CN205124553U - 一种日光温室自然土栽根区的加温系统 - Google Patents

一种日光温室自然土栽根区的加温系统 Download PDF

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富建鲁
丁小明
李邵
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Abstract

本实用新型涉及日光温室种植领域,公开了一种日光温室自然土栽根区的加温系统,其包括安装在日光温室外的太阳能集热器和保温储水罐,以及铺设在日光温室土壤下的毛细管网,所述保温储水罐的第一出水端与太阳能集热器的进水端相连,所述太阳能集热器的出水端与保温储水罐的第一进水端相连,形成热源侧循环回路,所述保温储水罐的第二出水端与毛细管网的进水端相连,所述毛细管网的出水端与保温储水罐的第二进水端相连,形成供热侧循环回路;所述保温储水罐的第三进水端连接自来水管。本实用新型以毛细管网作为散热末端加温作物根区,通过热水的不断往复循环,以维持作物根区温度在适宜温度范围,能够提高作物产量,增强作物品质,而且节约能源。

Description

一种日光温室自然土栽根区的加温系统
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及日光温室种植技术领域,特别是涉及一种日光温室自然土栽根区的加温系统。
背景技术
[0002]温度环境是影响温室作物生产的重要因素,合理的温度调控是保障作物品质和产量的重要手段。作物根区温度显著影响作物根系的生长和对水分及矿物营养的吸收、运转和贮存,进而影响植株地上部分的生长。研究表明当根区温度从14°C升到21.8°C时,番茄增产47%,而耗能仅为普通温室的20%_25%。
[0003]日光温室已成为我国北方冬季蔬菜生产中的重要形式,日光温室冬季生产通常没有加温设备,主要靠被动接受太阳能提高室内温度。因此,室内空气温度和根区温度直接受室外天气条件影响,当遭遇寒流或连阴雪、雾霾天时,根区温度无法达到作物根系生理活动的正常的范围。因此,在日光温室越冬生产中进行适当的根区加温是必要的,且根区加温能使作物生长所需温室环境比传统加温条件低5〜15°C,可节约能耗28%左右。目前根区加温的方式多集中在使用发热电缆、碳晶面板等使用电能加热土壤育苗或盆栽,属于高品位能的低品位利用,能源利用率低,不符合我国合理利用能源、节约能源、提高能源利用率的基本国策。
实用新型内容
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本实用新型要解决的技术问题是如何合理利用能源加热日光温室内的作物根区。
[0006] (二)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种日光温室自然土栽根区的加温系统,其包括安装在日光温室外的太阳能集热器和保温储水罐,以及铺设在日光温室土壤下的毛细管网,所述保温储水罐的第一出水端与太阳能集热器的进水端相连,所述太阳能集热器的出水端与保温储水罐的第一进水端相连,形成热源侧循环回路,所述保温储水罐的第二出水端与毛细管网的进水端相连,所述毛细管网的出水端与保温储水罐的第二进水端相连,形成供热侧循环回路;所述保温储水罐的第三进水端连接自来水管。
[0008]其中,所述热源侧循环回路和供热侧循环回路上分别设有循环栗以及截止阀。
[0009] 其中,所述毛细管网距离土壤表面25-30cm。
[0010]其中,所述毛细管网下依次铺设有地热反射膜、保温绝热材料层和塑料薄膜。
[0011]其中,所述保温储水罐内设有电加热装置。
[0012]进一步地,所述电加热装置为电加热棒。
[0013](三)有益效果
[0014]与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
[0015]本实用新型提供的一种日光温室自然土栽根区的加温系统,采用直接在土壤中铺设毛细管网作为散热末端,加温均匀、且毛细管网可进行低温辐射供暖,不会损伤根系且供水温度较常用的散热器更低,节能效果显著,并通过安置在日光温室外的太阳能集热器加热水作为毛细管网的供热热源,从而调控作物根区的温度,达到在不消耗化石能源的基础上同时加温作物根区温度,提高作物产量,增强作物品质,节能效果显著。
附图说明
[0016]图1为本实用新型一种日光温室自然土栽根区的加温系统的整体结构示意图;
[0017]图2为本实用新型日光温室的土壤内铺设毛细管网的横截面示意图。
[0018]图中:1:太阳能集热器;2:截止阀;3:保温储水罐;4:毛细管网;5:日光温室;6:地热反射膜;7:保温绝热材料层;8:塑料薄膜;9:循环栗。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
[0020]在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0021]在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0022]如图1所示,为本实用新型提供的一种日光温室自然土栽根区的加温系统,其包括安装在日光温室5外的太阳能集热器1和保温储水罐3,以及铺设在日光温室5土壤下的毛细管网4,具体地所述毛细管网4由若干根毛细管排布而成,所述保温储水罐3的第一出水端通过管道与太阳能集热器1的进水端相连,所述太阳能集热器1的出水端通过管道与保温储水罐3的第一进水端相连,形成热源侧循环回路,所述保温储水罐3的第二出水端通过管道与毛细管网4的进水端相连,所述毛细管网4的出水端通过管道与保温储水罐3的第二进水端相连,形成供热侧循环回路;所述保温储水罐3的第三进水端连接自来水管,用于为所述保温储水罐3供水。冬季,太阳能集热器1在白天通过吸收太阳辐射来使水升温,水的温度一般能达到60-70°C,升温后的水储存在保温储水罐3内;夜间,当作物的根区温度降低时,保温储水罐3中的热水流入铺设在土壤中的毛细管网4内,毛细管网4作为散热末端加温作物根区,通过热水的不断往复循环,以维持作物根区温度在适宜温度范围。能够提高作物产量,增强作物品质,而且节能。
[0023]其中,所述热源侧循环回路和供热侧循环回路上分别设有循环栗9以及每条所述管道上均设有截止阀2,通过循环栗9驱动水的流进和流出,通过截止阀2控制每条管道的开关状态。
[0024]根据实际操作需要,所述毛细管网4优选距离土壤表面25-30cm铺设。
[0025]为了防止热量直接传入地下,如图2所示,所述毛细管网4下依次铺设有地热反射膜6、保温绝热材料层7和塑料薄膜8。
[0026]为了防止连续阴雨天气太阳辐射较弱而导致供热不足,所述保温储水罐3内设有电加热装置;进一步地,所述电加热装置可以为电加热棒,所述电加热棒通过外接电源为其加热。
[0027]基于毛细管散热的日光温室自然土栽根区加温原理如下:冬季白天,保温储水罐3里装有常温自来水,打开保温储水罐3的出水管道上的截止阀2,并开启其上的循环栗9,自来水进入太阳能集热器1,通过吸收太阳辐射,常温自来水得到加热,之后流入保温储水罐3;夜间,保温储水罐3中的热水流经毛细管网4加热作物根区;毛细管网4中的回水通过毛细管网4的出水管道上的循环栗9回流到保温储水罐3。毛细管网4的下面需要铺设地热反射膜6和大约35cm厚的保温绝热材料层7,避免毛细管网4中热量直接垂直传入地下。当遭遇连续阴天时,太阳辐射较弱,水温不高直接影响毛细管网4加温作物根区部位时,需要采用电加热的方式临时加热保温储水罐3中的水供给毛细管网4,以保证持续加热作物根区。
[0028]由以上实施例可以看出,本实用新型采用直接在土壤中铺设毛细管网4,通过安置在日光温室5外的太阳能集热器1加热水作为毛细管网4的供热热源,从而调控作物根区的温度,达到在不消耗化石能源的基础上同时加温作物根区温度,提高了作物产量,增强了作物品质,节约了能源。
[0029]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种日光温室自然土栽根区的加温系统,其特征在于,包括安装在日光温室外的太阳能集热器和保温储水罐,以及铺设在日光温室土壤下的毛细管网,所述保温储水罐的第一出水端与太阳能集热器的进水端相连,所述太阳能集热器的出水端与保温储水罐的第一进水端相连,形成热源侧循环回路,所述保温储水罐的第二出水端与毛细管网的进水端相连,所述毛细管网的出水端与保温储水罐的第二进水端相连,形成供热侧循环回路;所述保温储水罐的第三进水端连接自来水管。
2.根据权利要求1所述的日光温室自然土栽根区的加温系统,其特征在于,所述热源侧循环回路和供热侧循环回路上分别设有循环栗以及截止阀。
3.根据权利要求1所述的日光温室自然土栽根区的加温系统,其特征在于,所述毛细管网距离土壤表面25_30cm。
4.根据权利要求1所述的日光温室自然土栽根区的加温系统,其特征在于,所述毛细管网下依次铺设有地热反射膜、保温绝热材料层和塑料薄膜。
5.根据权利要求1所述的日光温室自然土栽根区的加温系统,其特征在于,所述保温储水罐内设有电加热装置。
6.根据权利要求5所述的日光温室自然土栽根区的加温系统,其特征在于,所述电加热装置为电加热棒。
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CN108617348A (zh) * 2018-05-06 2018-10-09 北京工业大学 一种应用于温室的毛细管系统
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