CN211241068U - 一种日光温室用均匀蓄放热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种日光温室用均匀蓄放热系统，包括调控日光温室内温度的风循环系统、水循环系统和控制系统；风循环系统包括设于蓄热土墙内的蓄热风道和若干个埋地风管，蓄热风道被隔墙分割为多个气室，气室的上端与室内连通，气室的下端与埋地风管连通；水循环系统包括保温水箱、水泵和若干个吸热板模块，若干个吸热板模块并联连接并设置于蓄热土墙内侧，吸热板模块内的水管与保温水箱相连通并通过水泵形成循环水路；控制系统包括控制柜、光照传感器、空气温度传感器、水温度传感器、土壤温度传感器。本实用新型通过双系统循环及合理的控制为作物提供适宜的空气温度和土壤温度，同时使温室内气体流动，形成良好的气流组织。
Description
技术领域
本实用新型涉及日光温室技术领域，尤其涉及一种日光温室用均匀蓄放热系统。
背景技术
日光温室作为设施农业的主流设施，其推广规模逐渐扩大，已大量用于我国北方地区冬季的蔬菜越冬生产。日光温室内温度调控分为空气温度调控和根系温度调控,它们都是作物生长重要的限制因子。目前，用于日光温室内温度调控的蓄放热系统大都以空气温度为依据，未考虑对作物生长影响更大的根系温度，由于土壤温度对根系温度有着显著影响，因此，通过一定方法合理控制土壤温度尤为重要。此外，现有温室冬季不通风，温室内气流停滞，二氧化碳浓度及温度分布不均匀，无法为作物生长提供良好的生长环境。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种日光温室用均匀蓄放热系统，解决现有日光温室不能为作物提供适宜的空气温度和土壤温度，以及温室内气流停滞的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型一种日光温室用均匀蓄放热系统，包括调控日光温室内温度的风循环系统、水循环系统和控制系统；
所述风循环系统包括设于蓄热土墙内的蓄热风道和若干个埋地风管，所述蓄热风道被隔墙分割为多个气室，所述气室的上端与室内相连通，所述气室的下端与所述埋地风管相连通，所述埋地风管中设置有管道风机，所述埋地风管的进风口设置于所述气室内，所述埋地风管的出风口位于地面上方；
所述水循环系统包括保温水箱、水泵和若干个吸热板模块，若干个所述吸热板模块相互并联连接并设置于所述蓄热土墙的内侧，所述吸热板模块内的水管与所述保温水箱相连通并通过所述水泵形成循环水路；
所述控制系统包括控制柜和与所述控制柜相连的光照传感器、空气温度传感器、水温度传感器、土壤温度传感器，所述光照传感器设置在所述吸热板模块的外表面上，所述空气温度传感器设置在日光温室内，所述水温度传感器设置在所述保温水箱的水中，所述土壤温度传感器设置在日光温室内的土壤层中。
进一步的，所述蓄热土墙的外侧设置有保温层。
再进一步的，所述气室的上端设置有过滤层。
再进一步的，所述隔墙由空心相变砌块堆砌而成。
再进一步的，所述埋地风管安装时设置有便于冷凝水排出的坡度。
再进一步的，所述埋地风管的所述进风口处安装有矩形风罩，所述出风口的形式为散流器。
再进一步的，所述吸热板模块还包括绝热平板和吸热平板，所述水管弯曲成螺旋型固定在所述绝热平板和吸热平板之间，所述绝热平板与所述蓄热土墙固定连接，所述吸热平板上设置有所述光照传感器。
再进一步的，所述吸热板模块的进水口处均单独设置有阀门。
再进一步的，所述保温水箱位于地下，且所述保温水箱上安装有辅助加热装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
1)本实用新型提供的日光温室用均匀蓄放热系统由风循环系统和水循环系统两个循环系统组成，风循环系统可以使室内空气流动，形成良好室内气流组织，同时保证适宜的土壤温度，水循环系统可以通过吸热板模块白天充分吸收太阳能，夜间向室内均匀散热，保证适宜的空气温度，两个系统协同工作确保为温室内作物提供很好的生长环境。
2)本实用新型在日光温室蓄热土墙内侧设置吸热板模块，白天可充分吸收太阳能，模块内置螺旋型水管，可延长水流动换热时间，提高蓄热效率，同时保证夜间模块向室内散热均匀，避免纵向列管形成的上空温度过高现象，造成热量浪费，且每个模块进水口均单独设有阀门，便于调节控制。
3)本实用新型在土墙内侧设置风道，采用空心相变砌块将风道分隔为多个气室，并与埋地通风管连通，可以有效地将室内多余热量蓄积于墙体和土壤中，给作物提供适宜的空气温度和土壤温度。
4)本实用新型在风管进风口设置矩形风罩，出风口为散流器形式可以形成良好的室内气流组织，同时保证出风口向室内各方向散热均匀。
5)本实用新型对温室光照强度、温室温度、土壤温度及保温水箱温度进行实时监测，对设备进行相应调控，其监测及调控过程全部为自动控制，无繁琐的人工操作，大大节省了劳动力。
附图说明
下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的日光温室的纵向剖面示意图；
图2为本实用新型的日光温室蓄热土墙的横向剖面俯视图；
图3为本实用新型的水循环系统示意图。
附图标记说明：1、保温层；2、蓄热土墙；3、气室；4、吸热板模块；5、水管；6、阀门；7、隔墙；8、进风口；9、过滤层；10、埋地风管；11、出风口；12、管道风机；13、保温水箱；14、水泵；15、辅助加热装置；16、光照传感器；17、空气温度传感器；18、水温度传感器；19、土壤温度传感器；20、控制柜。
具体实施方式
如图1-3所示，一种日光温室用均匀蓄放热系统，包括调控日光温室内温度的风循环系统、水循环系统和控制系统，所述风循环系统可以使日光温室内空气流动，形成良好地室内气流组织，同时保证适宜的土壤温度，所述水循环系统可以通过吸热板模块4白天充分吸收太阳能，夜间向室内均匀散热，两个系统协同工作确保为温室内作物提供很好的生长环境；
所述风循环系统包括设于蓄热土墙2内的蓄热风道和若干个埋地风管10，所述蓄热风道被隔墙7分割为多个气室3，所述气室3的上端与室内相连通，所述气室3的下端与所述埋地风管10相连通，所述埋地风管10中设置有管道风机12，所述埋地风管10的进风口8设置于所述气室3内，所述埋地风管10的出风口11位于地面上方400-500mm；
所述水循环系统包括保温水箱13、水泵14和若干个所述吸热板模块4，若干个所述吸热板模块4相互并联连接并设置于所述蓄热土墙2的内侧，所述吸热板模块4内的水管5与所述保温水箱13相连通并通过所述水泵14形成循环水路，所述水循环系统利用比热较大的水为介质通过所述吸热板模块4提高光热转化效率，白天充分蓄热，夜间向室内均匀散热；
所述控制系统包括控制柜20和与所述控制柜20相连的光照传感器16、空气温度传感器17、水温度传感器18、土壤温度传感器19，所述光照传感器16设置在所述吸热板模块4的外表面上，所述空气温度传感器17设置在日光温室内，所述水温度传感器18设置在所述保温水箱13的水中，所述土壤温度传感器19设置在日光温室内的土壤层中。
所述蓄热土墙2的外侧设置有保温层1，减少蓄热土墙2向室外散热。
所述气室3的上端设置有过滤层9，防止污染物及动物进入所述气室3后堵塞所述埋地风管10的所述进风口8，影响通风换热效率。
所述隔墙7由空心相变砌块堆砌而成，利用潜热较大的相变材料与室内空气大面积接触充分换热。
所述埋地风管10安装时设置有便于冷凝水排出的坡度，所述埋地风管10的管径、间距、埋深根据温室跨度、当地纬度、土壤特性及所培养作物类型进行合理确定。
所述埋地风管10的所述进风口8处安装有矩形风罩，所述出风口11的形式为散流器，可以形成良好的室内气流组织，同时保证向室内各方向出风均匀。
所述吸热板模块4还包括绝热平板和吸热平板，所述水管5弯曲成螺旋型固定在所述绝热平板和吸热平板之间，螺旋型的所述水管5在延长水流动换热时间的同时，保证夜间向室内均匀散热，可以避免纵向列管形成的上空温度过高现象和其造成的热量浪费，所述绝热平板与所述蓄热土墙2固定连接，所述吸热平板上设置有所述光照传感器16。
所述吸热板模块4的进水口处均单独设置有阀门6，可以灵活满足局部区域特殊要求，如在初春秋末室内夜间温度未过低时，可以只开启东西两侧所述吸热板模块4的所述阀门6补偿边缘低温区的热量散失，所述吸热板模块4的大小、数量及盘管间距根据工程实际情况及参考地暖管布置要求进行设计，所述吸热板模块4并非必须覆盖整个所述蓄热土墙2内侧。
所述保温水箱13位于地下，且所述保温水箱13上安装有辅助加热装置15，用于保证在极端天气情况下作物不受冷害。
本实用新型的运行过程如下：
1)通过光照传感器16实时监测温室内光照强度，通过控制柜20将光照传感器16的实时光照强度值与设定的光照强度值进行比较；当实际测得的光照强度值大于所设定值时，水泵14开启，进行水循环蓄热，保证蓄存足够多热量的同时防止水泵14进行低效率循环；
2)通过空气温度传感器17实时监测温室内的温度，通过控制柜20将实时温度与高温设定值进行比较；当实际测得的温度值大于高温设定值时，管道风机12开启，室内热空气流过被空心相变砌块隔墙7分隔的气室3通过埋地风管10将室内多余热量蓄存在土壤和墙体中，降温后由散流器出风口11均匀释放于室内；
3)通过空气温度传感器17、水温度传感器18及土壤温度传感器19分别实时监测温室、保温水箱及土壤的温度，当空气温度传感器17实测温室温度低于设定值时，水泵14和管道风机12同时开启，若土壤温度传感器19实测土壤温度值低于所设定值，为免土壤温度过低，关闭管道风机12；若水温度传感器18实测保温水箱13温度与空气温度传感器17实测室温相同，则关闭水泵14，避免无用工作；
4)若空气温度传感器17和土壤温度传感器19实测的温室温度和土壤温度均低于相应设定值，且水温度传感器18实测保温水箱13温度与空气温度传感器17实测室温相同时，启动辅助加热装置15，保证在极端天气情况下作物不受冷害；
5)所述光照强度设定值及温室和土壤温度的设定值均根据当地纬度及所培养作物类型进行合理确定。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，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，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种日光温室用均匀蓄放热系统，其特征在于：包括调控日光温室内温度的风循环系统、水循环系统和控制系统；
所述风循环系统包括设于蓄热土墙(2)内的蓄热风道和若干个埋地风管(10)，所述蓄热风道被隔墙(7)分割为多个气室(3)，所述气室(3)的上端与室内相连通，所述气室(3)的下端与所述埋地风管(10)相连通，所述埋地风管(10)中设置有管道风机(12)，所述埋地风管(10)的进风口(8)设置于所述气室(3)内，所述埋地风管(10)的出风口(11)位于地面上方；
所述水循环系统包括保温水箱(13)、水泵(14)和若干个吸热板模块(4)，若干个所述吸热板模块(4)相互并联连接并设置于所述蓄热土墙(2)的内侧，所述吸热板模块(4)内的水管(5)与所述保温水箱(13)相连通并通过所述水泵(14)形成循环水路；
所述控制系统包括控制柜(20)和与所述控制柜(20)相连的光照传感器(16)、空气温度传感器(17)、水温度传感器(18)、土壤温度传感器(19)，所述光照传感器(16)设置在所述吸热板模块(4)的外表面上，所述空气温度传感器(17)设置在日光温室内，所述水温度传感器(18)设置在所述保温水箱(13)的水中，所述土壤温度传感器(19)设置在日光温室内的土壤层中。
2.根据权利要求1所述的日光温室用均匀蓄放热系统，其特征在于：所述蓄热土墙(2)的外侧设置有保温层(1)。
3.根据权利要求1所述的日光温室用均匀蓄放热系统，其特征在于：所述气室(3)的上端设置有过滤层(9)。
4.根据权利要求1所述的日光温室用均匀蓄放热系统，其特征在于：所述隔墙(7)由空心相变砌块堆砌而成。
5.根据权利要求1所述的日光温室用均匀蓄放热系统，其特征在于：所述埋地风管(10)安装时设置有便于冷凝水排出的坡度。
6.根据权利要求1所述的日光温室用均匀蓄放热系统，其特征在于：所述埋地风管(10)的所述进风口(8)处安装有矩形风罩，所述出风口(11)的形式为散流器。
7.根据权利要求1所述的日光温室用均匀蓄放热系统，其特征在于：所述吸热板模块(4)还包括绝热平板和吸热平板，所述水管(5)弯曲成螺旋型固定在所述绝热平板和吸热平板之间，所述绝热平板与所述蓄热土墙(2)固定连接，所述吸热平板上设置有所述光照传感器(16)。
8.根据权利要求1所述的日光温室用均匀蓄放热系统，其特征在于：所述吸热板模块(4)的进水口处均单独设置有阀门(6)。
9.根据权利要求1所述的日光温室用均匀蓄放热系统，其特征在于：所述保温水箱(13)位于地下，且所述保温水箱(13)上安装有辅助加热装置(15)。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115388693A (zh) * | 2022-07-08 | 2022-11-25 | 河北建筑工程学院 | 一种利用结露现象提高土壤蓄热体传热效率的装置 |
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2019
- 2019-12-16 CN CN201922252284.4U patent/CN211241068U/zh not_active Expired - Fee Related
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