CN216820928U - 太阳能吸热膜与太阳能储热供暖系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能吸热膜与太阳能储热供暖系统。其中，该太阳能吸热膜包括两片层叠设置的透明薄膜，且两透明薄膜的部分区域热压相连而形成多处隔断部；因多个隔断部的设置，于两透明薄膜之间形成有多个流道；总出通道和总进通道上均设有用于连通外部的接口，由总进通道的接口进入总进通道的导热液，可经过各流道后从总出通道的接口排出。本实用新型的太阳能吸热膜，通过设置的多个流道，和在各流道内流经的导热液，可将温室大棚内顶部和塑料膜上所积累的热量带走，并将该热量传递至大棚内的地表和接近地表的位置，提高了大棚内地表的温度；从而在保持阳光透光率的前提下，提升了对太阳能总体的利用率。

Description

太阳能吸热膜与太阳能储热供暖系统

技术领域

本实用新型涉及温室大棚技术领域，特别涉及一种太阳能吸热膜。本实用新型还涉及一种太阳能储热供暖系统。

背景技术

温室(greenhouse)，又称暖房。能透光、保温(或加温)，用来栽培植物的设施。在不适宜植物生长的季节，能提供温室生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。

温室大棚具备以下特性：

1)透光性：温室是采光建筑，因而透光率是评价温室透光性能的一项最基本指标。温室透光率的高低就成为作物生长和选择种植作物品种的直接影响因素。一般来说，温室的透光率一般在50～60％。

2)保温性：加温耗能是温室冬季运行的主要障碍。提高温室的保温性能，降低能耗，是提高温室生产效益的最直接手段。温室的保温比是衡量温室保温性能的一项基本指标。保温比越大，说明温室的保温性能越好。

温室大棚的保温性能是十分好的，加温耗能是温室冬季运行的主要障碍，提高温室大棚的保温性能，降低能耗，是提高温室生产效益的最好方法。

在目前的技术手段下，一些厂家为了提升温室大棚对太阳能的利用率，在大棚的上部另设置了一层用于吸收太阳能的黑色薄膜，但这种方案存在影响大棚本身透光率的问题，不利于温室大棚内部作物的生长。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种太阳能吸热膜，以在保持透光性的前提下形成对太阳能的吸收利用。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种太阳能吸热膜，

包括两片层叠设置的透明薄膜，且两所述透明薄膜的部分区域热压相连而形成多处隔断部；因多个所述隔断部的设置，于两所述透明薄膜之间形成有总进通道、总出通道、以及并行连通于所述总进通道和所述总出通道之间的多个流道；

所述总出通道和所述总进通道上均设有用于连通外部的接口，由所述总进通道的接口进入所述总进通道的导热液，可经过各所述流道后从所述总出通道的接口排出。

进一步的，所述透明薄膜采用塑料薄膜。

进一步的，所述透明薄膜2的厚度可设置在25～45μm之间。

进一步的，所述流道200的径向尺寸可设设在4～9mm之间；相邻两所述流道200之间的所述隔断部201的宽度设在1～5mm之间。

进一步的，所述总出通道20和所述总进通道21的截面积均应不小于各所述流道200截面积之和的0.8倍。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的太阳能吸热膜，通过设置的多个流道，和在各流道内流经的导热液，可将温室大棚内顶部和塑料膜上所积累的热量带走，并将该热量传递至大棚内的地表和接近地表的位置，提高了大棚内地表的温度；从而在保持阳光透光率的前提下，提升了对太阳能总体的利用率。

同时，通过对流道、总出通道和总进通道尺寸的进一步设定，可在最大程度上提高该太阳能吸热膜对热量的输送能力，使流道内温度较高的导热液便于向上流动，进而提升了太阳能吸热膜内部的热量输送能力。

本实用新型的另一目的在于提出一种太阳能储热供暖系统；包括经循环管路连通的散热装置、蓄能单元、以及本实用新型所述的太阳能吸热膜；所述循环管路中填充有导热液，所述循环管路上设有驱使所述导热液于所述太阳能储热供暖系统中循环流动的循环泵。

进一步的，所述散热装置为散热器或地暖管路；所述散热装置经出液管路和输送管路分别与所述总出通道和所述蓄能单元连通，所述循环泵设于所述出液管路上。

进一步的，所述出液管路和所述输送管路之间连接有与所述散热装置并联设置的第二跨接管路，且所述第二跨接管路和连接所述散热装置的管路上设有切换所述导热液流通路径的阀门。

进一步的，所述蓄能单元经回液管路与所述总进通道连通，且所述回液管路和所述出液管路之间连接有与所述太阳能吸热膜并联设置的第一跨接管路；所述第一跨接管路和连接所述太阳能吸热膜的管路上设有切换所述导热液流通路径的阀门。

进一步的，所述蓄能单元深埋于地下的土层中。

相较于现有技术，本实用新型中的太阳能储热供暖系统除了具备上述太阳能吸热膜所具备的技术优势以外，还可通过在设置的循环管路和管路中的循环泵和管路控制，依外界温度情况和光照条件决定散热装置和大棚塑料膜是否参与循环；在关闭散热装置时，可将多余的热量储存至蓄能单元内，打开散热装置时，可最大程度地为地表进行增温，如上设置，提升温室大棚对温度的调节能力，并提升了对太阳能的利用率。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的太阳能吸热膜的布置位置示意图；

图2为本实用新型实施例二所述的太阳能吸热膜的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的太阳能储热供暖系统的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一所述的太阳能吸热膜内部结构示意图；

图5为本实用新型实施例一所述的太阳能吸热膜的空气膜的内部结构示意图。

附图标记说明：

1、大棚塑料膜；100、导热液；

2、透明薄膜；20、总出通道；200、流道；201、隔断部；21、总进通道； 22、回液管路；220、第一阀门；23、第一跨接管路；230、第二阀门；24、空气管；

3、循环泵；30、出液管路；300、第三阀门；

4、散热装置；40、第二跨接管路；400、第四阀门；401、第五阀门；41、输送管路；

5、蓄能单元。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其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，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，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，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实用新型涉及一种太阳能吸热膜，以在保持透光性的前提下提升对太阳能的利用率。其一种示例性结构系统构成如图2和图3所示。

整体而言，该太阳能吸热膜铺设于大棚塑料膜1上，其包括两片层叠设置的透明薄膜2，且两透明薄膜2的部分区域热压相连而形成多处隔断部201；因多个隔断部201的设置，于两透明薄膜2之间形成有总进通道21、总出通道20、以及并行连通于总进通道21和总出通道20之间的多个流道200；总出通道20 和总进通道21上均设有用于连通外部的接口，由总进通道21的接口进入总进通道21的导热液100，可经过各流道200后从总出通道20的接口排出。

基于上述的设计思想，如图1、图2并结合图3所示，本实施例的太阳能吸热膜主要包括透明薄膜2、流道200和导热液100三个部分。

为了达到在保持透光性的前提下提升对太阳能的利用率的目的，该太阳能吸热膜包括两片层叠设置的透明薄膜2，且两透明薄膜2的部分区域热压相连而形成多处隔断部201；因多个隔断部201的设置，于两透明薄膜2之间形成有总进通道21、总出通道20、以及并行连通于总进通道21和总出通道20之间的多个流道200；

另外，流道200内的导热液100需要在太阳能吸热膜中不断流动。为此，在总出通道20和总进通道21上均设有用于连通外部的接口，由总进通道21 的接口进入总进通道21的导热液100，可经过各流道200后从总出通道20的接口排出。

需要说明的是，本实施例中的太阳能吸热膜主要通过透明薄膜2，及透明薄膜2内部的导热液100，将温室大棚顶部及大棚塑料膜1上的热量带走，并将该热量专递至大棚内部，提高大棚底部及大棚地表的温度。更优选的，太阳能吸热膜所采用的透明薄膜2可选用为以下几种材质，包括聚氯乙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物等，考虑到本实施例中薄膜的实际用途，乙烯-醋酸乙烯共聚物以其抗老化、耐候性强透光率高的特点被优先选用。且，导热液100应具有一定的防冻能力，使该太阳能吸热膜能够在冬季工作。

进一步的，为了在最大程度上提高该太阳能吸热膜对热量的输送能力，使流道200内温度较高的导热液100能够向上流动，以太阳能吸热膜内部的热量输送能力。需要对流道200、总出通道20和总进通道21的尺寸做进一步限定。

首先，就透明薄膜2的厚度而言，其厚度宜设在25～50μm之间，厚度过低会承受不住导热液100的重力，厚度太高会增加透明薄膜2本身的重量，并降低其透光性，这与本实施例的发明目的相悖。

仍如图3所示，上文中提到，流道200由两层塑料膜热压而成，在本实施例中，除了热压成型以外，还可采用超声波焊接的方法来使两层塑料布相连，以构成隔断部201；进一步的，隔断部201的宽度不宜超过5㎜，否则会影响该太阳能吸热膜的吸热能力，也不宜低于1㎜，否则会影响两层薄膜之间的连接强度，致使相邻流道200内的导热液100容易产生串通现象。

流道200的径向尺寸需要考虑到透明薄膜2对导热液100压强的承受能力，以及该太阳能吸热膜对热量的输送能力；流道200的径向尺寸过大时，其内部的导热液100过多，容易造成透明薄膜2的破裂；流道200的径向尺寸过小时，其内部的导热液100过少，使太阳能吸热膜对热量的输送能力降低。因此，在考虑到上述情况并结合实际的情况下，将流道200的径向尺寸设置在4～10㎜之间是较为合适的。

需要进一步说明的是，本实施例仅为对能实现上述发明目的的最小单元所做的说明，具体实施时，可将太阳能吸热膜通过回液管路22和出液管路30首尾相连地连接在一起，共同发挥作用。

另外，如图4所示，该太阳能吸热膜在外界环境温度较低时，为保持其内部导热液100的温度，可在该原有的两层膜上增设一层塑料膜，该塑料膜和原有的吸热膜之间形成一层空气，并且，该层塑料膜与原有的膜一同热压，将这层空气分为均等的空气管，通过增设的空气管，可提高太阳能吸热膜内部导热液100的温度。

综上所述，本实施例的太阳能吸热膜，通过设置的多个流道200，和在各流道200内流经的导热液100，可将温室大棚内顶部和大棚塑料膜1上所积累的热量带走，并将该热量传递至大棚内部的地表和接近地表的位置，提高了大棚内地表和较低位置的温度；从而在保持阳光透光率的前提下，提升了对太阳能总体的利用率。

实施例二

本实施例涉及一种太阳能储热供暖系统；包括经循环管路连通的散热装置 4、蓄能单元5、以及本实用新型所述的太阳能吸热膜；循环管路中填充有导热液100，且，循环管路上设有驱使导热液100在太阳能储热供暖系统中循环流动的循环泵3。

如图4所示，为了扩大该太阳能储热供暖系统的适用范围和使用效果范围散热装置4经出液管路30和输送管路41分别与总出通道20和蓄能单元5连通，循环泵3设于出液管路30上。出液管路30和输送管路41之间连接有与散热装置4并联设置的第二跨接管路40，且第二跨接管路40和连接散热装置4的管路上设有切换导热液100流通路径的阀门。蓄能单元5经回液管路22与总进通道21连通，且回液管路22和出液管路30之间连接有与太阳能吸热膜并联设置的第一跨接管路23；第一跨接管路23和连接太阳能吸热膜的管路上设有切换导热液100流通路径的阀门。

其具体工作过程如下；

首先需要说明的是，下文中未提及的阀门默认处于关紧状态，不另做说明。

当外界温度较高时，如外界温度≥25℃，需要对大棚降温，并将带走的温度储存至地下的蓄能单元5中；此时该太阳能储热供暖系统中，太阳能吸热膜吸收大棚顶部和大棚薄膜上的热量，第三阀门300打开，循环泵3开始工作，导热液100通过上述两者，到达第四阀门400，第四阀门400此时处于打开状态，导热液100在流经第四阀门400之后，顺着输送管路41进入蓄能单元5，蓄能单元5将导热液100中的热量储存起来；而后，经过蓄能单元5后的导热液100已被冷却；已被冷却的导热液100通过回液管路22和打开的第一阀门 220进入太阳能吸热膜的总进通道21；如此，完成一个循环。

当外界温度较低时，如外界温度≤15℃，需要对大棚增温，与降温时有所不同的是，增温存在两种情况。

情况1：外界温度过低，且平均温度在8℃以下，和光照条件差时，太阳能吸热膜停止工作，导热液100从蓄能单元5中携带热量，通过回液管路22和打开的第二阀门230进入第一跨接管路23，而后经由与第一跨接管路23联通的出液管路30，循环泵3启动，导热液100顺着出液管路30进入散热装置4，为大棚内的地表和接近地表的高度提供热量，在这之后，第五阀门401打开，导热液100顺着输送管路41进入蓄能单元5，至此，在情况1下的增温流程已完成。

情况2：外界温度过低，但平均温度在8℃之上，15℃以下，且光照条件较好时，散热装置4和太阳能吸热膜两者之间连成循环回路，为大棚内部的地表和接近地表的位置带来热量。

需要说明的是，本太阳能储热供暖系统可配设在规格不同的温室大棚上，其装置的具体型号和参数，可对不同规格的温室大棚做出相应的调整；另外，本实施例中的散热装置具体可设置为散热片或风机盘管，并且，考虑到实际应用效果，风机盘管更为优选，其可在为大棚供热或者为冷却液降温时，充分发挥作用。

风机盘管在整个太阳能吸热膜储热系统中的运行过程可参考上述两种情况中的散热装置4，但与上述过程中的散热装置有所出入的是，风机盘管可在夏季外界温度较高时，内通温度较低的导热液100，在大棚内吹冷风，为大棚降温，并且，此时的太阳能吸热膜内的热导热液100直接流入深埋在地下土层中的蓄能单元5，进一步的降低温室大棚内的温度，如此，可进一步地对温室大棚内部温度的调控，实现了空调的部分功能，但相较于空调低碳环保，节能减排。

综上所述，本实施例的太阳能储热供暖系统，应用在温室大棚中，不但能够增强大棚本身的温度调控能力，并且与现有技术相比，在保证了透光率的前提下，增强了大棚本身对太阳能的利用率，提升了了温室大棚的使用效果。

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 (10)

1.一种太阳能吸热膜，其特征在于：

包括两片层叠设置的透明薄膜(2)，且两所述透明薄膜(2)的部分区域热压相连而形成多处隔断部(201)；

因多个所述隔断部(201)的设置，于两所述透明薄膜(2)之间形成有总进通道(21)、总出通道(20)、以及并行连通于所述总进通道(21)和所述总出通道(20)之间的多个流道(200)；

所述总出通道(20)和所述总进通道(21)上均设有用于连通外部的接口，由所述总进通道(21)的接口进入所述总进通道(21)的导热液(100)，可经过各所述流道(200)后从所述总出通道(20)的接口排出。

2.根据权利要求1所述的太阳能吸热膜，其特征在于：所述透明薄膜(2)采用塑料薄膜。

3.根据权利要求2所述的太阳能吸热膜，其特征在于：所述透明薄膜(2)的厚度可设置在25～45μm之间。

4.根据权利要求2所述的太阳能吸热膜，其特征在于：所述流道(200)的径向尺寸设在4～9mm之间；相邻两所述流道(200)之间的所述隔断部(201)的宽度设在1～5mm之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能吸热膜，其特征在于：所述总出通道(20)和所述总进通道(21)的截面积均应不小于各所述流道(200)截面积之和的0.8倍。

6.一种太阳能储热供暖系统，其特征在于，包括经循环管路连通的散热装置(4)、蓄能单元(5)、以及权利要求1至5中任一项所述的太阳能吸热膜；所述循环管路中填充有导热液(100)，所述循环管路上设有驱使所述导热液(100)于所述太阳能储热供暖系统中循环流动的循环泵(3)。

7.根据权利要求6所述的太阳能储热供暖系统，其特征在于：所述散热装置(4)为散热器或地暖管路；所述散热装置(4)经出液管路(30)和输送管路(41)分别与所述总出通道(20)和所述蓄能单元(5)连通，所述循环泵(3) 设于所述出液管路(30)上。

8.根据权利要求7所述的太阳能储热供暖系统，其特征在于：所述出液管路(30)和所述输送管路(41)之间连接有与所述散热装置(4)并联设置的第二跨接管路(40)，且所述第二跨接管路(40)和连接所述散热装置(4)的管路上设有切换所述导热液(100)流通路径的阀门。

9.根据权利要求7所述的太阳能储热供暖系统，其特征在于：所述蓄能单元(5)经回液管路(22)与所述总进通道(21)连通，且所述回液管路(22)和所述出液管路(30)之间连接有与所述太阳能吸热膜并联设置的第一跨接管路(23)；所述第一跨接管路(23)和连接所述太阳能吸热膜的管路上设有切换所述导热液(100)流通路径的阀门。

10.根据权利要求6所述的太阳能储热供暖系统，其特征在于：所述蓄能单元(5)深埋于地下的土层中。

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