一種溫室大棚內能源綜合利用系統技術方案

本發明專利技術涉及一種溫室大棚能源綜合利用系統，尤其涉及一種適用于晝夜溫差大、冬季氣溫低以及連續陰雨季節使用的溫室大棚能源綜合利用系統，主要是通過各種能源利用技術來提高溫室大棚內的各種能源利用效率，屬于溫室大棚技術領域。包括了太陽能集熱系統、地下蓄熱系統、高效換熱系統、控制系統、地下散熱系統、補液水箱、循環泵、風機、蓄熱箱體構成。在溫室增溫中結合太陽能熱利用技術、熱交換技術及蓄熱技術大幅度的提高了溫室能源利用率，具有很大的技術和經濟優勢，系統不但能夠維持種植物根系所需的合適土壤溫度，還能保證溫室植物對室溫的要求。可使作物達到速生、高產、優質、高效益的效果。提高了目前溫室大棚對太陽能的利用，減少原先的能源消耗，降低生產成本，增加生產周期，具有很高的經濟和社會效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種溫室大棚能源綜合利用系統。
技術介紹
眾所周知，室溫和土壤的溫熱狀況不僅對植物的生長、發育、繁殖有很大的影響， 而且對土壤中的水、氣、養分等條件也都有影響。因此，溫度條件是溫室大棚生產中應該注意的基本條件。溫室是人類在建筑場所內控制和模擬自然氣候從事植物栽培的一種畜牧園藝設施，主要是為植物生長、發育、繁殖提供適宜氣候條件。目前，我國推廣日光溫室40X104 ha(公頃)以上，在一些大中城市郊區溫室栽培面積增長較快，已超過當地菜田的10%以上，已初步形成了符合國情的溫室生產體系。在我國北方的廣大地區由于深秋、冬季、和早春季節氣候寒冷且晝夜溫差較大，低溫限制了蔬萊的生長，使蔬菜產量大幅下降。如何在較冷的季節獲得較高的土壤溫度，一直以來是溫室大棚種植的核心問題。為了滿足作物生長的要求，大多數溫室除了白天靠太陽輻射外還要進行人工加溫。現階段，我國溫室常用的加溫方式有煙道加溫、熱風爐加溫、蒸汽加溫、電熱器加溫等。這些傳統的加熱方式存在著兩大問題一是這些加溫方式追根到底所使用的能源都是來自于化石燃料煤炭，煤炭是不可再生的，而且煤炭燃燒可產生大量的 CO2、CO、S02、NO等有害氣體，污染環境；二是用傳統的地上加熱方式，對溫室的氣溫提高較多，但對地溫的提高較少，不利于作物生長；三是在目前的溫室大棚能源利用中存在著能源利用效率低下，能源浪費嚴重的問題。在晝夜交替情況下，會存在濕度過大的情況，如茄果類蔬菜生長發育適宜的濕度范圍為50— 60%，西瓜、西葫蘆、甜瓜等瓜類生長發育適宜的濕度范圍為40— 50%，濕度過大會引起蔬菜的不適生長，并誘發病蟲害等。在綜合利用天然熱源的基礎上，還可以從大棚內的空氣中吸收熱能，同時控制大棚內的濕度，成為亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種溫室大棚能源綜合利用系統。本專利技術要解決的問題是現有溫室大棚中化石資源使用率高，產生環境污染，并存在溫室內加溫不均勻及能源利用率不高的問題。為實現本專利技術提供一種溫室大棚能源綜合利用系統，包括土壤換熱裝置，其特征在于，所述的土壤換熱裝置通過第一水泵和蓄熱裝置連接成第一循環回路，該蓄熱裝置的熱能通過該第一回路，釋放給土壤換熱裝置；所述的蓄熱裝置通過第二水泵和/或第一水泵和太陽能集熱裝置連接成第二回路，該太陽能集熱裝置匯集的熱能通過第二回路，儲存在蓄熱裝置。所述的蓄熱裝置2的換熱管道3通過第一水泵或/和第二水泵和空氣換熱器8連接成第三回路。所述的蓄熱裝置2通過第一水泵或/和第二水泵和空氣換熱器8連接成第四回路。所述的蓄熱裝置2通過第一水泵和土壤換熱裝置5連接成第五回路。所述的空氣換熱器8通過第二水泵和土壤換熱裝置5連接成第六回路。所述的先端太陽能熱利用技術是指高效利用太陽能的集熱技術，具有高熱效，高水溫等技術特點。所述的太陽能集熱系統主要進行能量的收集和輸送，其與蓄熱系統間有相應管路連接。所述的新型蓄熱技術是指水蓄熱和土壤蓄熱相結合的新型技術。所述的高效換熱系統包括水箱換熱盤管系統和土壤換熱盤管系統，其與水蓄熱系統及土壤蓄熱系統相連接。所述的地下蓄熱系統包括水蓄熱系統和土壤蓄熱系統。所述的控制系統為全自動控制系統，能夠根據各類監測信號反饋自動調整系統運行。所述的地下散熱系統材料為耐溫高傳熱材料，其與高效換熱系統相連接。所述的控制系統附帶有管路防凍控制，當嚴寒季節夜晚將會自動啟動防凍伴熱帶。本專利技術的優點是溫室大棚能源綜合利用系統是通過在先端太陽能熱利用技術基礎上，結合新型蓄熱技術、高效工質換熱技術的溫室技術，具有明顯的增溫效果。綜合各種能源的利用特點和利用土壤熱容量大的特點，實現溫室能量的最大化儲存，熱能的最優化利用以及夜晚溫室持續平穩供熱。不僅可以將熱量保持至夜間，甚至可以保持多天，從而達到節約能源，作物高產的目的。同時利用風機直接將白天溫室內的熱空氣導入地下進行了能量的儲存，不但能解決現有溫室大棚存在的問題，提高溫了室內氣溫，更重要的是同時提高了溫室內的地溫，保證了作物生長所必須的熱量，促進作物的新陳代謝，使作物生長處于最佳狀態，克服了傳統地上加熱方式所存在的問題。在溫室增溫中結合太陽能熱利用技術、 熱交換技術及蓄熱技術大幅度 的提高了溫室能源利用率，具有很大的技術和經濟優勢，系統不但能夠維持種植物根系所需的合適土壤溫度，還能保證溫室植物對室溫的要求。可使作物達到速生、高產、優質、高效益的效果。提高了目前溫室大棚對太陽能的利用，減少原先的能源消耗，降低生產成本，增加生產周期。附圖說明圖1是本專利技術第一實施例中一種溫室大棚內能源綜合利用系統連接結構示意圖；圖2是本專利技術第二實施例中一種溫室大棚內能源綜合利用系統連接結構示意圖；圖3是本專利技術第三實施例中一種溫室大棚內能源綜合利用系統連接結構示意圖；圖4是本專利技術第四實施例中一種溫室大棚內能源綜合利用系統連接結構示意圖。圖中1為太陽能集熱裝置、2為蓄熱裝置、3為蓄熱裝置的換熱管道、4為第一水泵、5為土壤散熱裝置、6為自動補液水箱；7為第二水泵；8為空氣換熱器；9為泄水閥；10、 溫室；11、為調節閥一 ；12為調節閥二 ；13為調節閥三；14為調節閥四；15為調節閥五；16 為調節閥六；17為旁通調節閥。具體實施方式下面結合附圖及實施例對本專利技術作進一步的說明。如圖1所示，本專利技術的一種溫室大棚內能源綜合利用系統包括了土壤散熱裝置5， 該土壤換熱裝置5位于溫室10的土地的下面；第一水泵4 ;蓄熱裝置2，該蓄熱裝置包括水蓄熱系統和土壤蓄熱系統；太陽能集熱裝置1，該太陽能集熱裝置是利用功能型流體提高太陽能集熱效率的太陽能熱利用技術，具有高熱效，高水溫等技術特點。蓄熱裝置的換熱管道3 ；自動補液水箱6 ； 9為泄水閥等，其中，土壤換熱裝置5通過第一水泵4和蓄熱裝置2 連接成第一循環回路，該蓄熱裝置2的熱能通過該第一回路，釋放給土壤換熱裝置5 ;如圖具體的，保持調節閥一 11、調節閥二 12、調節閥三13開啟，其他閥門關閉，則第一回路為從第一水泵4從蓄熱裝置2的換熱管道3中吸取水量，該水量在蓄熱裝置2中與蓄熱裝置2內的蓄熱介質換熱后，經第一水泵4加壓輸送到土壤換熱裝置5的管道中，與土壤進行換熱， 由于蓄熱裝置一般會通過太陽能集熱來搜集熱能，所以是蓄熱裝置2的換熱管道3中溫度更高，即蓄熱裝置的熱能通過該第一回路，釋放給土壤換熱裝置。在夜間或冬天較冷情況， 可以通過釋放蓄熱裝置中的熱能，提高溫室內土壤的溫度，從而提高植物的生長發育。同樣的，保持調節閥四14和調節閥五15開啟，其他閥門關閉，則第二回路為第一水泵4加壓是水經過太陽能集熱裝置1，經過加熱的水流向調節閥二 12，進入到蓄熱裝置2 中，提高了蓄熱裝置2中介質的溫度，而蓄熱裝置2中介質進入第一水泵4的入口，從而形成第二回路，經過通過運行第二回路，太陽能集熱裝置I收集太陽熱能，并儲存在蓄熱裝置 2中，提高了蓄熱介質的溫度。通過間隔運行第一回路和第二回路，可以充分的吸收太陽的熱能，儲存起來，解決了溫室內的土壤需要靠空氣傳熱來加熱，且加熱量不足的問題。實施例二如圖2所示為本專利技術實施例二的系統圖，與實施例一的不同之處在于，該系統還包括在溫室10中還設置了空氣換熱器8和與之連接的管路，該空氣換熱器8 包括風扇，通過循環溫室內的空氣和蓄熱裝置2的換本文檔來自技高網...

【技術保護點】
為實現本專利技術提供一種溫室大棚能源綜合利用系統，包括土壤換熱裝置(5)，其特征在于，所述的土壤換熱裝置(5)通過第一水泵(4)和蓄熱裝置(2)連接成第一循環回路，該蓄熱裝置(2)的熱能通過該第一回路，釋放給土壤換熱裝置(5)；所述的蓄熱裝置(2)通過第二水泵(7)和/或第一水泵(4)和太陽能集熱裝置(1)連接成第二回路，該太陽能集熱裝置(1)匯集的熱能通過第二回路，儲存在蓄熱裝置(2)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張信榮，盛劍霄，
申請(專利權)人：北大工學院紹興技術研究院，
類型：發明
國別省市：