CN1537413A - 连栋温室地下水管道循环降温系统 - Google Patents
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Abstract
一种连栋温室地下水管道循环降温系统。由非独立设置的管道系统利用结构杆件或非独立设置的管道系统利用加温管道部分或非独立设置的管道系统利用苗床骨架部分分别和天沟、结构杆件、循环风扇、取水井系统组成，它可以分别使用、或组合使用。利用地下水在非独立设置的管道中进行循环降温，整个设施成本较常规降温系统低，且在降温中受高湿气候条件限制小的优点，更适合我国南方地区温室降温使用。
Description
所属技术领域
本发明涉及利用地下水进行温室夏季降温的设施系统，尤其涉及一种连栋温室地下水管道循环降温系统。
尤其是在我国南方地区，其浅层地下水含量较丰富，气候条件常常高温高湿，采用常规的水蒸发降温应用有局限性的情况下，提出地下水管道循环降温的夏季温室降温解决方案及装备系统。
背景技术
近年来，连栋温室作为现代园艺设施的主体在各地发展迅速，在蔬菜、花卉、苗木等栽培中得到越来越多的应用，为减少季节的限制，达到整年生产，夏季就必须考虑降温等措施，一般来讲，当外界气温高于32℃以上时，此时温度已接近作物生育的高温界限时，就必须采取降温措施，以满足作物的正常生长。
目前，温室常用的降温技术有：湿帘降温、喷雾降温和屋顶喷淋等。这些方法基本上都是利用水蒸发原理，也就是利用空气中水的不饱和性和水的蒸发潜热来降温的。当空气中水分没有达到饱和时，水就会蒸发变成水气进入空气。蒸发的同时吸收空气热量，降低空气的温度，但也提高了温室内的空气湿度。
这些利用水蒸发的降温技术其有效性与温室所在地区的空气湿度大小有很大关系，过高的空气湿度会抑制蒸发。在我国北方地区因空气相对干燥，实际应用的降温效果较明显，而在我国南方的大部分省份，夏季普通存在高温高湿，平均湿度就达80％左右，这很大地限制了水的有效蒸发，在实际生产应用中表现降温能力差，使用效果不佳等情况。
从蔬菜生长来看，一般蔬菜作物适宜的湿度范围为50-80％，而利用水蒸发的降温技术在降温过程中，或多或少都会再增加温室内的空气湿度，这对蔬菜的生长发育都较为不利，会导致蔬菜的病害发生。其次，在湿帘降温后，温室内的气温分布很不均匀，温差可达2-5℃。对经常使用屋顶喷淋降温，会在覆盖材料上结垢，影响透光率等。
采用地下水管道降温从使用效果来看，摆脱了受高温高湿气候条件下蒸发降温能力有限的不利条件。在生产应用中根据南方地区的地域特点，利用其地下水水位较高，蕴藏较丰富，取水方便的特点，用作温室降温的冷源，通过地下水在管道循环与温室进行热交换，在高温高湿的气候条件下也能达到有效的降温。
从设施构成本分析来看，如降温管道单独配置，耗钢量较大，成本也较高，但现在由于充分利用结构骨架、热水加温管道或苗床支承骨架，仅在此基础上作一定的调整改造，形成供回水管路，附加的成本较低。与其它降温设施相比，具有明显的成本优势，如湿帘风机系统除了配置成本较高的轴流风机外，其配套湿帘使用寿命一般为五年，其系统今后经常性的维护、更换成本相当高；喷雾系统不仅要配置成本较高的机械通风系统，而且其高压管路、供水泵组、细雾喷头、水过滤系统的组成，其配置成本也远高于地下水管道降温系统。
在国内，类似利用骨架及现有的管道系统用作温室降温设施组合解决方案至今还是空白。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连栋温室地下水管道循环降温系统。能在高湿的气候条件下也有良好的应用，并总体设施成本较低。
本发明采用的技术方案如下：
方案一
本发明包括天沟、结构拱杆、循环风扇，还包括：
1)其非独立设置的管道系统利用主体结构骨架部分，包括：兼作供水管的组合天沟的底梁、兼作回水管的组合天沟的底梁、结构杆件；组合天沟上部为集水槽，下部为分别兼作供水管或回水管的复合天沟的底梁；复合天沟底梁的缩头与结构杆件的缩头与橡胶管连接；
2)取水井系统：包括取水井、蓄水池、取水泵、排水泵、循环泵、液位传感器、水温传感器、室外给水管、室外回水管；在取水井与蓄水池之间连接管路上，设置取水泵；温室与蓄水池之间有两路管道，一路由循环泵连接，另一路直接连接；室外回水管连接温室内的室内回水管与蓄水池；蓄水池单独设置排水泵；装在取水井的液位传感器与装在蓄水池的水温传感器分别接温室的控制系统。
方案二
本发明包括天沟、结构杆件、循环风扇、加温管道系统；还包括：
1)其非独立设置的管道系统利用加温管道部分，包括：加温管道托架、挂钩、挂链、室外取水换向装置；在加温管道系统下部设为活动式的加温管道托架，在温室加温管道侧部连接挂钩，挂钩上连接挂链，悬挂于温室的上部骨架上；室外取水换向装置包括热水止水阀、地下水止水阀、室外给水管、室外回水管、循环水泵；在加温系统的室外给水管与加温系统的室外回水管配置热水止水阀与三通连接管，由室外给水管与室外回水管分别连接对应的三通连接管至蓄水池；在室外给水管与室外回水管上都设有地下水止水阀；
2)取水井系统：包括取水井、蓄水池、取水泵、排水泵、循环泵、液位传感器、水温传感器、室外给水管、室外回水管；在取水井与蓄水池之间连接管路上，设置取水泵；温室与蓄水池之间有两路管道，一路由循环泵连接，另一路直接连接；室外回水管连接温室内的室内回水管与蓄水池；蓄水池单独设置排水泵；装在取水井的液位传感器与装在蓄水池的水温传感器分别接温室的控制系统。
方案三
本发明包括天沟、结构拱杆、循环风扇、苗床骨架，还包括：
1)其非独立设置的管道系统利用苗床骨架部分，包括：苗床纵向支承骨架、横向连接管、橡胶管、室内给水管、室内回水管；在苗床纵向支承骨架之间加设横向连接管形成管路，在形成的管路的两个末端上设置缩头，通过橡胶管分别连接室内给水管、室内回水管上的缩头；多个苗床骨架形成的多个管路由并联方式连接在温室内的给水管与回水管上；
2)取水井系统：包括取水井、蓄水池、取水泵、排水泵、循环泵、液位传感器、水温传感器、室外给水管、室外回水管；在取水井与蓄水池之间连接管路上，设置取水泵；温室与蓄水池之间有两路管道，一路由循环泵连接，另一路直接连接；室外回水管连接温室内的室内回水管与蓄水池；蓄水池单独设置排水泵；装在取水井的液位传感器与装在蓄水池的水温传感器分别接温室的控制系统。
本发明的有益效果是，利用地下水在非独立设置的管道中进行循环降温，整个设施成本较常规降温系统低，且在降温中受高湿气候条件限制小的优点，更适合我国南方地区温室降温使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的装置利用结构杆件系统示意图；
图2是图1的俯视图；
图3、图4是图1、图2的连接详图；
图5是本发明的取水井的管路系统图；
图6是本发明的装置利用加温管道用作降温管道的系统示意图；
图7是图5的轴测图；
图8是本发明的加温管道的连接固定方式示意图；
图9是本发明的装置利用苗床床面骨架用作降温管道示意图；
图10是图9的平面布置图。
图中1.兼作供水管的组合天沟的底梁，2.兼作回水管的组合天沟的底梁，3.结构杆件，4.温室加温管道，5.苗床纵向支承骨架，6.循环风扇，7.取水井，8.蓄水池，9.加温系统的室外给水管，10.集水槽，11.结构杆件的缩头，12.组合天沟底梁的缩头，13.组合天沟底梁，14.橡胶管，15.加温系统的室外回水管，16.混合阀组，17.室内给水管，18.室内回水管，19.室外给水管，20.室外回水管，21.加温管道托架，22.挂钩，23.挂链，24.横向连接管，25.苗床床面，26.循环水泵，27.液位传感器，28.水温传感器，29.取水泵，30.排水泵，31.三通连接管，32.地下水止水阀，33.热水止水阀，34.控制系统。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，其非独立设置的管道系统利用加温管道部分，包括：加温管道托架21、挂钩22、挂链23、室外取水换向装置；在加温管道系统下部设为活动式的加温管道托架21，在温室加温管道4侧部连接挂钩22，挂钩22上连接挂链23，悬挂于温室的上部骨架上；室外取水换向装置包括热水止水阀33、地下水止水阀32、室外给水管19、室外回水管20、循环水泵26；在加温系统的室外给水管9与加温系统的室外回水管15配置热水止水阀33与三通连接管31，由室外给水管19与室外回水管20分别连接对应的三通连接管31至蓄水池8；在室外给水管19与室外回水管20上都设有地下水止水阀32。
如图6、图7、图8所示，其非独立设置的管道系统利用加温管道部分，包括：加温管道托架21、挂钩22、挂链23、室外取水换向装置；在加温管道系统下部设为活动式的加温管道托架21，在温室加温管道4侧部连接挂钩22，挂钩22上连接挂链23，悬挂于温室的上部骨架上；室外取水换向装置包括热水止水阀33、地下水止水阀32、室外给水管19、室外回水管20、循环水泵26；在加温系统的室外给水管9与加温系统的室外回水管15配置热水止水阀33与三通连接管31，由室外给水管19与室外回水管20分别连接对应的三通连接管31至蓄水池8；在室外给水管19与室外回水管20上都设有地下水止水阀32。
如图9、图10所示，其非独立设置的管道系统利用苗床骨架部分，包括：苗床纵向支承骨架5、横向连接管24、橡胶管、室内给水管17、室内回水管18；在苗床纵向支承骨架5之间加设横向连接管24形成管路，在形成的管路的两个末端上设置缩头，通过橡胶管分别连接室内给水管17、室内回水管18上的缩头；多个苗床骨架形成的多个管路由并联方式连接在温室内的给水管17与回水管18上。
如图5所示，取水井系统包括取水井7、蓄水池8、取水泵29、排水泵30、循环水泵26、液位传感器27、水温传感器28、室外给水管19、室外回水管20；在取水井7与蓄水池8之间连接管路上，设置取水泵29；温室与蓄水池8之间有两路管道，一路由循环泵26连接，另一路直接连接；室外回水管连接温室内的室内回水管18与蓄水池8；蓄水池8单独设置排水泵30；装在取水井7的液位传感器27与装在蓄水池8的水温传感器28分别接温室的控制系统34。
本发明工作过程如下：
如图1、图2、图3、图4、图5所示，为其非独立设置的管道系统利用结构杆件部分，用作地下水管道降温的系统示意及连接详图。对常规的天沟作改进调整，形成组合天沟，组合天沟的上部为集水槽10，下部为组合天沟底梁13，温室上部的结构杆件通过连接件15与组合天沟的集水槽10连接在一起。低温地下水从取水井7抽取至蓄水池8，通过系统的循环水泵26进入兼作供水管的组合天沟的底梁1，地下水又进一步经过结构杆件的缩头11、橡胶连接管14、组合天沟底梁的缩头12，进入各结构杆件3，缩头连接是为了保证进入各结构骨架的地下水量的一致性，另外结构骨架在空间上分布均匀，故可保证温室内降温的均匀性，结构杆件3作为管路系统中的各支管，其总体表面积较大且位置较高，能与温室内上部的高温空气有较好的热交换，带走温室内积余的热量，达到降温的效果。地下水流经结构杆件3后，又经缩头与橡胶连接管14至兼作回水管的组合天沟的底梁2，此时的组合天沟底梁是用作回水干管，最后回至蓄水池8，根据需要作再次循环使用。系统中的取水井的数量与布置方式，是根据取水井的出水量，确定在温室单侧布置或双侧布置，蓄水池选择的容量应略大于所循环管路的容量。
如图5、图6、图7所示，为利用温室加温管道系统用作降温管道的系统组成，整个管道系统由室外给水管19、室外回水管20、室内供水管17、室内回水管18、换向阀组、混合阀组16、加温管道4组成。低温地下水从取水井7抽至蓄水池8，经冷热水换向阀组进入加温系统的室外给水管9，再进一步进入混合阀组16，经混合阀组的调配，可以控制与分配进入温室内各分区的地下低温水的水量。地下水经过分配调节后进入分区的室内给水管18，再经缩头与橡胶连接管至温室加温管道4，实现温室内空气热交换后，又经缩头与橡胶管回至室内回水管18，最后回至储水池8。
如图8所示，温室加温管道4搁置在托架21作活动式固定，温室加温管道4上设置固定挂钩22、挂链23，移动悬挂于上部温室结构中，可根据温室内的作物的高度调节挂链悬挂高度，从而改变温室加温管道4在空中的高度。
如图5、图9、图10所示，在需配置苗床的温室，利用苗床面25下的苗床纵向支承骨架5用作降温管道，其低温地下水的流程基本同上述结构骨架降温的流程。主要对苗床纵向支承骨架5加设横向连接管24，形成密封的U形循环支路。其循环支路与供回水管采用缩头与橡胶管14连接，保证水量分配均匀。
如图5所示，地下取水系统是整个降温系统不可缺少的一个组成部分，它包括取水井7、储水池8、水温传感器、液位传感器、取水泵、排水泵、循环水泵以及连接的管件。取水井根据地区的地质条件情况，选择适宜的地下井构造类型与取水深度，以保证满足取水的水量与水温要求。低温地下水由取水泵29抽至蓄水池8，再由管路的循环泵26泵入供水干管至温室内降温管路，与温室内的换热后的地下水，最后经回水干管20回至储水池8。管路的循环水泵6，为降温管道系统提供循环动力源，是根据整个管路系统计算得到的的水头损失与供水流量进行配置。储水池的配置水温传感器28适时检测回水温度，由控制系统或人工判断是否继续循环降温或进行换水。取水井的液位传感器27检测取水井内水位数据，传至控制系统或显示给管理操作人员，判断是否可从取水井取水。
非独立设置的降温管道系统的每部分可以单独运行，也可以多部分组合使用，适合解决我国南方地区高温高湿的气候条件下的温室夏季降温问题。
Claims (3)
1.一种连栋温室地下水管道循环降温系统，包括天沟、结构杆件、循环风扇，其特征在于包括：
1)其非独立设置的管道系统利用结构杆件部分，包括：兼作供水管的组合天沟的底梁(1)、兼作回水管的组合天沟的底梁(2)、结构杆件(3)；组合天沟上部为集水槽(10)，下部为分别兼作供水管或回水管的复合天沟的底梁(1、2)；复合天沟底梁的缩头(12)与结构杆件的缩头(11)与橡胶管(14)连接；
2)取水井系统：包括取水井(7)、蓄水池(8)、取水泵(29)、排水泵(30)、循环水泵(26)、液位传感器(27)、水温传感器(28)、室外给水管(19)、室外回水管(20)；在取水井(7)与蓄水池(8)之间连接管路上，设置取水泵(29)；温室与蓄水池(8)之间有两路管道，一路由循环泵(26)连接，另一路直接连接；室外回水管连接温室内的室内回水管(18)与蓄水池(8)；蓄水池(8)单独设置排水泵(30)；装在取水井(7)的液位传感器(27)与装在蓄水池(8)的水温传感器(28)分别接温室的控制系统(34)。
2.一种连栋温室地下水管道循环降温系统，包括天沟、结构杆件、循环风扇，加温管道系统，其特征在于包括：
1)其非独立设置的管道系统利用加温管道部分，包括：加温管道托架(21)、挂钩(22)、挂链(23)、室外取水换向装置；在加温管道系统下部设为活动式的加温管道托架(21)，在温室加温管道(4)侧部连接挂钩(22)，挂钩(22)上连接挂链(23)，悬挂于温室的上部骨架上；室外取水换向装置包括热水止水阀(33)、地下水止水阀(32)、室外给水管(19)、室外回水管(20)、循环水泵(26)；在加温系统的室外给水管(9)与加温系统的室外回水管(15)配置热水止水阀(33)与三通连接管(31)，由室外给水管(19)与室外回水管(20)分别连接对应的三通连接管(31)至蓄水池(8)；在室外给水管(19)与室外回水管(20)上都设有地下水止水阀(32)；
2)取水井系统：包括取水井(7)、蓄水池(8)、取水泵(29)、排水泵(30)、循环水泵(26)、液位传感器(27)、水温传感器(28)、室外给水管(19)、室外回水管(20)；在取水井(7)与蓄水池(8)之间连接管路上，设置取水泵(29)；温室与蓄水池(8)之间有两路管道，一路由循环水泵(26)连接，另一路直接连接；室外回水管连接温室内的室内回水管(18)与蓄水池(8)；蓄水池(8)单独设置排水泵(30)；装在取水井(7)的液位传感器(27)与装在蓄水池(8)的水温传感器(28)分别接温室的控制系统(34)。
3.一种连栋温室地下水管道循环降温系统，包括天沟、结构杆件、循环风扇，苗床骨架，其特征在于包括：
1)其非独立设置的管道系统利用苗床骨架部分，包括：苗床纵向支承骨架(5)、横向连接管(24)、橡胶管、室内给水管(17)、室内回水管(18)；在苗床纵向支承骨架(5)之间加设横向连接管(24)形成管路，在形成的管路的两个末端上设置缩头，通过橡胶管分别连接室内给水管(17)、室内回水管(18)上的缩头；多个苗床骨架形成的多个管路由并联方式连接在温室内的给水管(17)与回水管(18)上；
2)取水井系统：包括取水井(7)、蓄水池(8)、取水泵(29)、排水泵(30)、循环水泵(26)、液位传感器(27)、水温传感器(28)、室外给水管(19)、室外回水管(20)；在取水井(7)与蓄水池(8)之间连接管路上，设置取水泵(29)；温室与蓄水池(8)之间有两路管道，一路由循环水泵(26)连接，另一路直接连接；室外回水管连接温室内的室内回水管(18)与蓄水池(8)；蓄水池(8)单独设置排水泵(30)；装在取水井(7)的液位传感器(27)与装在蓄水池(8)的水温传感器(28)分别接温室的控制系统(34)。
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2003
- 2003-10-23 CN CNB2003101082072A patent/CN1271912C/zh not_active Expired - Fee Related
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