CN213939056U - 一种日光温室立式主动蓄热水模块后墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于日光温室技术领域，公开了一种日光温室立式主动蓄热水模块后墙，包括：并列设置的多个水模块，每个水模块内装配有一个水囊，水囊内装有蓄热溶液；并列设置的多个水模块内间隔设置有多个主动蓄放热管道，每个主动蓄放热管道的上端与温室内的空气连通，下端与温室的地埋管道连通；地埋管道的出风口靠近温室的前屋面并设置引风机；通过钢管、塑料管或水泥管实现水模块外壳的安装，管道取材方便，拆卸安装方便，且避免了水模块紫外线照射老化，使水模块后墙可达二十年以上的使用期；且在每个水模块内装有水囊，水囊内的蓄热溶液可以被动吸收大量的阳光辐射热，方便实现太阳能光热转化，并用在冬季需要保暖、夏季需要降温等建筑领域。

Description

一种日光温室立式主动蓄热水模块后墙

技术领域

本实用新型涉及农业设施日光温室大棚、以及建筑保温墙体等技术领域，具体涉及一种日光温室立式主动蓄热水模块后墙。

背景技术

日光温室是发源于中国的农业设施技术，比源自欧洲的玻璃温室更适合中国北方地区，并且是中国温室园艺装备升级的重点。当前每年新增100万亩，说明我国日光温室产业正在增长势头不减。国外学者对现代日光温室的研究较少，但高度关注日光温室优良的保温蓄热性能，从结构形式上进行模仿。我国在日光温室节能设计基础理论及应用上始终处于领先地位。其中日光温室的蓄热技术一直是国内外学者研究最重要、最集中的内容。其形式主要包括空气循环蓄热、主动采光蓄热、水循环蓄热、相变材料蓄热、卵石蓄热、热泵蓄热、联合方式蓄热等。其中，应用广、比较好的有传统的山东层压土墙，但对水灾的抵抗作用很小，风化水毁严重影响到农业设施的正常生产，而新近上市的EPS模块棚、骨架棉被101棚因为缺少蓄热层，不能称之为真正的节能日光温室，只有近年来发展起来的土模块化主动蓄热日光温室，因为是强力液压挤出的接近2.0T/m³高密度模块，蓄热性和抗短期水灾有所改善。另外，水作为蓄热性能优异的经济材料之一，是自然界存在最广的蓄热体，作为墙体的水溶液蓄热容量是砖墙的5倍，是土墙的3倍，为较好的蓄热体物质。但现有太阳能水蓄热技术采用管道、水帘、水箱进行水的存贮和蓄放热，主要应用在民居、及部分实验日光温室中，但存在结构复杂、成本高、水蒸发需要特别蒙膜、水泄漏难以控制，造成了太阳能水蓄热技术不能广泛开展。至于商品化的太阳能热水器由于成本考虑，无法大规模应用在温室工程中。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型提供一种日光温室立式主动蓄热水模块后墙，通过钢管、塑料管或水泥管实现水模块外壳的安装，管道取材方便，拆卸安装方便，且避免了水模块紫外线照射老化，使水模块后墙可达二十年以上的使用期；且在每个水模块内装有水囊，水囊内具有良好蓄热能力的蓄热溶液可以被动吸收大量的阳光辐射热，可以方便的实现太阳能光热转化，并用在冬季需要保暖、夏季需要降温等建筑领域。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以解决。

一种日光温室立式主动蓄热水模块后墙，包括：并列设置的多个水模块，每个所述水模块内装配有一个水囊，所述水囊内装有蓄热溶液；

并列设置的多个水模块内间隔设置有多个主动蓄放热管道，每个所述主动蓄放热管道的上端与温室内的空气连通，每个所述主动蓄放热管道的下端与温室的地埋管道连通；所述地埋管道的出风口靠近温室的前屋面的底端并设置有引风机。

作为优选的，所述水模块为钢管、塑料管或水泥管。

作为优选的，多个主动蓄放热管道均匀或非均匀间隔设置在并列设置的多个水模块内。

作为优选的，当所述水模块内设置有主动蓄放热管道时，所述水囊为空心圆柱形水囊；当所述水模块内未设置主动蓄放热管道时，所述水囊为实心圆柱形水囊。

作为优选的，所述水模块的北侧设置有绝热层。

作为优选的，所述水模块的南侧设置有黑色吸光层。

作为优选的，所述水囊开设有进水口、出水口和安全气阀。

作为优选的，所述主动蓄放热管道的上端设置有鼓风机。

作为优选的，相邻的两个所述水模块内水囊相互串联。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型的日光温室的整体结构示意图；

图2是图1中日光温室的立式主动蓄热水模块后墙的结构示意图；

图3是图2的俯视图。

在以上图中：1前屋面；101棉被101；2后坡；3水模块后墙；301水模块；302水囊；303主动蓄放热管道；304绝热层；305黑色吸光层；4地埋管道；5引风机；6基础。

具体实施方式

参考图1-3，根据本实用新型的内容的实施例所提出的一种日光温室立式主动蓄热水模块后墙，包括：并列设置的多个水模块301，每个所述水模块301 内装配有一个水囊302，所述水囊302内装有蓄热溶液；并列设置的多个水模块301内间隔设置有多个主动蓄放热管道303，每个所述主动蓄放热管道303的上端与温室内的空气连通，每个所述主动蓄放热管道303的下端与温室的地埋管道4连通，所述地埋管道4的出风口靠近温室的前屋面1的底端并设置有引风机5。

在以上实施例中，温室是由前屋面1、后坡2、水模块后墙3、西山墙和东山墙围合成的温室大棚空间；其中，前屋面1与后坡2为一体的棚架，棚架的北端与水模块后墙3固定连接，棚架的东西两端分别与对应的东山墙、西山墙固定连接；前屋面1的顶端设有通风口，通风口处覆盖有棉被101。温室内的地下埋设有南北向地埋管道4，地埋管道4靠近前屋面1的底端具有与温室内空气连通的出风口，出风口处设置有引风机5。地埋管道4靠近水模块后墙3的一端与主动蓄放热管道303相连通，主动蓄放热管道303的进风口与温室内的空气连通。水模块后墙3的蓄热方式可以利用主动蓄放热管道303内流动的热空气实现主动蓄热，或者向水模块301内的水囊302内注入热的蓄热溶液实现主动蓄热。

地埋管道4上开设有渗水孔，能在种植地面下部进一步的地下蓄放热和除湿功能。

多个水模块301沿直线并列连接成温室水模块后墙3的高度和长度，多个水模块301的上端通过水平连接件固定连接，多个水模块301的下端通过混凝土基础6密封固定，形成空芯墙壳体。每个水模块301内装配有水囊302，水囊 302可为皮水囊302、塑料水囊302等，水囊302内装有蓄热溶液，如根据当地气候自然条件采用特定配比的氯化钙溶液、氯化钠溶液、氯化镁溶液、硫酸钠溶液、磷酸氢二钠溶液或水。水模块301内填充的具有良好蓄热能力的配比蓄热溶液可以被动吸收大量的阳光辐射热，当为夏季时，蓄热溶液可以吸收温室内的热量，降低温室温度；当为冬季时，蓄热溶液白天吸收阳光辐射热进行蓄热，夜间释放热量用于升高温室温度。水囊302一次热压成型，能承受大的气压水压，不漏水、防腐蚀，易于携带和运输。多个水模块301内间隔设置有多个主动蓄放热管道303，主动蓄放热管道303与温室内的空气相连通，在引风机5的作用下，主动蓄放热管道303内的流动空气可与水模块301内的蓄热溶液充分接触实现热传导，使水模块后墙3白天蓄热、晚上放热，最终达到对温室内温度进行有效调节的目的。

本实用新型的日光温室立式主动蓄热水模块后墙3不但解决了之前水蓄热应用领域内的泄漏、结构复杂、成本高的问题，而且由于水囊302独立密封，没有水汽蒸发的问题，更便于折叠运输，使日光温室的水模块后墙3的蓄热性能大大提高，施工难度和成本也得到降低。

根据本实用新型的一个实施例，所述水模块301为钢管、塑料管或水泥管。

在以上实施例中，利用大型钢管、塑料管或水泥管立式安装实现水模块301的外壳，避免了水模块301紫外线照射老化，使水模块后墙3可达二十年以上的使用期；且大型钢管、塑料管或水泥管等方便拆卸安装，使用方便。钢管、塑料管或水泥管等管道的弧形黑色吸热外壳面可用作蓄放热曲面，相较于平面增加了吸热面积。水囊302放置在顶部开口的钢管、塑料管或水泥管等管道内，水囊302与管道的内圆柱面吻合。

参考图2-3，根据本实用新型的一个实施例，多个主动蓄放热管道303均匀或非均匀间隔设置在并列设置的多个水模块301内。

在以上实施例中，如图2-3所示，主动蓄放热管道303均匀设置在并列的多个水模块301内，即以五个水模块301为一个水模块301单元，其中，前面四个水模块301内只装配水囊302，第五个水模块301内装配有水囊302和主动蓄放热管道303，使主动蓄放热管道303内的空气能与水囊302内的蓄热溶液进行均匀热交换。当然，也可以根据实际场地需求，调整主动蓄放热管道303的位置，使主动蓄放热管道303不均匀的间隔贯穿水模块301的内部。

根据本实用新型的一个实施例，当所述水模块301内设置有主动蓄放热管道303时，所述水囊302为空心圆柱形水囊；当所述水模块301内未设置主动蓄放热管道303时，所述水囊302为实心圆柱形水囊。

在以上实施例中，当水模块301内装有主动蓄放热管道303时，水囊302内装满蓄热溶液后成空心圆柱形，使主动蓄放热管道303能从空心圆柱形水囊的空心部分顺利穿过，使水囊302内蓄热溶液位于主动蓄放热管道303的外圆柱面和钢管组成的水模块301的内圆柱面之间，保障主动蓄放热管道303顺利安装的同时，使水囊302内的蓄热溶液与主动蓄放热管道303内的空气进行充分接触实现热传导。当水模块301内部不安装主动蓄放热管道303时，水囊302内装满蓄热溶液后成实心圆柱形，并与钢管组成的水模块301的内圆柱面充分接触。

参考图3，根据本实用新型的一个实施例，所述水模块301的北侧设置有绝热层304。

在以上实施例中，绝热层304可为在水模块后墙3北侧表面覆盖的棉被或苯板，避免水模块后墙3与外界环境进行热交换，保持水模块后墙3的温度，防止热量流失。

根据本实用新型的一个实施例，所述水模块301的南侧设置有黑色吸光层 305。

在以上实施例中，钢管、塑料管或水泥管组成的水模块301的南侧受光面具有黑色吸光层305，黑色吸光层305为吸光黑色涂料，能充分吸收太阳光辐射。

根据本实用新型的一个实施例，所述水囊302开设有进水口、出水口和安全气阀。

在以上实施例中，水囊302开设有进水口、出水口，注水、排水方便；且进水口和出水口分别设置有截止阀，使水囊302具有较好的密封性，避免柔性水囊302内的蓄热溶液的蒸发。安全气阀可以使水囊302在注水时具有适当的压力，避免水囊302爆炸。

根据本实用新型的一个实施例，所述主动蓄放热管道303的上端设置有鼓风机。

在以上实施例中，通过鼓风机将温室内的空气抽入水模块后墙3内的主动蓄放热管道303内，通过鼓风机与引风机5的配合，可以提高主动蓄放热管道 303内流动空气与水模块301内蓄热溶液进行热交换的效率，提高工作效率。

根据本实用新型的一个实施例，相邻的两个所述水模块301内水囊302 相互串联。

在以上实施例中，并列设置的多个水模块301内，从左到右相邻的两个水模块301内的水囊302相互串联，可以组成总长达上百米的水模块后墙3。且水囊302从左到右依次排序，使第1个水囊302和第2个水囊302的下部串联，第2 个水囊302和第3个水囊302的上部串联，第3个水囊302和第4个水囊302的下部串联，依次类推，保证多个水模块301从最左侧的水囊302的上部进水，从最右侧水囊302的下部出水。

本实用新型的立式主动蓄热水模块后墙3组成的日光温室的使用及工作方法为：

选用钢管作为水模块后墙3的外壳，将水囊302放入钢管内，向水囊302内注入蓄热溶液，计算选择合适的钢管和主动蓄放热管道303，确保水囊302内的水压不会破坏主动蓄放热管道303和钢管。

当白天温室内的温度较高时，引风机5将温室内的热空气抽入主动蓄放热管道303内，并与水模块301内水囊302内的低温蓄热溶液进行热交换，使低温蓄热溶液转变成高温蓄热溶液，从而实现水模块后墙3白天蓄热的功能；同时，抽入的热空气转变成低温空气并送入温室内，降低温室温度。

当夜晚温室内的温度较低时，引风机5将温室内的低温空气抽入主动蓄放热管道303内，并与水模块301内水囊302内的高温蓄热溶液进行热交换，使高温蓄热溶液转变成低温蓄热溶液，从而实现水模块后墙3晚上放热的功能；同时，抽入的低温空气转变成高温空气并送入温室内，升高温室温度。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些改动和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种日光温室立式主动蓄热水模块后墙，其特征在于，包括：并列设置的多个水模块(301)，每个所述水模块(301)内装配有一个水囊(302)，所述水囊(302)内装有蓄热溶液；

并列设置的多个水模块(301)内间隔设置有多个主动蓄放热管道(303)，每个所述主动蓄放热管道(303)的上端与温室内的空气连通，每个所述主动蓄放热管道(303)的下端与温室的地埋管道(4)连通；所述地埋管道(4)的出风口靠近温室的前屋面(1)的底端并设置有引风机(5)。

2.根据权利要求1所述的日光温室立式主动蓄热水模块后墙，其特征在于，所述水模块(301)为钢管、塑料管或水泥管。

3.根据权利要求1所述的日光温室立式主动蓄热水模块后墙，其特征在于，多个主动蓄放热管道(303)均匀或非均匀间隔设置在并列设置的多个水模块(301)内。

4.根据权利要求1所述的日光温室立式主动蓄热水模块后墙，其特征在于，当所述水模块(301)内设置有主动蓄放热管道(303)时，所述水囊(302)为空心圆柱形水囊；当所述水模块(301)内未设置主动蓄放热管道(303)时，所述水囊(302)为实心圆柱形水囊。

5.根据权利要求1所述的日光温室立式主动蓄热水模块后墙，其特征在于，所述水模块(301)的北侧设置有绝热层(304)。

6.根据权利要求1所述的日光温室立式主动蓄热水模块后墙，其特征在于，所述水模块(301)的南侧设置有黑色吸光层(305)。

7.根据权利要求1所述的日光温室立式主动蓄热水模块后墙，其特征在于，所述水囊(302)开设有进水口、出水口和安全气阀。

8.根据权利要求1所述的日光温室立式主动蓄热水模块后墙，其特征在于，所述主动蓄放热管道(303)的上端设置有鼓风机。

9.根据权利要求1所述的日光温室立式主动蓄热水模块后墙，其特征在于，相邻的两个所述水模块(301)内水囊(302)相互串联。

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