CN203597171U - 一种相变材料在日光温室中应用的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及设施农业工程技术领域，特别涉及一种相变材料在日光温室中应用的实验装置，包括日光温室模型（1），所述日光温室模型（1）包括底面（7）、侧面（8）、后墙面（9）以及后坡面（10），日光温室模型（1）内部布置有相变材料储存装置（3），相变材料储存装置（3）内容纳有相变材料；日光温室模型（1）内部设有热电偶（2），所述热电偶（2）连接用于采集温度数据的数据采集仪；日光温室模型（1）内部布置有用于栽培植物的花盆（4）。本实用新型提供的实验装置能够将相变材料应用于日光温室，提高日光温室的保温蓄热性能，并能实现温度数据的自动化采集，具有设备简单，设计合理，有效调节日光温室内温度热环境等特点。

Description

一种相变材料在日光温室中应用的实验装置

技术领域

本实用新型涉及设施农业工程技术领域，特别涉及一种相变材料在日光温室中应用的实验装置。

背景技术

相变材料是一种能通过形态的改变而吸收或释放能量以达到温度调节的物质，在其物相变化过程中，可以从环境吸收或放出热量，从而达到能量的储存和释放。通常相变材料有显热型和潜热型两种，与显热储热相比，潜热储热具有储热密度大，储放热过程温度相对稳定，设备体积小，过程易于控制、并且可以多次重复使用等优点，因而潜热型相变材料在实际生活的应用研究较为广泛。如在普通砂浆中掺入相变材料而制成的新型砂浆已经成为一种新的建筑材料，Outlast公司与Kelheim纤维公司合作，利用相变微胶囊技术之称的人造纤维已成功应用于纺织、服装、鞋类等行业中，此外在航空、电子等行业中相变材料也有相应的应用。我国目前设施农业生产中温室热量消耗较大，将相变材料应用于温室的环境调控中，可以有效地起到夏季隔热、冬季保温并节约能源的作用。

日光温室是一种主要依靠太阳光以获取能量而使室内维持一定温度的温室，因而要想提高日光温室的太阳能利用率，减少人工补光耗能，就必须提高温室保温蓄热的能力。潜热型相变材料作为一种良好的储热材料，可以通过改变状态实现能量的存储与释放，可以降低温室供暖和空调的负荷达到节能减排的效果。此外，潜热型相变材料在日光温室中的应用还可减少温室内温度的波动，降低建筑墙体厚度，增加温室面积，对于提高日光温室的利用率、维持温室内温度的稳定具有重要的意义。

在农业生产的日光温室中，相变材料除作为一种建筑材料应用于温室厚墙等围护结构的建设外，其他方面的研究尚少，又由于将相变材料与建筑材料结合使用需要一定的资金和技术，因而相变材料在日光温室中的应用目前较为缺乏，技术也不够成熟。本实用新型提出的一种相变材料在日光温室中应用的实验装置，是一种能够利用相变材料来调节日光温室热环境的技术，通过相变储能来充分利用太阳热能以提高日光温室的保温蓄热性，有利于提高日光温室的能量利用率，为植物的生长提供一个相对适宜的温度环境。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种相变材料在日光温室中应用的实验装置，通过在日光温室中添加相变材料储藏装置的方式，利用相变材料白天吸收太阳热量进行热量存储，夜间释放热量来达到相变材料调节温室温度的目的。本实用新型为解决冬季夜间日光温室室内温度过低，减少人工加温成本以及为作物的生长创造良好的温度环境方面提供了一定的技术基础，具有一定的生产和经济效益。

为了实现上述目的，本实用新型提出技术方案如下：

一种相变材料在日光温室中应用的实验装置，包括日光温室模型1，所述日光温室模型1包括底面7、侧面8、后墙面9以及后坡面10，

日光温室模型1内部布置有相变材料储存装置3，相变材料储存装置3内容纳有相变材料；

日光温室模型1内部设有热电偶2，所述热电偶2连接用于采集温度数据的数据采集仪；

日光温室模型1内部布置有用于栽培植物的花盆4。

所述热电偶2分别布置于日光温室模型1的底面7、侧面8、后墙面9以及后坡面10。

所述热电偶2布置于日光温室模型1的内部空间。

日光温室模型1内部布置有用于盛放花盆4的花盆储存装置5。

日光温室模型1内部布置有用以连接覆盖材料的卡槽6。

所述热电偶2在底面7上布置6个，两个侧面8上各布置4个，后墙面9以及后坡面10上布置3个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的一种相变材料在日光温室中应用的实验装置，通过在日光温室模型中放入相变材料储存装置，布置热电偶线进行温度测量，在日光温室模型内用花盆栽培植物，再采用数据采集仪进行温度数据的采集，最后再用计算机将采集到的温度数据进行处理，是一套能够实现测温—数据采集—数据显示—数据处理的实验装置。

本实用新型提供的实验装置能够将相变材料应用于日光温室，提高日光温室的保温蓄热性能，并能实现温度数据的自动化采集，具有设备简单，设计合理，有效调节日光温室内温度热环境等特点，具有良好的利用价值。

附图说明

图1本实用新型的一种相变材料在日光温室中应用的实验装置的结构示意图；

图2是日光温室模型的透视图；

图3是日光温室模型的主视图；

图4是热电偶在日光温室模型底面的测温点布置示意图；

图5是热电偶在日光温室模型侧面的测温点布置示意图；

图6是热电偶在日光温室模型后墙面的测温点布置示意图；

图7是热电偶在日光温室模型后坡面的测温点布置示意。

附图标记

1   日光温室模型      2   热电偶

3   相变材料储存装置  4   花盆

5   花盆储存装置      6   卡槽

7   底面              8   侧面

9   后墙面            10  后坡面

具体实施方式

下面，结合附图与实施例对本实用新型进行进一步说明。

参见图1，本实用新型一种相变材料在日光温室中应用的实验装置，包括日光温室模型1，所述日光温室模型1包括底面7、侧面8、后墙面9以及后坡面10。

布置于日光温室模型1内部的相变材料储存装置3，相变材料储存装置3内容纳有相变材料。

用于测量日光温室模型1内温度的热电偶2，与热电偶连接用于采集温度数据的数据采集仪。所述热电偶2分别布置于日光温室模型1的底面7、侧面8、后墙面9以及后坡面10。在本实施例中，参见图4、图5、图6、图7，所述热电偶2在底面7上布置6个，两个侧面8各布置4个，后墙面9以及后坡面10上各布置3个。另外，日光温室模型1的内部空间采用尼龙线牵引固定的方式布置4个热电偶2。

布置于日光温室模型1内的用于栽培植物的花盆4，用于盛放花盆4的花盆储存装置5以及用以连接覆盖材料的卡槽6。所述卡槽6设置于日光温室模型1的侧面8、后墙面9以及后坡面10的边缘，用卡簧连接覆盖材料。

本实施例中，日光温室模型1外壳材料均为10cm厚的彩钢板，彩钢板内填充泡沫，温室的覆盖材料为普通PEP薄膜。

本实施例中的热电偶为铜—康铜T型热电偶。

本实施例中的相变材料为硬脂酸丁酯。

本实施例中的数据采集仪为安捷伦数据采集仪，使用了其插槽1和插槽2中的42个通道。

参见图4、图5、图6、图7，具体布点方式为室外任意位置设置2个测温点，编号以SW-开头，每个温室中均匀布置20个测温点，分别为：底板6个，两个侧墙各4个，后墙和后坡各3个，温室模型内部空间采用尼龙线牵引固定的方式布置4个测温点。

Claims (6)

1.一种相变材料在日光温室中应用的实验装置，包括日光温室模型（1），所述日光温室模型（1）包括底面（7）、侧面（8）、后墙面（9）以及后坡面（10），其特征在于：

日光温室模型（1）内部布置有相变材料储存装置（3），相变材料储存装置（3）内容纳有相变材料；

日光温室模型（1）内部设有热电偶（2），所述热电偶（2）连接用于采集温度数据的数据采集仪；

日光温室模型（1）内部布置有用于栽培植物的花盆（4）。

2.如权利要求1所述的相变材料在日光温室中应用的实验装置，其特征在于：所述热电偶（2）分别布置于日光温室模型（1）的底面（7）、侧面（8）、后墙面（9）以及后坡面（10）。

3.如权利要求1所述的相变材料在日光温室中应用的实验装置，其特征在于：所述热电偶（2）布置于日光温室模型（1）的内部空间。

4.如权利要求1所述的相变材料在日光温室中应用的实验装置，其特征在于：日光温室模型（1）内部布置有用于盛放花盆（4）的花盆储存装置（5）。

5.如权利要求1所述的相变材料在日光温室中应用的实验装置，其特征在于：日光温室模型（1）内部布置有用以连接覆盖材料的卡槽（6）。

6.如权利要求2所述的相变材料在日光温室中应用的实验装置，其特征在于：所述热电偶（2）在底面（7）上布置6个，两个侧面（8）上各布置4个，后墙面（9）以及后坡面（10）上布置3个。

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