CN204146106U - 一种功能分离的日光温室墙体 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于温室加温技术领域，提供一种功能分离的日光温室墙体，由保温墙和强制循环内置集热系统构成；所述保温墙由若干保温砌块拼接安装于后墙骨架结构上而成，实现保温功能；强制循环内置集热系统设于温室内，由强制循环内置集热板、蓄热池、连接管道、流体介质及控制系统构成，实现蓄热功能；强制循环内置集热板安装在日光温室保温墙室内一侧，蓄热池埋入温室内地下，两者通过两条连接管道连接成回路，控制系统调节流体介质在回路中的流动。本实用新型的功能分离的日光温室墙体以保温墙完成原温室北墙的保温和承重功能，以强制循环内置集热系统完成原温室北墙的蓄热/放热功能，在提高温室蓄热保温能力的同时，减少了温室北墙的占地面积。

Description

一种功能分离的日光温室墙体

技术领域

本实用新型属于温室加温技术领域，具体涉及一种功能分离的日光温室墙体。

背景技术

体现日光温室特征最为重要的结构是其北侧墙体，不仅具有保温隔热作用，而且还具有良好的蓄热增温功能，白天蓄积来自太阳辐射的热量，夜晚源源不断地向室内释放。但长期以来，这种依靠北墙被动式的热量蓄积方式，由于墙体材料的传热特性和热容量的限制，蓄积与释放过程缓慢，有效蓄积与释放的热量有限，尤其是在极端低温或连阴天的情况下，温室夜晚的温度往往难以满足蔬菜的生长需求，冻害现象时有发生。一些地区为增加北墙蓄热量，盲目加大北墙厚度，甚至达到4-7米，不仅严重浪费土地资源，而且增温效果也极为有限。如能找到一种方法将日光温室墙体的保温隔热与蓄热增温功能分离，提高日光温室内太阳能热转化效率，则会大大增加日光温室的蓄热量。

实用新型内容

针对现有日光温室墙体被动蓄放热的模式对太阳辐射有效吸收量较小的问题，本实用新型的目的是提出一种功能分离的日光温室墙体，增加墙体的有效蓄积热量。

一种功能分离的日光温室墙体，由保温墙和强制循环内置集热系统构成；所述保温墙由若干保温砌块拼接安装于后墙骨架结构上而成，取代日光温室北墙的位置，实现日光温室北墙的保温功能；强制循环内置集热系统设于温室内，由强制循环内置集热板、蓄热池、连接管道、流体介质及控制系统构成，实现日光温室北墙的蓄热功能；强制循环内置集热板安装在保温墙室内一侧，蓄热池埋入温室内地下，两者通过两条连接管道连接成回路，控制系统调节流体介质在回路中的流动。所述流动具体为流体介质适时地从将蓄热池通过一条连接管道流向强制循环内置集热板，同时将原来在强制循环内置集热板内的流体介质经另一条连接管道导回蓄热池。

其中，所述保温墙用于阻止温室中的热量向室外传递，优选厚15cm-20cm(因为结构的稳定性和可施工性的要求，目前工艺上还不能做得更薄)。所述保温砌块由热阻较大且防火的隔热材料作为芯材，外层附着保护材料。其中，所述芯材优选聚苯板，所述保护材料优选水泥板。保温砌块优选厚15cm-20cm。

其中，所述控制系统包括时间控制器、温度传感器、流量控制器、机泵和阀门，通过时间控制器、温度传感器、流量控制器协调控制机泵和阀门的开关来调节强制循环内置集热系统的运行。

其中，所述强制循环内置集热板由集热膜、分液管、回液管、保温层、固定支架构成；所述固定支架为固定在保温墙上的矩形框架；分液管和回液管分别固定在固定支架的上方与下方；集热膜面向阳面平展地将分液管和回液管同时套入其中，并密封其左右两侧；固定支架上设前压条使分液管和回液管之间的集热膜形成紧密贴合的双层膜；保温层紧贴在集热膜的背阴面，分液管向地面一侧开有小孔，将流体介质导入集热膜使流体介质顺双层膜之间的缝隙流动，升温后从回液管导出。

其中，分液管设有调整条以调节液流的均匀性。

其中，分液管和回液管的终端均设有管堵和密封喉箍，防止流体介质流出；分液管延伸即为连接蓄热池的一条连接管道，回液管延伸即为连接蓄热池的另一条连接管道。

其中，所述固定支架的材质为能起固定作用的任何材质，优选硬质PVC型材。

其中，所述集热膜优选黑膜，更优选热吸收率较高的黑色PVC塑料薄膜。

其中，集热膜下端在固定支架上设有管箍螺栓，用于调节集热膜的张紧程度。

其中，所述密封其左右两侧，为以热熔焊接密封集热膜左右两侧。

其中，所述连接管道、分液管和回液管优选为PVC回水管。

其中，所述流体介质为比热较大的液体，优选为水(方便、低成本、无污染)。

其中，所述蓄热池优选设有加热装置，加热装置优选电加热装置。

功能分离的日光温室墙体的使用方法，具体步骤如下：

1)以后墙骨架结构为支撑，以保温砌块拼接安装保温墙作为温室的北墙，在此基础上建设温室，并设置强制循环内置集热系统，在其中强制循环内置集热系统的强制循环内置集热板安装在保温墙的室内一侧。

2)通过控制系统调节阀门和机泵运行强制循环内置集热系统，具体为：

白天，打开阀门，根据时间控制模式，在早上揭开保温被以后，一般为上午8:30-9:00，开始运行机泵，形成“蓄热池-强制循环内置集热板-蓄热池”回路：机泵使流体介质从蓄热池经管道导入强制循环内置集热板，吸收太阳辐射所提供的热能升温后，流体介质顺管道导出强制循环内置集热板并流回蓄热池，实现流体介质在蓄热池、强制循环内置集热板之间循环流动，持续吸热，直到傍晚关闭机泵和阀门。

晚上，打开阀门，利用温度传感器测定温室内温度及蓄热池温度，根据温度控制模式，当室内温度低于12℃且蓄热池温度高于25℃时，运行机泵，形成“蓄热池-强制循环内置集热板-蓄热池”回路：机泵使流体介质从蓄热池经管道导入强制循环内置集热板，放出流体介质蕴藏的热能后温度降低，流体介质顺管道导出强制循环内置集热板并流回蓄热池，实现流体介质在蓄热池、强制循环内置集热板之间循环流动，持续放热，直到室内温度合适，当蓄热池温度低于20℃时，关闭机泵和阀门。当室内温度较低，但蓄热池温度低于25℃时，启动加热装置，予以补充热量。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型将传统温室北墙墙体的功能进行分离，即以保温墙完成原温室北墙的保温功能，以强制循环内置集热系统完成原温室北墙的蓄热/放热功能，在提高温室蓄热保温能力的同时，大大减少了温室北墙的占地面积，将温室土墙的厚度从传统的6米以上，减少到了20cm以内。

2、本实用新型为增加墙体蓄放热能力，采用强制循环内置集热板并选择一种热容较大的流体为介质，通过主动式的蓄放热模式，白天尽可能多的蓄积热量，夜间或温度过低时充分放热。

3、本实用新型为阻止热量的损失，保温墙由若干保温砌块拼接安装而成，拼接安装过程简单，保温效果佳。

4、蓄热池埋入地下，在利用了土壤的隔热作用的同时，避免侵占温室种植空间。

5、使用时间、温度、流量协调控制系统，精准控制，节省人力，确保温室内温度适宜。

6、本实用新型强制循环内置集热板的集热膜由设在固定支架上的前压条来确保双层膜紧密贴合，避免了双层膜不紧密贴合导致的流体介质断流。

7、本强制循环内置集热板可通过分液管上设有的调整条调节液流的均匀性，以更精准地控制流体介质在集热膜中的流速，进而控制流体介质升温的速度。

8、本强制循环内置集热板的集热膜两侧以热熔焊接密封，避免了集热膜密封不严而导致的流体介质渗漏的情况和空气进入导致断流的情况。

9、分液管延伸即为连接蓄热池的一条连接管道，回液管延伸即为连接蓄热池的另一条连接管道，避免不同口径管道相互接连，且分液管和回液管的终端均设有管堵和密封喉箍，大大降低了流体介质出现渗漏的可能性，确保系统的可靠性。

10、集热膜支撑框架下端设置了管箍螺栓用于调节集热膜的张紧程度，以使集热膜平整。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述功能分离的日光温室墙体结构示意图。

图2为本实用新型实施例1所述日光温室的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1所述保温砌块的结构示意图。

图4为本实用新型实施例1所述强制循环内置集热板的正面结构示意图。

图5为本实用新型实施例1所述强制循环内置集热板的侧面结构示意图。

图中，1为保温墙，2为强制循环内置集热板，3为连接管道，4为蓄热池，5为聚苯板，6为水泥板，7为集热膜，8为分液管，9为回液管，10为保温层，11为固定支架，12为前压条，13为调整条，14为管堵、15为密封喉箍、16为安装固定件、17为固定管卡、18为密封条、19为管箍螺栓。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用于限制本实用新型的范围。

实施例中，如无特殊说明，所使用的方法和设备均为本领域常规的方法和设备。

实施例1：功能分离的日光温室墙体

下面以墙体蓄放热功能分离的日光温室为例阐明本实用新型的应用模式。

功能分离的日光温室墙体，如图1所示，一种功能分离的日光温室墙体，由保温墙1和强制循环内置集热系统构成。所述保温墙1由若干保温砌块拼接安装于后墙骨架结构上而成，取代日光温室北墙的位置，起承重和保温的作用本实施例中保温墙厚18cm。强制循环内置集热系统设于温室内，由强制循环内置集热板2、蓄热池4、连接管道3、流体介质及控制系统构成；强制循环内置集热板2安装在保温墙1室内一侧，蓄热池4埋入温室内地下，两者通过两条连接管道3连接成回路，控制系统调节流体介质适时地从将蓄热池4通过一条连接管道流向强制循环内置集热板2，同时将原来在强制循环内置集热板2内的流体介质经另一条连接管道导回蓄热池4。

本实施例的日光温室采用全钢装配式骨架，独立基础，温室长80m，跨10m，脊高4.5m，如图2所示。

组成保温墙1的保温砌块结构如图3所示，由热阻较大且防火的隔热材料聚苯板5作为芯材，外层附着保护材料水泥板6，两种材料粘合组成。

所述强制循环内置集热板2的正面结构如图4所示，侧面结构如图5所示：由黑色的集热膜7、分液管8、回液管9、保温层10、固定支架11构成；所述固定支架11为以固定支架左右边框上的安装固定件16固定在保温墙1上的矩形框架，固定支架11的材质为硬质PVC型材；分液管8和回液管9分别以固定管卡17固定在固定支架11的上边框与下边框上；集热膜7面向阳面平展地将分液管8和回液管9同时套入其中，并以热熔焊接形成密封条18密封其左右两侧；固定支架11上设前压条12使分液管8和回液管9之间的集热膜7形成紧密贴合的双层膜；保温层10紧贴在集热膜7的背阴面，分液管8向地面一侧开有小孔，将流体介质导入集热膜7使流体介质顺双层膜之间的缝隙流动，升温后从回液管9导出。分液管设有调整条13以调节液流的均匀性。分液管8和回液管9的终端均设有管堵14和密封喉箍15，防止流体介质流出。分液管8延伸即为连接蓄热池4的一条连接管道3，回液管9延伸即为连接蓄热池4的另一条连接管道3。连接管道3、分液管8和回液管9均为PVC回水管。

本实施例所用流体介质为水。

蓄热池体积8m³。本实施例的蓄热池埋入地下，在利用了土壤的隔热作用的同时，避免侵占温室种植空间。

所述控制系统包括时间控制器、温度传感器、流量控制器、机泵和阀门，通过时间、温度、流量协调控制系统的运行

实施例2:功能分离的日光温室墙体的使用方法

实施例1功能分离的日光温室墙体，使用流程如下：

以后墙骨架结构为支撑，以保温砌块拼接安装于后墙骨架构成保温墙作为温室的北墙，在此基础上建设温室，并设置强制循环内置集热系统，将其中强制循环内置集热系统的强制循环内置集热板安装在保温墙的室内一侧。

控制系统依赖时间控制器、温度传感器、流量控制器调节阀门和机泵，运行强制循环内置集热系统，具体为：

白天，打开阀门，根据时间控制模式，在早上揭开保温被以后，一般为上午8:30-9:00，开始运行机泵，形成“蓄热池-强制循环内置集热板-蓄热池”回路：机泵使流体介质从蓄热池经管道导入强制循环内置集热板，吸收太阳辐射所提供的热能升温后，流体介质顺管道导出强制循环内置集热板并流回蓄热池，实现流体介质在蓄热池、强制循环内置集热板之间循环流动，持续吸热，直到傍晚关闭机泵和阀门。

晚上，打开阀门，利用温度传感器测定温室内温度及蓄热池温度，根据温度控制模式，当室内温度低于12℃且蓄热池温度高于25℃时，运行机泵，形成“蓄热池-强制循环内置集热板-蓄热池”回路：机泵使流体介质从蓄热池经管道导入强制循环内置集热板，放出流体介质蕴藏的热能后温度降低，流体介质顺管道导出强制循环内置集热板并流回蓄热池，实现流体介质在蓄热池、强制循环内置集热板之间循环流动，持续放热，直到室内温度合适，当蓄热池温度低于20℃时，关闭机泵和阀门。当室内温度较低，但蓄热池温度低于25℃时，启动加热装置，予以补充热量。

本实例中，装有适用于日光温室的强制循环内置集热板的日光温室比普通日光温室夜间气温高出6.5℃，且能确保温室内的最低气温高于16.1℃，加温和节能效果显著。

以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种功能分离的日光温室墙体，其特征在于，由保温墙和强制循环内置集热系统构成；所述保温墙由若干保温砌块拼接安装于后墙骨架结构上而成，取代日光温室北墙的位置，实现日光温室北墙的保温功能；强制循环内置集热系统设于温室内，由强制循环内置集热板、蓄热池、连接管道、流体介质及控制系统构成，实现日光温室北墙的蓄热功能；强制循环内置集热板安装在保温墙室内一侧，蓄热池埋入温室内地下，两者通过两条连接管道连接成回路，控制系统调节流体介质在回路中的流动。

2.如权利要求1所述的墙体，其特征在于，所述保温墙厚15cm-20cm。

3.如权利要求1所述的墙体，其特征在于，所述保温砌块由热阻较大且防火的隔热材料作为芯材，外层附着保护材料。

4.如权利要求1所述的墙体，其特征在于，所述控制系统包括时间控制器、温度传感器、流量控制器、机泵和阀门，通过时间控制器、温度传感器、流量控制器协调控制机泵和阀门的开关来调节强制循环内置集热系统的运行。

5.如权利要求1所述的墙体，其特征在于，所述流体介质为水。

6.如权利要求1所述的墙体，其特征在于，所述强制循环内置集热板由集热膜、分液管、回液管、保温层、固定支架构成；所述固定支架为固定在保温墙上的矩形框架；分液管和回液管分别固定在固定支架的上方与下方；集热膜面向阳面平展地将分液管和回液管同时套入其中，并密封其左右两侧；固定支架上设前压条使分液管和回液管之间的集热膜形成紧密贴合的双层膜；保温层紧贴在集热膜的背阴面，分液管向地面一侧开有小孔，将流体介质导入集热膜使流体介质顺双层膜之间的缝隙流动，升温后从回液管导出。

7.如权利要求6所述的墙体，其特征在于，分液管设有调整条。

8.如权利要求6所述的墙体，其特征在于，分液管和回液管的终端均设有管堵和密封喉箍，分液管延伸即为连接蓄热池的一条连接管道，回液管延伸即为连接蓄热池的另一条连接管道。

9.如权利要求6所述的墙体，其特征在于，所述集热膜为黑膜。

10.如权利要求6所述的墙体，其特征在于，所述固定支架的材质为硬质PVC型材。