CN109952892A - 一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，包括太阳能集热器，太阳能集热器支架、散热体、密封圈、散热体堵头、散热体保温层其特征在于，所述大棚内原有龙骨支架和空间，所述太阳能集热器插入或套入散热体中一部分，接触面用密封圈密封，散热体的另一端用堵头堵住，所述太阳能集热器与散热体内装有储热介质，散热体的外部设置有散热体保温层，通过在大棚内安装数个独立的太阳能集热器可为冬季大棚种植提供清洁热源，而且通过改造太阳能集热器上散热体的长度，增加太阳能集热器内储热介质的量，减轻整套加热装置的重量，从而在保证大棚龙骨支架强度和不影响植物采光的同时可最大限度满足种植大棚的冬季清洁供暖。

Description

一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置
技术领域
本发明及太阳能利用技术领域，具体涉及一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置。
背景技术
太阳能的应用技术种类多范围广，主要包括太阳能热发电，太阳能光伏及太阳能光热利用等技术。太阳能的光热应用领域主要包括：太阳能供暖、太阳能制冷、以及太阳能热水供应。太阳能的光热利用的主要产品是太阳能热水器，可以为建筑供暖、供应热水等。太阳能产品的类型众多，主要包括：真空式太阳能热水器、无盖太阳板型热水器以及平板太阳能热水器，其中，平板型热水器在欧美被广泛使用，但在我国，主要以真空式太阳能热水器为主，普及率较高，得到人们的普遍认可。
农村农业经济近几年的到了的高速发展，新建立了大量的大棚。“大棚菜”产业已经成为一个农村农业新的经济增长点，成为调整农村产业结构的新方向。大棚菜因为挣的是季节差价，收入高，每亩大棚的净利润在15000元左右，甚至可超过60000元。一亩无公害大棚菜的收入相当于7至10亩露天品种蔬菜。由此可见，大力发展大棚蔬菜种植可以给农民尤其是北方地区的农民带来较大的经济收益。而制约大棚种植发展和农户收入最重要的因素就是夜间棚内温度骤然下降，影响种植作物的生长周期或者是使作物受到严重的冻害，从而降低农民收入甚至绝收。但是，发展大棚蔬菜种植的前提是确保棚内夜间温度能够控制在10℃以上，方可有效增加农民收入和调动农民种植大棚蔬菜或发展观光农业的积极性。为解决冬季气温低与植物生长慢的矛盾，目前农户通常使用的方法是大棚散煤供暖。大棚燃煤供暖虽然促进植物生长，但散煤燃烧后不经过处理就直接排放，会给空气带来污染。一个大棚散煤就是一个污染源，而且数量比较多，使环境监管难度增大。利用清洁能源供暖，例如电、天然气初期设备投资大，后期运行成本高是农村用清洁能源供热难以实现的主要原因，同时也限制了大气治理的推进，所以太阳能加热系统的在大棚上的使用就成为目前大棚冬季供暖研究的重点，所以如何找到一种合适的太阳能集热系统为冬季大棚提供供暖是目前急需解决的难题。
发明内容
本发明解决了现有技术存在的在大棚种植发展的过程中，当冬季使用大棚进行种植时，夜间棚内的温度骤然下降，会影响种植作物的生长周期或者是使作物受到严重的冻害，为解决冬季气温低与植物生长慢的矛盾，就需要给大棚进行供暖，然而在给大棚进行供暖的过程中，利用清洁能源供暖给大棚加装太阳能集热器，但是由于太阳能集热器需要为储热介质的储存安装联箱，联箱与加热介质的总重量太大不适合大量的安装在大棚的棚顶与龙骨支架上等问题，提供了一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，其应用时通过将单个太阳能集热器的散热段加长，每个太阳能集热器独立使用，从而减少整个太阳能加热系统的重量，从而在保证大棚龙骨支架强度的同时可满足种植大棚的冬季清洁供暖，而且可解决我国北方地区农业设施和城乡结合部使用清洁能源供热成本高、散烧煤供暖环境污染严重等问题。
本发明通过以下技术方案实现：
一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，包括太阳能集热器，太阳能集热器支架、散热体、密封圈、散热体堵头、散热体保温层其特征在于，所述大棚内设置有龙骨支架，所述太阳能集热器插入或套入散热体中一部分，接触面用密封圈密封，散热体的另一端用散热体堵头堵住，所述太阳能集热器与散热体内装有储热介质，所述散热体的外部设置有散热体保温层，新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置供热方式如下所述：
(1)将所述散热装置与水平面夹角0-90度立放固定在大棚龙骨支架上、大棚内非种植区域地面、四周墙壁，安装在白天有太阳光的位置，通过太阳能集热器吸收太阳能热量，加热散热装置内部的储热介质，将散热装置内的储热介质加热后，将热量储存在散热装置内，由于在太阳能集热器的散热体套装了散热体保温层，所以降低了太阳能集热器内热量的流失速度，当夜间大棚内温度降低与散热装置内储热介质温差增大后，储热介质散热速度增加，以起到夜间对大棚内增温的功能；
(2)太阳能集热器可铺设在大棚周围的空地上，散热体插入大棚中，在大棚与大棚外界交界直接用土壤将部分太阳能集热器埋入土中，以达到大棚密封的要求；
(3)当夜间大棚内的温度下降到设定温度以下时，大棚内的温度与太阳能集热器内的温差相差较大，会加快太阳能集热器内热量散发到大棚内的速度，从而在一定时间内给大棚内的空气进行加热，从而保证大棚内的环境温度保持在设定温度以上；
目前，在大棚种植发展的过程中，在给大棚进行冬季供暖时，存在传统的供暖方式会对空气造成污染，而利用清洁能源供暖，初期设备投资大，后期运行成本高不适合在农业大棚上推广等诸多问题，所以提供了一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，在实际使用中，太阳能集热器在大棚内棚顶、大棚内后墙、大棚内地面、大棚内空中。在大棚棚顶和大棚内空中单独的太阳能集热器在安装前先把储热介质灌装在太阳能集热器内，由于每个集热器增加了散热段的长度，整体增加了太阳能集热器的储热介质的储存量，所以不需要像常规的太阳能集热系统在大棚龙骨上还需要安装联箱，布置距离可以根据需要调整，不影响植物采光，所以如此布置大大减少了太阳能集热系统自重对龙骨支架的影响，减少了太阳能集热器安装距离对植物采光的影响，从而解决了之前不能在大棚龙骨上大量加装太阳能集热器的问题。在大棚内后墙、大棚内地面安装太阳能集热器可以单独按一定距离安装，也可以根据情况在不影响植物采光情况下多组并联、串联安装。在白天有太阳光的时候，通过太阳能集热器吸收太阳能热量，将太阳能集热器内的储热介质加热后，将热量储存在太阳能集热器内，由于在太阳能集热器的散热段套装了散热体保温层，所以降低了太阳能集热器内热量的流失速度，从而白天将大量的热量留在太阳能集热器中；当夜间大棚内的温度下降到设定温度以下时，大棚内的温度与太阳能集热器内的温差相差较大，会加快太阳能集热器内热量散发到大棚内，从而在一定时间内给大棚内的空气进行加热，从而保证大棚内的环境温度保持在设定温度以上。
进一步的，一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，太阳能集热器铺设在不影响植物采光、不影响农务人员种植的大棚内的任意地方例如：大棚内棚顶、大棚内后墙、大棚内地面、大棚内空中。
进一步的，一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，所述太阳能集热器可以为管式太阳能集热器和板式太阳能集热器。
进一步的，一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，所述散热装置内所使用的储热介质可以为液体、气体、固体或其它可用于储热的介质。
进一步的，一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，所述太阳能集热器安装时与水平面夹角范围为0-90°。
进一步的，一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，所述太阳能集热器之间的安装间距可为任意间距。
进一步的，一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，所述散热装置可以沿着其轴线方向随时都可拆卸可满足多品种柔性种植的要求。
进一步的，一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，所述安装大棚可以为普通大棚、温室大棚、智能大棚等太阳光光线可照射进内部的封闭或半封闭空间。
进一步的，一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，所述散热体可为硅胶管、橡胶管、PVC管、钢丝编软管、各种塑料管、铜管、钢管、铝管、铁管，联箱、水箱等。
进一步的，一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，所述散热装置安装时为多点支持，为了增强太阳能集热器的安装稳定性。
综上所述，本发明的以下有益效果：
1、本发明一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，该套供热方式通过在大棚内安装数个独立的太阳能集热器可为冬季大棚种植提供清洁热源，而且通过改造太阳能集热器上散热段的长度，增加了太阳能集热器内储热介质的量，从而省去在大棚龙骨支架上安装太阳能联箱，减轻整套装置的重量，符合实际的使用与安装。
2、本发明一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，该套供热系统通过在散热体上加装散热体保温层可以减缓散热体内的热量散发到大棚内，所以在夜间大棚温度降低的情况下，延长了散热体对大棚的加热时间，从而在夜间能更长时间的为大棚内作物生长提供温度与热量。
3、本发明一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，该套供热系统不但有供热效率高、技术成熟、无污染零排放等诸多优点，而且成套供暖设备价格较低可以被广大用户所接受，产品投入运营后可解决我国北方地区农业设施和城乡结合部使用清洁能源供热成本高、散烧煤供暖环境污染严重等问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明结构正视图。
图3为本发明结构散热装置的示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-太阳能集热器，2-太阳能集热器支架，3-龙骨支架，4-大棚，11-密封圈，12-散热体，13-散热体保温层，14-散热体堵头。
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明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1-3所示，一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，包括太阳能集热器1，太阳能集热器支架2、散热体12、密封圈11、散热体堵头14、散热体保温层13其特征在于，所述大棚4内原有龙骨支架3，所述太阳能集热器1插入或套入散热体12中一部分，接触面用密封圈11密封，散热体12的另一端用散热体堵头14堵住，所述太阳能集热器1与散热体12内装有储热介质，所述散热体12的外部设置有散热体保温层13，新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置供热方式如下所述：将所述散热装置与水平面夹角0-90度立放固定在大棚龙骨支架上、大棚内非种植区域地面、四周墙壁，安装在白天有太阳光的位置，通过太阳能集热器1吸收太阳能热量，加热散热装置内部的储热介质，将散热装置内的储热介质加热后，将热量储存在散热装置内，由于在太阳能集热器1的散热体12套装了散热体保温层13，所以降低了太阳能集热器1内热量的流失速度，当夜间大棚4内温度降低与散热装置内储热介质温差增大后，储热介质散热速度增加，以起到夜间对大棚内增温的功能；太阳能集热器1可铺设在大棚周围的空地上，散热体12插入大棚4中，在大棚4与大棚4外界交界直接用土壤将部分太阳能集热器1埋入土中，以达到大棚密封的要求；当夜间大棚内的温度下降到设定温度以下时，大棚4内的温度与太阳能集热器1内的温差相差较大，会加快太阳能集热器1内热量散发到大棚4内的速度，从而在一定时间内给大棚4内的空气进行加热，从而保证大棚4内的环境温度保持在设定温度以上；所述太阳能集热器1铺设在不影响植物采光、不影响农务人员种植的大棚内的任意地方例如：大棚内棚顶、大棚内后墙、大棚内地面、大棚内空中，所述太阳能集热器1可以为管式太阳能集热器和板式太阳能集热器，所述散热装置内所使用的储热介质可以为液体、气体、固体或其它可用于储热的介质，所述太阳能集热器1安装时与水平面夹角范围为0-90°，所述太阳能集热器1之间的安装间距可为任意间距，所述散热装置可以沿着其轴线方向随时都可拆卸可满足多品种柔性种植的要求，所述安装大棚可以为普通大棚、温室大棚、智能大棚等太阳光光线可照射进内部的封闭或半封闭空间，所述散热体12可为硅胶管、橡胶管、PVC管、钢丝编软管、各种塑料管、铜管、钢管、铝管、铁管、联箱、水箱等，所述散热装置安装时为多点支持，为了增强太阳能集热器1的安装稳定性。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，包括太阳能集热器(1)，太阳能集热器支架(2)、散热体(12)、密封圈(11)、散热体堵头(14)、散热体保温层(13)其特征在于，所述大棚(4)内设置有龙骨支架(3)，所述太阳能集热器(1)插入或套入散热体(12)中一部分，接触面用密封圈(11)密封，散热体(12)的另一端用散热体堵头(14)堵住，所述太阳能集热器(1)与散热体(12)内装有储热介质，所述散热体(12)的外部设置有散热体保温层(13)，新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置供热方式如下所述：
(1)将所述散热装置与水平面夹角0-90度立放固定在大棚龙骨支架上、地面上、四周墙壁上，安装在白天有太阳光的位置，通过太阳能集热器(1)吸收太阳能热量，加热散热装置内部的储热介质，将散热装置内的储热介质加热后，将热量储存在散热装置内，由于在太阳能集热器(1)的散热体(12)套装了散热体保温层(13)是否需要定义，所以降低了太阳能集热器(1)内热量的流失速度，当夜间大棚(4)内温度降低与散热装置内储热介质温差增大后，储热介质散热速度增加，以起到夜间对大棚内增温的功能；
(2)太阳能集热器(1)可铺设在大棚周围的空地上，散热体(12)插入大棚(4)中，在大棚(4)外界交界直接用土壤将部分太阳能集热器(1)埋入土中，以达到大棚密封的要求；
(3)当夜间大棚内的温度下降到设定温度以下时，大棚(4)内的温度与太阳能集热器(1)内的温差相差较大，会加快太阳能集热器(1)内热量散发到大棚(4)内的速度，从而在一定时间内给大棚(4)内的空气进行加热，从而保证大棚(4)内的环境温度保持在设定温度以上。
2.根据权利要求1所述的一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，其特征在于，太阳能集热器(1)铺设在不影响植物采光、不影响农务人员种植的大棚内的任意地方例如：大棚内棚顶、大棚内后墙、大棚内地面、大棚内空中。
3.根据权利要求1所述的一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，其特征在于，所述太阳能集热器(1)可以为管式太阳能集热器和板式太阳能集热器。
4.根据权利要求1所述的一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，其特征在于，所述散热装置内所使用的储热介质可以为液体、气体、固体或其它可用于储热的介质。
5.根据权利要求1所述的一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，其特征在于，所述太阳能集热器(1)安装时与水平面夹角范围为0-90°。
6.根据权利要求1所述的一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，其特征在于，所述太阳能集热器(1)之间的安装间距为任意间距。
7.根据权利要求1所述的一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，其特征在于，所述散热装置可以沿着其轴线方向随时都可拆卸可满足多品种柔性种植的要求。
8.根据权利要求1所述的一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，其特征在于，所述安装大棚为普通大棚、温室大棚、智能大棚等太阳光光线可照射进内部的封闭或半封闭空间。
9.根据权利要求1所述的一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，其特征在于，所述散热体(12)为硅胶管、橡胶管、PVC管、钢丝编软管、PVC管、塑料管、铜管、钢管、铝管、铁管，联箱，水箱等。
10.根据权利要求1所述的一种新型的用于大棚供热的太阳能自主散热装置，其特征在于，所述散热装置安装时为多点支持，为了增强太阳能集热器(1)的安装稳定性。
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