CN111602541B - 一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法 - Google Patents

一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法，包括以下主要步骤：无土栽培；开机供暖；立体灌溉；节水循环；水源补给，上述室内无人栽培供暖过程中所用到的循环供暖栽培装置包括安装在温室外侧的空气热泵和过滤箱，所述温室内分别安装有换热水箱，所述空气热泵和换热水箱之间共同安装有循环换热管，所述换热水箱上分别安装有供暖管和水泵。本发明通过水泵实现供暖循环、灌溉循环和水源补充，通过节流灌溉阀和节流进水阀实现自动灌溉，无需人工操作，通过供暖管地面供暖降低对气流的影响，提升供暖效果以及较少植物水分蒸发，较少灌溉用水。

Description

一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法
技术领域
本发明涉及热泵机领域，尤其涉及一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法。
背景技术
在北方一些地区，秋季的天气就显得格外寒冷，寒冷的天气不利于蔬菜、瓜果等生长，因此需要在温室内种植。
现有的温室热泵供暖仅通过空气热泵吹风的形式向温室内供暖，其供暖的效果差，且热空气易带走植物的水分，使得植物缺水导致生长减速或死亡，则会使得栽培人员需要频繁给植物浇水，增加工作量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在风暖供暖过程中导致植物缺水，从而需要频繁浇水，增加工作量的缺点，而提出的一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法，包括以下主要步骤：
a：无土栽培；在栽培盖上的栽培孔内插扦植株，完成所有植株的栽培，等待供暖；
b：开机供暖；打开空气热泵和水泵，空气热泵通过循环换热管在换热水箱内换热，水泵使得供暖管内的水流通过换热水箱换热后循环流动；
c：立体灌溉；节流灌溉阀能够使得供暖管供暖冷却后的水流沿灌溉管流入到最上层的储水盒内，然后通过桥接管层层流动灌溉；
d：节水循环；储水盒内多余的水流通过最下层的储水盒上的回流管流入到过滤管内，过滤管内的水流流入过滤箱内过滤并通过净水管排出到供暖管内继续使用；
c：水源补给；节流进水阀能够使得外部水流缓慢进入到供暖管内补充因灌溉损失的水流，保证供暖水源和灌溉水源充足。
上述室内无人栽培供暖过程中所用到的循环供暖栽培装置包括安装在温室外侧的空气热泵和过滤箱，所述温室内分别安装有换热水箱，所述空气热泵和换热水箱之间共同安装有循环换热管，所述换热水箱上分别安装有供暖管和水泵，所述供暖管埋设于温室的地面，所述供暖管上安装有单向阀，所述温室内安装有多个栽培架，每个所述栽培架均包括多个层架的栽培盒，每个所述栽培盒均包括储水盒和栽培盖，且栽培盖盖在储水盒上，所述栽培盖上开设有多个栽培孔，位于最上层的多个所述储水盒上均安装有灌溉管，位于最下层的多个所述储水盒上均安装有回流管，每两层所述储水盒之间通过桥接管连通；
每个所述灌溉管均向下延伸并连通供暖管，每个所述灌溉管上均安装有节流灌溉阀，所述温室地面埋设有过滤管，多个所述回流管向下延伸并连通过滤管，所述过滤管延伸至温室外侧并安装在过滤箱上，所述过滤箱上安装有净水管，所述净水管延伸至温室内并安装在供暖管上，所述净水管上安装有止逆阀，所述供暖管上安装有进水管，所述进水管延伸至温室外侧并安装有节流进水阀；
开始供暖时，空气热泵工作通过循环换热管在换热水箱内循环换热，水泵工作时使得供暖管在换热水箱内循环换热供暖，使得温室内的温度不断升高，温度升高后植物蒸腾作用增加，使得植物表面的水分快速蒸发，则植物处于缺水状态；
节流灌溉阀使得供暖管内供暖冷却的水缓慢通过灌溉管进入最上层的储水盒内，并通过桥接管逐渐进入每个储水盒内，使得植物底部的水源充足，供植物吸收，多余的水通过下层储水盒上的回流管流入过滤管内，过滤管将经过植物根部的水流输送至过滤箱内过滤并通过净水管排出到供暖管内重复供暖使用，节省水资源；
外部供水通过节流进水阀和进水管向供暖管内缓慢加水，补充供暖管内因灌溉被植物吸收的水分，保持供暖管内的水量充足，避免影响供暖管供暖；
通过水泵5使得供暖水流和灌溉水流的持续循环，通过进水管6使得水源能够及时得到补充，通过节流灌溉阀731和节流进水阀61使得供暖循环、灌溉循环、水源补充自动进行，无需人工浇水，降低工作量，且供暖管41通过热传导供暖对温室1内的气流影响较低，仅通过温室1内热空气与冷空气的对流达到均匀供暖的效果，使得植物水分蒸发速度变慢，节省灌溉水资源。
优选地，所述进水管与供暖管的连接处位于净水管与水泵之间，既能够避免进水管进水导致水流逆向流动，也能够使得进水管进入的冷水对温室温度产生的干扰降到最低。
优选地，所述净水管与供暖管的连接处位于单向阀和进水管之间，既能够避免净水管排出的过滤水逆向流动影响供暖效果，且净水管越靠近水泵处越能够被水泵将过滤水抽出，避免净水管因水压的不足而无法及时的排出到供暖管内，且净水管上的止逆阀能够避免因水泵停止而导致净水管内的过滤水回流进入过滤箱内，造成重复过滤的问题。
优选地，多个所述灌溉管与供暖管的连接处靠近单向阀并远离换热水箱，能够保证灌溉管灌溉的水流为供暖管内供暖冷却后的水流，避免灼伤植物根部，也能够保证供暖管内的水压能够通过灌溉管进入储水盒内。
本发明具有以下有益效果：
1、通过埋设在温室地面的供暖管供暖使得温室内下层空气温度上升，则温度较高的热空气向上流动，使得上层冷空气下沉并再次被供暖管加热，即依靠受热空气与冷空气形成对流使得温室内温度均匀上升，即增加了供暖效果，也能够降低对温室内气流的扰动，减少植物水分的蒸发，从而减少灌溉用水，节约水资源。
2、通过水泵使得供暖管内的水循环供暖，且能够使得供暖管内的水进入灌溉管实现灌溉循环，并通过进水管使得水源能够及时得到补充，且节流进水阀和节流灌溉阀能够实现自动缓慢灌溉和进水补充，无需人工看管浇水，降低栽培种植的工作量。
3、进水管位于净水管与水泵之间，既能够避免进水管进水时导致水流逆向流动影响供暖效果，也能够使得进水管进入的冷水对温室温度产生的干扰降到最低。
4、净水管位于单向阀和进水管之间，既能够避免净水管排出的过滤水逆向流动影响供暖效果，且净水管越靠近水泵处越能够被水泵将过滤水抽出，避免净水管因水压的不足而无法及时的排出到供暖管内。
5、灌溉管与供暖管的连接处靠近单向阀并远离换热水箱，能够保证灌溉管灌溉的水流为供暖管内供暖冷却后的水流，避免灼伤植物根部，也能够保证供暖管内的水压能够通过灌溉管进入储水盒内。
综上所述，本发明通过水泵实现供暖循环、灌溉循环和水源补充，通过节流灌溉阀和节流进水阀实现自动灌溉，无需人工操作，通过供暖管地面供暖降低对气流的影响，提升供暖效果以及较少植物水分蒸发，较少灌溉用水。
附图说明
图1为本发明提出的一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法的无人供暖栽培流程示意图；
图2为本发明提出的一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法的循环供暖栽培装置结构示意图；
图3为本发明提出的一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法的循环供暖栽培装置的栽培盒部分放大图。
图中：1温室、2空气热泵、21循环换热管、3过滤箱、31过滤管、32净水管、321止逆阀、4换热水箱、41供暖管、411单向阀、5水泵、6进水管、61节流进水阀、7栽培盒、71栽培盖、711栽培孔、72储水盒、721桥接管、73灌溉管、731节流灌溉阀、74回流管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
参照图1-3，一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法，包括以下主要步骤：
a：无土栽培；在栽培盖71上的栽培孔711内插扦植株，完成所有植株的栽培，等待供暖；
b：开机供暖；打开空气热泵2和水泵5，空气热泵2通过循环换热管21在换热水箱4内换热，水泵5使得供暖管41内的水流通过换热水箱4换热后循环流动；
c：立体灌溉；节流灌溉阀731能够使得供暖管41供暖冷却后的水流沿灌溉管73流入到最上层的储水盒72内，然后通过桥接管721层层流动灌溉；
d：节水循环；储水盒72内多余的水流通过最下层的储水盒72上的回流管74流入到过滤管31内，过滤管31内的水流流入过滤箱3内过滤并通过净水管32排出到供暖管41内继续使用；
c：水源补给；节流进水阀61能够使得外部水流缓慢进入到供暖管41内补充因灌溉损失的水流，保证供暖水源和灌溉水源充足。
上述室内无人栽培供暖过程中所用到的循环供暖栽培装置包括安装在温室1外侧的空气热泵2和过滤箱3，温室1内分别安装有换热水箱4，空气热泵2和换热水箱4之间共同安装有循环换热管21，换热水箱4上分别安装有供暖管41和水泵5，供暖管41埋设于温室1的地面，供暖管41上安装有单向阀411，温室1内安装有多个栽培架，每个栽培架均包括多个层架的栽培盒7，每个栽培盒7均包括储水盒72和栽培盖71，且栽培盖71盖在储水盒72上，栽培盖71上开设有多个栽培孔711，位于最上层的多个储水盒72上均安装有灌溉管73，位于最下层的多个储水盒72上均安装有回流管74，每两层储水盒之间通过桥接管721连通；
每个灌溉管73均向下延伸并连通供暖管41，每个灌溉管73上均安装有节流灌溉阀731，温室1地面埋设有过滤管31，多个回流管74向下延伸并连通过滤管31，过滤管31延伸至温室1外侧并安装在过滤箱3上，过滤箱3上安装有净水管32，净水管32延伸至温室1内并安装在供暖管41上，净水管32上安装有止逆阀321，供暖管41上安装有进水管6，进水管6延伸至温室1外侧并安装有节流进水阀61；
开始供暖时，空气热泵2工作通过循环换热管21在换热水箱4内循环换热，水泵5工作时使得供暖管41在换热水箱4内循环换热供暖，使得温室1内的温度不断升高，温度升高后植物蒸腾作用增加，使得植物表面的水分快速蒸发，则植物处于缺水状态；
节流灌溉阀731使得供暖管41内供暖冷却的水缓慢通过灌溉管73进入最上层的储水盒72内，并通过桥接管721逐渐进入每个储水盒72内，使得植物底部的水源充足，供植物吸收，多余的水通过下层储水盒72上的回流管74流入过滤管31内，过滤管31将经过植物根部的水流输送至过滤箱3内过滤并通过净水管32排出到供暖管41内重复供暖使用，节省水资源；
外部供水通过节流进水阀61和进水管6向供暖管41内缓慢加水，补充供暖管41内因灌溉被植物吸收的水分，保持供暖管41内的水量充足，避免影响供暖管41供暖；
通过水泵5使得供暖水流和灌溉水流的持续循环，通过进水管6使得水源能够及时得到补充，通过节流灌溉阀731和节流进水阀61使得供暖循环、灌溉循环、水源补充自动进行，无需人工浇水，降低工作量，且供暖管41通过热传导供暖对温室1内的气流影响较低，仅通过温室1内热空气与冷空气的对流达到均匀供暖的效果，使得植物水分蒸发速度变慢，节省灌溉水资源。
进水管6与供暖管41的连接处位于净水管32与水泵5之间，既能够避免进水管6进水导致水流逆向流动，也能够使得进水管6进入的冷水对温室1温度产生的干扰降到最低。
净水管32与供暖管41的连接处位于单向阀411和进水管6之间，既能够避免净水管32排出的过滤水逆向流动影响供暖效果，且净水管32越靠近水泵5处越能够被水泵5将过滤水抽出，避免净水管32因水压的不足而无法及时的排出到供暖管41内，且净水管32上的止逆阀321能够避免因水泵5停止而导致净水管32内的过滤水回流进入过滤箱3内，造成重复过滤的问题。
多个灌溉管73与供暖管41的连接处靠近单向阀411并远离换热水箱4，能够保证灌溉管73灌溉的水流为供暖管41内供暖冷却后的水流，避免灼伤植物根部，也能够保证供暖管41内的水压能够通过灌溉管73进入储水盒72内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种高寒地区室内栽培热泵供暖的方法，其特征在于，包括以下主要步骤：a：无土栽培；在栽培盖(71)上的栽培孔(711)内插扦植株，完成所有植株的栽培，等待供暖；b：开机供暖；打开空气热泵(2)和水泵(5)，空气热泵(2)通过循环换热管(21)在换热水箱(4)内换热，水泵(5)使得供暖管(41)内的水流通过换热水箱(4)换热后循环流动；c：立体灌溉；节流灌溉阀(731)能够使得供暖管(41)供暖冷却后的水流沿灌溉管(73)流入到最上层的储水盒(72)内，然后通过桥接管(721)层层流动灌溉；d：节水循环；储水盒(72)内多余的水流通过最下层的储水盒(72)上的回流管(74)流入到过滤管(31)内，过滤管(31)内的水流流入过滤箱(3)内过滤并通过净水管(32)排出到供暖管(41)内继续使用；e：水源补给；节流进水阀(61)能够使得外部水流缓慢进入到供暖管(41)内补充因灌溉损失的水流，保证供暖水源和灌溉水源充足；
上述室内栽培热泵供暖过程中所用到的循环供暖栽培装置包括安装在温室(1)外侧的空气热泵(2)和过滤箱(3)，所述温室(1)内分别安装有换热水箱(4)，所述空气热泵(2)和换热水箱(4)之间安装有循环换热管(21)，所述换热水箱(4)上分别安装有供暖管(41)和水泵(5)，所述供暖管(41)埋设于温室(1)的地面，所述供暖管(41)上安装有单向阀(411)，所述温室(1)内安装有多个栽培架，每个所述栽培架均包括多个层架和设于层架上的多个栽培盒(7)，每个层架上设有一个栽培盒(7)；每个所述栽培盒(7)均包括储水盒(72)和栽培盖(71)，且栽培盖(71)盖在储水盒(72)上，所述栽培盖(71)上开设有多个栽培孔(711)，位于最上层的多个所述储水盒(72)上均安装有灌溉管(73)，位于最下层的多个所述储水盒(72)上均安装有回流管(74)，每两层所述储水盒之间通过桥接管(721)连通；每个所述灌溉管(73)均向下延伸并连通供暖管(41)，每个所述灌溉管(73)上均安装有节流灌溉阀(731)，所述温室(1)地面埋设有过滤管(31)，多个所述回流管(74)向下延伸并连通过滤管(31)，所述过滤管(31)延伸至温室(1)外侧并安装在过滤箱(3)上，所述过滤箱(3)上安装有净水管(32)，所述净水管(32)延伸至温室(1)内并安装在供暖管(41)上，所述净水管(32)上安装有止逆阀(321)，所述供暖管(41)上安装有进水管(6)，所述进水管(6)延伸至温室(1)外侧并安装有节流进水阀(61)；
所述进水管(6)与供暖管(41)的连接处位于净水管(32)与水泵(5)之间；所述净水管(32)与供暖管(41)的连接处位于单向阀(411)和进水管(6)之间；多个所述灌溉管(73)与供暖管(41)的连接处靠近单向阀(411)并远离换热水箱(4)。
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