CN213578151U - 一种日光温室太阳能采暖智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种日光温室太阳能采暖智能控制系统，包括：太阳能采集系统、太阳能收集系统、能量转换系统、太阳能储存系统、蓄水池、地下布水管、温度采集系统；太阳能采集系统用于采集太阳辐射能；太阳能收集系统用于收集太阳辐射能；能量转换系统用于将太阳辐射能转换为热能；太阳能储存系统用于对热能进行存储，通过热能对蓄水池中的水进行加热；蓄水池用于储存被太阳能储存系统加热后的热水；地下布水管用于对土壤进行加热；温度采集系统用于采集蓄水池中水的温度，以及日光温室内不同区域的温度。本实用新型在夜间及阴雨天气能够利用中空集热板中存储的热量实现日光温室的有效采暖，无需其他能源的消耗。

Description

一种日光温室太阳能采暖智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能采暖控制技术领域，特别是涉及一种日光温室太阳能采暖智能控制系统。

背景技术

日光温室是节能型日光温室的简称，又称暖棚，是北方地区常见的室内不加热温室大棚，通过各种保温系统维持一定的温度水平，能够在植物不适宜生长的季节增加植物的产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培和育苗等。日光温室以其低成本、低建造难度、低门槛、能量充分利用等属性而迅速发展。然而，目前日光温室还存在冬季夜晚温度过低、环境调控水平不高等问题，遇寒潮、连阴天等不利天气情况，室内温度仍过低，致使作物受到冻害，生产受到损失，相当一部分日光温室夜间最低气温还不能确保室内最低气温不低于6℃。

因此，如何既保持日光温室优良的节能性能(完全不消耗常规能源)，又能提高日光温室内的温度，使日光温室能够提高抵御低温严寒天气、确保实现喜温作物的越冬生产，是目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种日光温室太阳能采暖智能控制系统，以解决现有技术中存在的技术问题，能够实现太阳能的充分利用，在夜间及阴雨天气能够实现日光温室的有效采暖，无需其他能源的消耗，且能够满足日光温室内不同植物对温度的需求。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种日光温室太阳能采暖智能控制系统，包括：太阳能采集系统、太阳能收集系统、能量转换系统、太阳能储存系统、蓄水池、地下布水管、温度采集系统；所述太阳能采集系统、太阳能收集系统、能量转换系统、太阳能储存装置依次连接；所述太阳能储存系统与所述蓄水池通过第一管路连接；所述蓄水池与所述地下布水管通过第二管路连接；

所述太阳能采集系统用于采集太阳辐射能；

所述太阳能收集系统用于收集所述太阳能采集系统所采集的太阳辐射能；

所述能量转换系统用于将所述太阳能收集系统收集的太阳辐射能转换为热能；

所述太阳能储存系统用于对所述热能进行存储，通过所存储的热能对所述蓄水池中的水进行加热；

所述蓄水池用于储存被所述太阳能储存系统加热后的热水；

所述地下布水管埋设于日光温室内地平面下侧土壤，用于对土壤进行加热；

所述温度采集系统用于采集所述蓄水池中水的温度，以及日光温室内不同区域的温度。

优选地，所述太阳能采集系统包括设置在日光温室屋顶的太阳能集热板，所述太阳能集热板包括由上到下依次层叠设置的透光覆盖层、吸热层、保温层；所述透光覆盖层用于透射太阳光，所述吸热层用于吸收太阳辐射能，所述保温层用于降低热量损失。

优选地，所述透光覆盖层采用透明塑料膜、透明玻璃中的一种；所述吸热层采用黑色PE塑料膜；所述保温层采用聚苯板。

优选地，所述太阳能集热板倾斜30°～50°。

优选地，所述太阳能收集系统包括若干个能量收集管路。

优选地，所述太阳能储存系统采用中空集热板，所述中空集热板内设有若干个中通的管道，所述管道内设有蜂窝结构，所述中空集热板中的水流采用上溢方式流出。

优选地，所述太阳能储热装置与所述蓄水池连接的第一管路上设有第一循环泵、第一电磁阀。

优选地，所述蓄水池与所述地下布水管连接的第二管路包括一个主管路和若干个支管路，若干个所述支管路分别与所述主管路连接，所述主管路与所述蓄水池连接，所述支管路与所述地下布水管连接；所述主管路上设有第二循环泵，每个所述支管路上均设有第二电磁阀。

优选地，所述温度采集系统包括第一温度传感器、若干个第二温度传感器，所述第一温度传感器设于所述蓄水池中，若干个所述第二温度传感器设于日光温室内的若干个区域。

优选地，所述日光温室太阳能采暖智能控制系统还包括中央控制系统，所述中央控制系统分别与所述温度采集系统、第一电磁阀、第二电磁阀、第一循环泵、第二循环泵连接；所述中央控制系统根据所述温度采集系统采集的温度，控制所述第一电磁阀、第二电磁阀、第一循环泵、第二循环泵的打开。

本实用新型公开了以下技术效果：

(1)本实用新型通过中空集热板对收集的太阳能进行存储，利用存储的太阳能对蓄水池中的水进行加热，并利用加热后的水在地下布水管中循环，实现日光温室采暖，不仅受热均匀，能够有效保证植物生长所需要的最佳温度；同时，本实用新型通过温度变化实时控制日光温室采暖以及蓄水池中水的加热，能够有效实现热能的充分利用，避免热能的浪费，从而在夜间及阴雨天气能够利用中空集热板中存储的热量实现日光温室的有效采暖，无需其他能源的消耗；

(2)本实用新型通过地下布水管中热水的循环实现日光温室采暖，且通过多个支管路、每个支管路上的电磁阀实现不同区域温度的单独控制，能够有效实现不同植物对温度的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型日光温室太阳能采暖智能控制系统结构示意图；

图2为本实用新型第二管路结构示意图；

图3为本实用新型中空集热板中管道的截面示意图；

其中，1为太阳能集热板，2为太阳能收集系统，3为能量转换系统，4为中空集热板，41为管道，42为蜂窝结构，5为蓄水池，6 为地下布水管，7为第一管路，71为第一循环泵，72为第一电磁阀， 8为第二管路，81为主管路，82为支管路，83为第二电磁阀，84为第二循环泵，9为第一温度传感器，10为第二温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-3所示，本实施例提供一种日光温室太阳能采暖智能控制系统，包括：太阳能采集系统、太阳能收集系统2、能量转换系统 3、太阳能储存系统、蓄水池5、地下布水管6、温度采集系统；所述太阳能采集系统、太阳能收集系统2、能量转换系统3、太阳能储存系统依次连接；所述太阳能储热装置与所述蓄水池5通过第一管路7 连接；所述蓄水池5与所述地下布水管6通过第二管路8连接。

所述太阳能采集系统用于采集太阳辐射能，所述太阳能采集系统包括设置在日光温室屋顶的太阳能集热板1，所述太阳能集热板1包括由上到下依次层叠设置的透光覆盖层、吸热层、保温层；所述透光覆盖层用于透射太阳光，采用透明塑料膜、透明玻璃或其他透光性能好的材料；所述吸热层用于吸收太阳辐射能，所述吸热层采用黑色 PE塑料膜；所述保温层用于降低热量损失，采用聚苯板；所述太阳能集热板1倾斜30°～50°。

所述太阳能收集系统2用于收集所述太阳能采集系统所采集的太阳辐射能；所述太阳能收集系统2包括若干个能量收集管路，实现太阳辐射能的高效收集。

所述能量转换系统3用于将所述太阳能收集系统2收集的太阳能转换为热能，并将所述热能传输至所述太阳能储存系统；

所述太阳能储存系统用于对所述热能以温度的形式进行存储，通过所存储的热能对所述蓄水池5中的水进行加热；本实施例中，所述太阳能储存系统采用中空集热板4，所述中空集热板4设置于日光温室的后墙，能够将白昼富余的太阳能收集并贮存起来，用于夜间加热；所述中空集热板4采用强度高、耐用性好的中空PC板作为集热与放热部件，集热面积大；所述中空集热板4中的水流采用上溢方式流出；所述中空集热板4内设有若干个中通的管道41，所述管道41内设有蜂窝结构42，通过所述蜂窝结构42能够有效提高储能容量，且增大水与管道41的接触面积，提高加热效率。

所述蓄水池5用于储存被所述太阳能储存系统加热后的热水，所述蓄水池5为具有保温隔热性能的容器；

所述太阳能储热装置与所述蓄水池5连接的第一管路7上设有第一循环泵71，通过所述第一循环泵71带动所述太阳能储热装置与所述蓄水池5之间水的循环流动；所述太阳能储热装置与所述蓄水池5 连接的第一管路7上还设有第一电磁阀72，通过所述第一电磁阀72 控制所述第一管路7的打开和关闭；

所述地下布水管6埋设于日光温室内地平面下侧耕层土壤下部，用于对土壤加热，实现日光温室的采暖；

所述蓄水池5与所述地下布水管6连接的第二管路8包括一个主管路81和若干个支管路82，若干个所述支管路82分别与所述主管路81连接，所述主管路81与所述蓄水池5连接，所述支管路82与所述地下布水管6连接；

每个所述支管路82上均设有第二电磁阀83，通过所述第二电磁阀83控制对应支管路82的打开和关闭，能够根据日光温室不同区域对温度的需求进行分区域温度调节；

所述主管路81上设有第二循环泵84，通过所述第二循环泵84 带动所述蓄水池5与所述地下布水管6之间水的循环流动；

所述温度采集系统用于采集所述蓄水池5中水的温度，以及日光温室内不同区域的温度；所述温度采集系统包括第一温度传感器9、若干个第二温度传感器10，所述第一温度传感器9设于所述蓄水池5 中，用于采集蓄水池5中水的温度；若干个所述第二温度传感器10 设于日光温室内的若干个区域，用于采集日光温室内不同区域的温度。

所述日光温室太阳能采暖智能控制系统还包括中央控制系统，所述中央控制系统分别与所述温度采集系统、第一电磁阀72、第二电磁阀83、第一循环泵71、第二循环泵84连接；所述中央控制系统根据所述温度采集系统采集的温度，控制所述第一电磁阀72、第二电磁阀83、第一循环泵71、第二循环泵84的打开，进行采暖控制。

本实用新型日光温室太阳能采暖智能控制系统的工作流程包括：

通过设置在日光温室屋顶的太阳能采集板实时采集太阳辐射能，并将采集的太阳辐射能通过多个能量收集管路传输至能量转换系统3，通过能量转换系统3将太阳辐射能转换为热能，并将热能存储至中空集热板4；通过第一温度传感器9采集蓄水池5中水的温度，温度低于预设阈值，则控制第一电磁阀72、第一循环泵71打开，通过第一循环泵71带动蓄水池5中的水在中空集热板4、蓄水池5之间进行循环，对蓄水池5中的水进行加热，温度达到预设阈值，则控制第一电磁阀72、第一循环泵71关闭，实现太阳辐射能的有效利用，避免所储存能量的浪费；通过第二温度传感器10采集日光温室中各区域的温度，温度低于预设阈值，则控制第二循环泵84以及相应区域的第二电磁阀83打开，通过第二循环泵84带动蓄水池5中的水在蓄水池5、地下布水管6之间循环，对日光温室进行加温，实现日光温室的分区域控制，能够适用于不同的植物对温度的需求；温度达到预设阈值，则控制第二循环泵84以及相应区域的第二电磁阀83关闭。

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 (10)

1.一种日光温室太阳能采暖智能控制系统，其特征在于，包括：太阳能采集系统、太阳能收集系统(2)、能量转换系统(3)、太阳能储存系统、蓄水池(5)、地下布水管(6)、温度采集系统；所述太阳能采集系统、太阳能收集系统(2)、能量转换系统(3)、太阳能储存装置依次连接；所述太阳能储存系统与所述蓄水池(5)通过第一管路(7)连接；所述蓄水池(5)与所述地下布水管(6)通过第二管路(8)连接；

所述太阳能采集系统用于采集太阳辐射能；

所述太阳能收集系统(2)用于收集所述太阳能采集系统所采集的太阳辐射能；

所述能量转换系统用于将所述太阳能收集系统(2)收集的太阳辐射能转换为热能；

所述太阳能储存系统用于对所述热能进行存储，通过所存储的热能对所述蓄水池(5)中的水进行加热；

所述蓄水池(5)用于储存被所述太阳能储存系统加热后的热水；

所述地下布水管(6)埋设于日光温室内地平面下侧土壤，用于对土壤进行加热；

所述温度采集系统用于采集所述蓄水池(5)中水的温度，以及日光温室内不同区域的温度。

2.根据权利要求1所述的日光温室太阳能采暖智能控制系统，其特征在于，所述太阳能采集系统包括设置在日光温室屋顶的太阳能集热板(1)，所述太阳能集热板(1)包括由上到下依次层叠设置的透光覆盖层、吸热层、保温层；所述透光覆盖层用于透射太阳光，所述吸热层用于吸收太阳辐射能，所述保温层用于降低热量损失。

3.根据权利要求2所述的日光温室太阳能采暖智能控制系统，其特征在于，所述透光覆盖层采用透明塑料膜、透明玻璃中的一种；所述吸热层采用黑色PE塑料膜；所述保温层采用聚苯板。

4.根据权利要求2所述的日光温室太阳能采暖智能控制系统，其特征在于，所述太阳能集热板(1)倾斜30°～50°。

5.根据权利要求1所述的日光温室太阳能采暖智能控制系统，其特征在于，所述太阳能收集系统(2)包括若干个能量收集管路。

6.根据权利要求1所述的日光温室太阳能采暖智能控制系统，其特征在于，所述太阳能储存系统采用中空集热板(4)，所述中空集热板(4)内设有若干个中通的管道(41)，所述管道(41)内设有蜂窝结构(42)，所述中空集热板(4)中的水流采用上溢方式流出。

7.根据权利要求1所述的日光温室太阳能采暖智能控制系统，其特征在于，所述太阳能储热装置与所述蓄水池(5)连接的第一管路(7)上设有第一循环泵(71)、第一电磁阀(72)。

8.根据权利要求7所述的日光温室太阳能采暖智能控制系统，其特征在于，所述蓄水池(5)与所述地下布水管(6)连接的第二管路(8)包括一个主管路(81)和若干个支管路(82)，若干个所述支管路(82)分别与所述主管路(81)连接，所述主管路(81)与所述蓄水池(5)连接，所述支管路(82)与所述地下布水管(6)连接；所述主管路(81)上设有第二循环泵(84)，每个所述支管路(82)上均设有第二电磁阀(83)。

9.根据权利要求8所述的日光温室太阳能采暖智能控制系统，其特征在于，所述温度采集系统包括第一温度传感器(9)、若干个第二温度传感器(10)，所述第一温度传感器(9)设于所述蓄水池(5)中，若干个所述第二温度传感器(10)设于日光温室内的若干个区域。

10.根据权利要求9所述的日光温室太阳能采暖智能控制系统，其特征在于，所述日光温室太阳能采暖智能控制系统还包括中央控制系统，所述中央控制系统分别与所述温度采集系统、第一电磁阀(72)、第二电磁阀(83)、第一循环泵(71)、第二循环泵(84)连接；所述中央控制系统根据所述温度采集系统采集的温度，控制所述第一电磁阀(72)、第二电磁阀(83)、第一循环泵(71)、第二循环泵(84)的打开。

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