CN205584922U - 太阳能供热智能恒温采暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统涉及一种温室及温室用加热、调温浇水装置，是由大棚棚体、太阳能加热系统、导热管路、次级加热系统和暖气管路构成，大棚棚体是由固定于地面的空心背墙和透光的弧面棚面搭接构成，弧面棚面的下方设有太阳能加热系统；大棚棚体内设有次级加热系统和暖气管路、且空心背墙的墙壁上铺设有导热管路；太阳能加热系统与次级加热系统连通，次级加热系统与暖气管路连通且构成循环管路、与导热管路连通且构成循环管路，暖气管路与导热管路连通。本实用新型在温室中对水进行多级加热，不仅能够保持所需温度，而且还可以循环使用，降低了使用成本。

Description

太阳能供热智能恒温采暖系统

技术领域

本实用新型涉及一种温室及温室用加热、调温浇水装置，尤其涉及到一种太阳能供热智能恒温采暖系统。

背景技术

我国农业发展面临着资源与环境等的约束，传统农业依然存在“靠天吃饭”的问题，深受气象、气候条件的影响。同时，传统农业离不开浇水、施肥、打药，而农民种地则凭经验、靠感觉。因此，迫切需要加强农业物联网的应用，提高农业精细化管理水平。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述问题，提供了一种太阳能供热智能恒温采暖系统。

本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统，是由大棚棚体、太阳能加热系统、导热管路、次级加热系统和暖气管路构成，大棚棚体是由固定于地面的空心背墙和透光的弧面棚面搭接构成，弧面棚面的下方设有太阳能加热系统；大棚棚体内设有次级加热系统和暖气管路、且空心背墙的墙壁上铺设有导热管路；太阳能加热系统与次级加热系统连通，次级加热系统与暖气管路连通且构成循环管路、与导热管路连通且构成循环管路，暖气管路与导热管路连通。

作为本实用新型的进一步改进，太阳能加热系统是由首尾依次连通的多段加热管构成，在每段加热管的上方均固定有与其平行的棒状凸透镜、下方均固定有凹面镜。

作为本实用新型的进一步改进，次级加热系统是由水箱、水泵和电磁加热除垢装置依次连通构成，且该水箱与太阳能加热系统连通；水箱和电磁加热除垢装置分别与导热管路两端连通构成循环管路；水箱和电磁加热除垢装置分别与暖气管路两端连通构成循环管路。

作为本实用新型的进一步改进，水泵和电磁加热除垢装置之间设有加水箱。

作为本实用新型的进一步改进，暖气管路设于空心背墙的墙壁上、其是由多个暖气并列连通于进水管路和出水管路之间构成，进水管路与电磁加热除垢装置连通、出水管路分别与水箱和导热管路连通。

作为本实用新型的进一步改进，暖气管路埋设于地面内、其是由多根地热管并列连通于进水管路和出水管路之间构成，进水管路与电磁加热除垢装置连通、出水管路分别与水箱和导热管路连通。

作为本实用新型的进一步改进，导热管路是由多根首尾依次连通的导热管构成、其敷设于大棚棚体内地面土壤内，该导热管路的一端分别与水箱和暖气管路连通、另一端与电磁加热除垢装置连通。

作为本实用新型的进一步改进，空心背墙内部设有背墙加热循环系统，该背墙加热循环系统包括集水槽和喷淋装置，集水槽设于空心背墙底部，喷淋装置设于空心背墙的顶部，集水槽通过增压泵与喷淋装置连通。

作为本实用新型的进一步改进，大棚棚体设有智能控制装置、一个以上的湿度传感器、一个以上的温度传感器和一个以上的摄像头，智能控制装置包括数据采集装置、接收主机、显示屏和网络服务器，数据采集装置与接收主机通信联接，接收主机分别与显示屏和网络服务器电路联接，网络服务器通过网络与客户端通信；湿度传感器分布设于大棚棚体内地面土壤中，温度传感器、摄像头分布安装于大棚棚体内，且湿度传感器、温度传感器、摄像头、水泵、增压泵分别与数据采集装置电路联接；太阳能加热系统、导热管路、次级加热系统、暖气管路和背墙加热循环系统内均安装有一个以上的电磁阀，电磁阀与数据采集装置电路联接。

作为本实用新型的进一步改进，数据采集装置是由存储器电路联接有无线通信装置Ⅰ构成；接收主机是由处理器分别电路联接无线通信装置Ⅱ和存储装置构成。

本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统，采用智能控制系统，加强了大棚内物联网的应用，能够令管理人员及时对大棚内各种参数以及异常情况进行观察，并且在硬件中利用棒状凸透镜太阳能加热系统以及次级加热对水进行多级加热，不仅能够令大棚内保持所需温度，而且在水冷却后还可以循环使用，极大地减少了资源的使用，降低了使用成本。

附图说明

图1为本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统的结构图；

图2为本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统中太阳能加热系统的结构图；

图3为本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统中太阳能加热系统的侧视剖视图；

图4为本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统中太阳能加热系统的原理图；

图5~图6为本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统中次级加热系统、导热管路和暖气管路的连接图的实施例之二；

图7为本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统中背墙加热循环系统的结构图；

图8为本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统中智能控制系统的模块图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统，作进一步说明：

本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统，是由大棚棚体1、太阳能加热系统2、导热管路3、次级加热系统4、暖气管路5和背墙加热循环系统6构成。

其中，大棚棚体1是由固定于地面的空心背墙7和透光的弧面棚面8搭接构成，整个大棚棚体1的下方挖掘有深度在1m~2m的地热坑32，该地热坑32内设有多个空间，每个空间内填充有蜡球等相变材料。空心背墙7成微弧面形且该空心背墙7的侧壁均是由空心墙砖填充相变材料构成，在弧面的钢筋骨架内安装有玻璃或大棚塑料等透明材料制成了弧面棚面8，在大棚使用时，大棚棚体1内地面上覆盖有种植用土壤。

上述的弧面棚面8的下方设有太阳能加热系统2，该太阳能加热系统2是由首尾依次连通的多段加热管30构成，在每段加热管30的上方均固定有与其平行的棒状凸透镜9，棒状凸透镜9应位于透明的弧面棚面8的下方受到阳光照射，如图1~图3所示，由于每段加热管30的位置不同，所以在安装时其上方的棒状凸透镜9的可以绕加热管30转动不同的倾斜角度固定，该倾斜角度取决于棒状凸透镜9位于弧面棚面8下方是否能够受到充足的光照以及大棚建设当地的太阳光照，还可以在棒状凸透镜9与加热管30的连接位置安装电机，在人工或电脑的操作下使其始终保持与太阳的光线垂直。如图4所示，为防止对加热管30进行过度加热，要求棒状凸透镜9的焦点不能位于加热管30表面，这样就能够令光线经过棒状凸透镜9后汇聚成条状光带照射在加热管30上，对加热管30进行适当地加热，并且在加热管30的下方还安装了与其平行的长条状的凹面镜31，凹面镜31的镜面朝向加热管30，其聚集光线落在加热管30上，对加热管30进行加热。

如图5或图6所示，大棚棚体1内设有次级加热系统4，该次级加热系统4是由水箱10、水泵11和电磁加热除垢装置12依次连通构成，水泵11和电磁加热除垢装置12之间设有加水箱29；大棚棚体1内还安装了暖气管路5，该暖气管路5是由多个暖气13或者多根地热管33并列连通于进水管路14和出水管路15之间构成，当暖气管路5内有暖气13时可以让暖气13靠空心背墙7设立，当暖气管路5内有地热管33时，可以将地热管33埋设于地面以下；而导热管路3铺设于空心背墙7的墙壁上，该导热管路3是由多根首尾依次连通的导热管构成，导热管的材质可以为塑料或金属，也可以塑料和金属混合使用，管壁外表面漆成黑色，在管壁外表面上还可以安装有吸热翅片。

上述的水箱10与太阳能加热系统2连通，水箱10和电磁加热除垢装置12分别与导热管路3两端连通构成循环管路；水箱10和电磁加热除垢装置12分别与暖气管路5中的出水管路15、进水管路14连通构成循环管路；暖气管路5中的出水管路15与导热管路3连通。如图7所示，空心背墙7内部设有背墙加热循环系统6，该背墙加热循环系统6包括集水槽16和喷淋装置17，集水槽设于空心背墙7底部，喷淋装置17设于空心背墙7的顶部，集水槽16通过增压泵18与喷淋装置17连通。

在大棚棚体1还设有智能控制装置、一个以上的湿度传感器、一个以上的温度传感器和一个以上的摄像头，湿度传感器分布设于大棚棚体1内地面土壤中，用于采集土壤湿度参数；温度传感器分布安装于大棚棚体1内，用于采集大棚棚体1内部空气温度，摄像头分布安装于大棚棚体1内，用于对大棚棚体1内部植物生长状况以及其他各种事件的监控。

在水箱10与太阳能加热系统2之间设有电磁阀a，水箱10与水泵11之间设有电磁阀b，水泵11与电磁加热除垢装置12之间设有电磁阀c，次级加热系统4两端分别设有电磁阀d和电磁阀e，导热管路3两端分别设有电磁阀f和电磁阀g，暖气管路5中的出水管路15上设有电磁阀h、进水管路14上设有电磁阀j，当暖气管路中带有暖气13时，在第一个暖气与进水管路14之间设有电磁阀k1、与出水管路15之间设有电磁阀m1，依次类推第二个暖气与进水管路14之间设有电磁阀k2、与出水管路15之间设有电磁阀m2，集水槽16和增压泵18之间设有电磁阀n。

如图8所示，上述的湿度传感器、温度传感器、摄像头、水泵11、增压泵18以及次级加热系统4中水泵11、背墙加热循环系统6中的增压泵18分别与智能控制装置中的数据采集装置19电路联接，该智能控制装置还包括接收主机20、显示屏21和网络服务器22，数据采集装置19是由存储器24电路联接有无线通信装置Ⅰ25构成，接收主机20是由处理器26分别电路联接无线通信装置Ⅱ27和存储装置28构成；无线通信装置Ⅰ25与接无线通信装置Ⅱ27之间无线通信联接，接收主机20内处理器26还分别与显示屏21和网络服务器22电路联接，网络服务器22通过网络与客户端23通信，客户端28为手机或计算机。

本实用新型的太阳能供热智能恒温采暖系统，其具体使用方法如下：在冬季，大棚需要保持一定温度时，太阳能加热系统2通过棒状凸透镜9对管路中的硅油、导热油或水等导热液体进行加热一定时间后进入次级加热系统4，然后通过水泵11泵送至电磁加热除垢装置12，电磁加热除垢装置12检测当前导热液体温度，如果温度超过所需温度则通入至暖气管路5，在暖气管路5中水散发热量令大棚内温度保持在一定范围，而降温下来的水则再次通过次级加热系统4进行补偿加热至所需温度后进入暖气管路5，水箱10用于对损耗的导热液体进行补充。

导热管路3用于吸收空心背墙7的墙壁内相变材料所释放出来的热量，导热管路3内部的导热液体在加热一定时间温度升高后同样进入次级加热系统4，并通过水泵11泵送至电磁加热除垢装置12，电磁加热除垢装置12检测当前导热液体温度，如果温度超过所需温度则通入至暖气管路5。而背墙加热循环系统6中集水槽16实现盛放有一定量的导热液体，通过增压泵18将导热液体压送至喷淋装置17令导热液体从喷淋装置17喷出，喷出的导热液体流淌在空心背墙7靠近大棚棚体1内部的一侧墙面上，并吸收该墙面上的热量，吸收热量的导热液体流入集水槽16，再次循环，直到空心背墙7内的温度与大棚棚体1内一致，为了保证加热效率，空心背墙7靠近大棚棚体1内部的一侧的墙面可以采用深色吸热材料、如漆黑的铁皮等敷设。

Claims (10)

1.太阳能供热智能恒温采暖系统，是由大棚棚体（1）、太阳能加热系统（2）、导热管路（3）、次级加热系统（4）和暖气管路（5）构成，其特征在于大棚棚体（1）是由固定于地面的空心背墙（7）和透光的弧面棚面（8）搭接构成，弧面棚面（8）的下方设有太阳能加热系统（2）；大棚棚体（1）内设有次级加热系统（4）和暖气管路（5）、且空心背墙（7）的墙壁上铺设有导热管路（3）；太阳能加热系统（2）与次级加热系统（4）连通，次级加热系统（4）与暖气管路（5）连通且构成循环管路、与导热管路（3）连通且构成循环管路，暖气管路（5）与导热管路（3）连通。

2.根据权利要求1所述的太阳能供热智能恒温采暖系统，其特征在于太阳能加热系统（2）是由首尾依次连通的多段加热管（30）构成，在每段加热管（30）的上方均固定有与其平行的棒状凸透镜（9）、下方均固定有凹面镜（31）。

3.根据权利要求1所述的太阳能供热智能恒温采暖系统，其特征在于次级加热系统（4）是由水箱（10）、水泵（11）和电磁加热除垢装置（12）依次连通构成，且该水箱（10）与太阳能加热系统（2）连通；水箱（10）和电磁加热除垢装置（12）分别与导热管路（3）两端连通构成循环管路；水箱（10）和电磁加热除垢装置（12）分别与暖气管路（5）两端连通构成循环管路。

4.根据权利要求3所述的太阳能供热智能恒温采暖系统，其特征在于水泵（11）和电磁加热除垢装置（12）之间设有加水箱（29）。

5.根据权利要求1或3所述的太阳能供热智能恒温采暖系统，其特征在于暖气管路（5）设于空心背墙（7）的墙壁上、其是由多个暖气（13）并列连通于进水管路（14）和出水管路（15）之间构成，进水管路（14）与电磁加热除垢装置（12）连通、出水管路（15）分别与水箱（10）和导热管路（3）连通。

6.根据权利要求1或3所述的太阳能供热智能恒温采暖系统，其特征在于暖气管路（5）埋设于地面内、其是由多根地热管（33）并列连通于进水管路（14）和出水管路（15）之间构成，进水管路（14）与电磁加热除垢装置（12）连通、出水管路（15）分别与水箱（10）和导热管路（3）连通。

7.根据权利要求1或3所述的太阳能供热智能恒温采暖系统，其特征在于导热管路（3）是由多根首尾依次连通的导热管构成、其敷设于大棚棚体（1）内地面土壤内，该导热管路（3）的一端分别与水箱（10）和暖气管路（5）连通、另一端与电磁加热除垢装置（12）连通。

8.根据权利要求1所述的太阳能供热智能恒温采暖系统，其特征在于空心背墙（7）内部设有背墙加热循环系统（6），该背墙加热循环系统（6）包括集水槽（16）和喷淋装置（17），集水槽（16）设于空心背墙（7）底部，喷淋装置（17）设于空心背墙（7）的顶部，集水槽（16）通过增压泵（18）与喷淋装置（17）连通。

9.根据权利要求1或3或8所述的太阳能供热智能恒温采暖系统，其特征在于大棚棚体（1）设有智能控制装置、一个以上的湿度传感器、一个以上的温度传感器和一个以上的摄像头，智能控制装置包括数据采集装置（19）、接收主机（20）、显示屏（21）和网络服务器（22），数据采集装置（19）与接收主机（20）通信联接，接收主机（20）分别与显示屏（21）和网络服务器（22）电路联接，网络服务器（22）通过网络与客户端（23）通信；湿度传感器分布设于大棚棚体（1）内地面土壤中，温度传感器、摄像头分布安装于大棚棚体（1）内，且湿度传感器、温度传感器、摄像头、水泵（11）、增压泵（18）分别与数据采集装置（19）电路联接；太阳能加热系统（2）、导热管路（3）、次级加热系统（4）、暖气管路（5）和背墙加热循环系统（6）内均安装有一个以上的电磁阀，电磁阀与数据采集装置（19）电路联接。

10.根据权利要求8所述的太阳能供热智能恒温采暖系统，其特征在于数据采集装置（19）是由存储器（24）电路联接有无线通信装置Ⅰ（25）构成；接收主机（20）是由处理器（26）分别电路联接无线通信装置Ⅱ（27）和存储装置（28）构成。