空气流经第一输气管道时，第一储热水袋内部的水吸收热空气的热量，储存热量，水温上升，热空气的温度下降，通过排气装置排至温室大棚内部，对温室大棚内部的空气进行降温；到夜间，温室大棚内部的温度下降，第一储热水袋内部的水会释放热量，对温室大棚内部的空气进行增温。如此以来，白天通过第一储热组将温室大棚内部的多余热空气中的热量储存起来，到夜间再释放热量以对温室大棚进行增温，避免热量散失，节约能源，有利于环保。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例示出的一种用于温室大棚的储热增温系统的结构示意图；

图2是图1所示的储热增温系统的结构示意简图；

图3是本发明实施例示出的第一储热组的结构示意图；

图4是本发明实施例示出的第二储热水袋的布置示意图。

附图标记：

第一储热水袋-1；第一输气管道-2；排气装置-3；第二储热水袋-4；第二输气管道-5；支撑架-6；竖直支撑杆-7；吸气孔-8；加固件-9；进水口-10；出水口-11；第一注水主管-12；第一排水主管-13；隔离板-14。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种用于温室大棚的储热增温系统，白天通过第一储热组对温室大棚内部的热空气中热量进行吸收并储存起来，到夜间温室大棚内部降温时，再将吸收的热量释放出来，对温室大棚内部的空气进行增温，避免了热量的散失。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

参照图1～4，示出了一些示例性实施例中一种用于温室大棚的储热增温系统的结构示意图。本实施例提供的一种用于温室大棚的储热增温系统包括热空气收集装置、第一储热组和排气装置3，其中热空气收集装置设置于温室大棚内的顶部，用于收集温室大棚内顶部的热空气；第一储热组并联设置多个，每个第一储热组的一端均与热空气收集装置连通，另一端与排气装置3连接。每个第一储热组均包括第一储热水袋1和进气口与热空气收集装置连通的第一输气管道2，第一输气管道2穿设于第一储热水袋1的内部，第一输气管道2中的热空气流经第一储热水袋1时，第一储热水袋1可以对第一输气管道2内部的热空气进行降温。上述排气装置3则设置于温室大棚内底部，排气装置3与第一输气管道2的出气口连通，为第一输气管道2内部的空气流通提供动力，经排气装置3排出的空气直接排放至温室大棚内部的种植垄，为植物提供温度适宜的空气。

如此设置，当白天温室大棚内顶部的空气过热时，通过排气装置3对第一输气管道2内部进行强制排气，使第一输气管道2内部的空气沿进气口至出气口的方向开始流通，第一输气管道2外部包覆有第一储热水袋1，当热空气流经第一输气管道2时，第一储热水袋1内部的水吸收热空气的热量，储存热量，水温上升，热空气的温度下降，通过排气装置3排至温室大棚内部，对温室大棚内部的空气进行降温；到夜间，温室大棚内部的温度下降，由于水的比热容较大，第一储热水袋1内部的水的热量能在没有阳光时在温室大棚内进行缓慢释放，对温室大棚内部的空气进行增温。如此以来，白天通过第一储热组将温室大棚内部的多余热空气中的热量储存起来，到夜间再释放热量以对温室大棚进行增温，避免热量散失，节约能源，有利于环保。

需要说明的是，经排气装置3排出的空气也可排至温室大棚的外部，此时，需要在排气装置3的排气口处连接一个排气管道，该排气管道的一端伸出至温室大棚外部，一端与排气装置3的排气口连通。为了保证既可将气体排至温室大棚内部，又可将气体排出至温室大棚外部，可在排气装置3的排气口处连接三通管件，并设置上相应的开关，在使用过程中，根据实际情况控制排气装置3所排出的气体的流向。

优选实施例中，该储热增温系统还包括多个并联设置的第二储热组，第二储热组的结构与第一储热组的结构相似，包括第二储热水袋4和进气口与第一输气管道2连通的第二输气管道5，第二输气管道5穿设于第二储热水袋4的内部，第二输气管道5中的空气流经第二储热水袋4时，第二储热水袋4可以对第二输气管道5内部的空气进行降温。第一储热组设置在温室大棚的后墙上，第二储热组设置在温室大棚内的地面及地面以下的土壤里，第一储热组与第二储热组通过第一输气管道2和第二输气管道5串联在一起，温室大棚内顶部的热空气通过第一储热组降温之后，还具有一定的热量，空气继续流通第二储热组继续进行降温，可以充分吸收热空气中的热量。在夜间，温室大棚内的温度降低，第一储热组和第二储热组同时释放热量，第一储热组释放的热量进入温室大棚内部的空气中，使温室大棚内部的空气不至于过低；而设置于温室大棚内的地面及地面以下的土壤里的第二储热组释放热量并将热量传递给土壤，对土壤进行增温，对植物根部提供适宜的温度环境。

本实施例中，第二储热水袋4为多个，分别布置在种植垄的两侧和种植垄的下方。第二输气管道5将各个第二储热水袋4串联起来，第二输气管道5中的空气依次流经多个第二储热水袋4，第二储热水袋4可以对第二输气管道5内部的空气进行连续降温。多个第二储热水袋4将植物根部的两侧和下方包围起来，有效保证了相应种植垄上的植物根部的环境温度，避免了能量的浪费。需要说明的是，相邻的第二储热水袋4之间具有一定的间隙，便于土壤内部的水份的流动，避免灌溉后出现水对植物根部的浸泡问题。

在本实施例的优选方案中，温室大棚由骨架上包覆保温材料而成，其骨架包括顶部为弧形的支撑架6和设置在后墙位置处的多个竖直支撑杆7，弧形的支撑架6与竖直支撑杆7连接后，温室大棚的上端形状如图1～2所述，温室大棚内部的热空气会聚集到上部分空间，支撑架6和竖直支撑杆7均为空心结构，可以供热空气流通。热空气收集装置为设置在支撑架6或竖直支撑杆7靠近温室大棚顶部一端的吸气孔8，第一输气管道2一端与支撑架6的内部空腔或竖直支撑杆7上端的内部空腔连通，另一端与竖直支撑杆7的内部空腔连通，热空气通过吸气孔8从温室大棚内部流至第一输气管道2的内部空腔，第一储热水袋1吸收热空气的热量，对热空气进行降温。当吸气孔8设置在支撑架6靠近温室大棚顶部的一端时，如图1～2所示，支撑架6的内部空腔和竖直支撑杆7的内部空腔相互隔离，热空气通过吸气孔8进入至支撑架6的内部空腔后经过第一输气管道2流回至竖直支撑杆7的内部空腔；当吸气孔8设置在竖直支撑杆7靠近温室大棚顶部的一端时，竖直支撑杆7与第一输气管道2连接的两个位置之间设置有隔离板14，即保证竖直支撑杆7上下两部分的空腔相互隔离，热空气通过吸气孔8进入至竖直支撑杆7上端的内部空腔后经过第一输气管道2流回至竖直支撑杆7下端的内部空腔。将支撑架6和竖直支撑杆7设置成空心结构，代替一部分用于输送热空气的管道，可以在一定程度上减小该系统所占用的体积，使整个系统整齐美观，且节省材料。

需要说明的是，热空气收集装置也可以单独设置，且热空气也可以不通过支撑架6或竖直支撑杆7的内部空腔，直接通过第一输气管道2进行连接，具体根据具体实际情况确定。此外，竖直支撑杆7下端伸入地面以下的部分与位于地面以上的部分之间也设置有隔离板14，避免热空气通过竖直支撑杆7下端进入土壤里，减少热量散失。第二输气管道5与竖直支撑杆7的下端空腔连通，如此实现第一输气管道2与第二输气管道5之间的串联连接。

在实施中，第一储热水袋1和第二储热水袋4均可以设置为圆柱形，第一储热水袋1的轴线沿竖直方向延伸，第二储热水袋4的轴线与种植垄的延伸方向平行。第一储热水袋1为多个、并沿竖直方向并列分布，第一输气管道2将各个第一储热水袋1串联起来，第一输气管道2中的热空气依次流经多个第一储热水袋1时，第一储热水袋1可以对第一输气管道2内部的热空气连续进行降温。第一储热水袋1的上端悬挂固定，下端支撑在地面上，竖直支撑杆7之间还设置有用于固定第一储热水袋1的加固件9，保证第一储热组的稳定性，避免第一储热水袋1因意外倾倒。上述加固件9可以是与竖直支撑杆7连接的沿水平方向的钢丝，钢丝在第一储热水袋1的上端、中部及下端均有设置。加固件9也可以为与竖直支撑杆7固定连接的水平方向的横拉杆，横拉杆也设置在靠近第一储热水袋1的上端、中部及下端，此时设置在靠近第一储热水袋1上端的横拉杆还可以用于悬挂第一储热水袋1。

实施中，为便于对第一储热水袋1和第二储热水袋4进行注水及排水，在第一储热水袋1和第二储热水袋4上设置有用于向第一储热水袋1内部注水的进水口10和用于将水排出的出水口11。多个第一储热组之间还设置有与各个第一储热水袋1的进水口10连通的第一注水主管12和与各个第一储热水袋1的出水口11均连通的第一排水主管13。通过向第一注水主管12进行注水，可同时对多个第一储热水袋1进行注水，各个第一储热水袋1在排水时，水流会汇集至第一排水主管13，通过第一排水主管13便于控制水流方向及对水的收集再利用。同理，在多个第二储热组之间也设置有与各个第二储热水袋4的进水口10连通的第二注水主管和与各个第二储热水袋4的出水口11均连通的第二排水主管，第二注水主管和第二排水主管与第二储热水袋4之间的连接关系与第一注水主管和第一排水主管与第一储热水袋1之间的连接关系类似，此处不再赘述。

进一步地，上述第一注水主管12和第二注水主管均与水泵连接，通过水泵进行注水，方便快捷，省时省力。第一排水主管13和第二排水主管均可与温室大棚的灌溉系统连接，第一排水主管13和第二排水主管上设置有控制水流通断的阀门，在需要灌溉时，可以通过将阀门打开，利用第一储热水袋1和第二储热水袋4内部的水进行灌溉，经过蓄热储热后，第一储热水袋1和第二储热水袋4内部的水具有一定的温度，用其对植物进行灌溉，有利于植物的生产。

本实施例的优选方案中，将第一储热水袋1的颜色设置为黑色，黑色可以增加太阳能的吸收效率，然后将其收集的太阳能转化为第一储热水袋1内部的热能。第一输气管道2在第一储热水袋1内弯曲分布，第二输气管道5在第二储热水袋4内弯曲分布，如此可以增加第一输气管道2与第一储热水袋1之间的接触面积和第二输气管道5与第二储热水袋4之间的接触面积，使第一储热水袋1和第二储热水袋4内部的水充分吸收第一输气管道2和第二输气管道5内部的热空气的热量，使热空气充分降温。如图3所示，第一输气管道2可在第一储热水袋1内布置成“U”型，第二输气管道5在第二储热水袋4内布置成“U”型。

需要说明的是，第一储热水袋1和第二储热水袋4内部填充的介质除了水，也可以是其他比热容较大的介质，本实施例中采用水作为介质，主要是考虑到水的成本相对较低，且可以用于灌溉，杜绝了能源的浪费问题，利于环保。

作为可选的实施方式，该储热增温系统还包括用于检测温室大棚内顶部空气温度的传感器和与传感器通信连接的可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器与排气装置3通信连接。在可编程逻辑控制器内预设一温度值，传感器设置在温室大棚内顶部，实时监测温室大棚内部的空气温度，当检测到的温度高于预设值时，可编程逻辑控制器控制排气装置3开始工作，强制进行排气，使热空气通过热空气收集装置进入第一输气管道2和第二输气管道5的内部并不断流通，从而开始蓄热储热的工作过程。

实施中，该储热增温系统还包括设置在温室大棚外部的太阳能电池板，太阳能电池板与排气装置3电连接，太阳能电池板在白天有光照时，开始进行发电，待温室大棚内部的空气达到一定温度时，对排气装置3进行供电，为排气装置3的运转提供动力。

温室大棚设置该储热增温系统后，有效避免了温室大棚内部的热空气的浪费，避免人工在夜间对温室大棚进行增温，其吸收热空气的热量之后的水还可以用于灌溉，利于对温室大棚内部的植物的生产。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于温室大棚的储热增温系统，其特征在于，包括：

热空气收集装置，设置于温室大棚内的顶部，用于收集所述温室大棚内顶部的热空气；

多个并联设置的第一储热组，包括第一储热水袋(1)和进气口与所述热空气收集装置连通的第一输气管道(2)，所述第一输气管道(2)穿设于所述第一储热水袋(1)的内部；

排气装置(3)，设置于所述温室大棚内底部，所述排气装置(3)与所述第一输气管道(2)的出气口连通，为所述第一输气管道(2)内部的空气流通提供动力。

2.根据权利要求1所述的储热增温系统，其特征在于，还包括多个并联设置的第二储热组，所述第二储热组包括第二储热水袋(4)和进气口与所述第一输气管道(2)连通的第二输气管道(5)，所述第二输气管道(5)穿设于所述第二储热水袋(4)的内部；所述第一储热组设置在所述温室大棚的后墙上，所述第二储热组设置在所述温室大棚内的地面及地面以下的土壤里。

3.根据权利要求2所述的储热增温系统，其特征在于，所述第二储热水袋(4)为多个，所述第二储热水袋(4)分别布置在种植垄的两侧和所述种植垄的下方。

4.根据权利要求1所述的储热增温系统，其特征在于，所述温室大棚包括顶部为弧形的支撑架(6)和设置在后墙位置处的多个竖直支撑杆(7)，所述支撑架(6)和所述竖直支撑杆(7)均为空心结构，所述热空气收集装置为设置在所述支撑架(6)靠近所述温室大棚顶部一端的吸气孔(8)，所述第一输气管道(2)一端与所述支撑架(6)的内部空腔连通，另一端与所述竖直支撑杆(7)的内部空腔连通。

5.根据权利要求4所述的储热增温系统，其特征在于，所述第一储热水袋(1)为多个、并沿竖直方向并列分布，所述第一储热水袋(1)上端悬挂固定，下端支撑在地面上，所述竖直支撑杆(7)之间还设置有用于固定所述第一储热水袋(1)的加固件(9)。

6.根据权利要求2所述的储热增温系统，其特征在于，所述第一储热水袋(1)和所述第二储热水袋(4)上均设置有用于向内部注水的进水口(10)和用于将水排出的出水口(11)，多个所述第一储热组之间还设置有与各个所述第一储热水袋(1)的进水口(10)连通的第一注水主管(12)和与各个所述第一储热水袋(1)的出水口(11)均连通的第一排水主管(13)；多个所述第二储热组之间还设置有与各个所述第二储热水袋(4)的所述进水口(10)连通的第二注水主管和与各个所述第二储热水袋(4)的所述出水口(11)均连通的第二排水主管。

7.根据权利要求6所述的储热增温系统，其特征在于，所述第一注水主管(12)和所述第二注水主管均与水泵连接，所述第一排水主管(13)和所述第二排水主管均与所述温室大棚的灌溉系统连接，所述第一排水主管(13)和所述第二排水主管上均设置有控制水流通断的阀门。

8.根据权利要求1或2所述的储热增温系统，其特征在于，所述第一储热水袋(1)的颜色为黑色，所述第一输气管道(2)在所述第一储热水袋(1)内弯曲分布，所述第二输气管道(5)在所述第二储热水袋(4)内弯曲分布。

9.根据权利要求1所述的储热增温系统，其特征在于，还包括用于检测所述温室大棚内顶部的空气温度的传感器和与所述传感器通信连接的可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器与所述排气装置(3)通信连接。

10.根据权利要求1所述的储热增温系统，其特征在于，还包括设置在所述温室大棚外部的太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述排气装置(3)电连接，为所述排气装置(3)的运转提供动力。