一种温室太阳能蓄热系统及蓄热方法与流程

本发明涉及温室蓄热，具体为一种温室太阳能蓄热系统及蓄热方法。

背景技术：

1、种植用温室又称“暖棚”，由两侧山墙、维护后墙体、支撑骨架以及覆盖材料组成，主要在白天通过南向的坡面吸收太阳能的热量以及采光，以提供作物正常生长所需的温度和光照，而为了能够维持温室内的温度，后墙体通常设计为水泥、砖墙等材质，并且在坡面设置保温棉被等材料，能够实现蓄放热功能。

2、但是在一些盐碱地、沙土地等土壤条件比较恶劣的环境中，由于地质条件较差，无法采用土建棚，十分不稳定，使用水泥、砖墙等材质成本较高，而为了应对此问题，在上述区域，大棚的整体均使用框架结构的形式，配合保温材料覆盖到框架外侧，进行大棚的蓄热保温，该温室的好处就是结构稳定性较高，并且在白天能够吸收更多的阳光，采光能力较强，覆盖的保温材料虽然具备一定的保温性能，但是相对于传统的水泥等材质的墙体，蓄热保温的能力较差，特别是在冬季的夜晚，外界温度极低，导致温室内的温度下降较快，而发明人才用过现有技术中加暖风机的形式进行取暖，但是一方面需要长时间开放，电能消耗较大，另一方面高温气体会对作物直吹，影响作物的正常生长，其次发明人还在温室内放置蓄热水箱，但是同样需要消耗较多的电能对水箱内的水进行加热和保温，而且为了提高蓄热效果，通常会设置较多的蓄热水箱，会占用较大的温室空间，并且蓄热保温的效果相对不够理想。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种温室太阳能蓄热系统及蓄热方法。

2、本发明技术方案如下：

3、一种温室太阳能蓄热系统，包括：

4、太阳能集热组件，安装于温室主体外部顶面，能够吸收和转化太阳能；

5、储热水箱，设置于温室主体内部，一侧通过第一进水管和第一出水管分别与太阳能集热组件的出水口和进水口连通，且第一出水管处连接有集热循环泵；

6、传热管道，设置有多条，多条传热管道自中心向外侧扩散布置，且安装于温室主体内后墙体的钢架上；

7、分水器和集水器，分别与多条传热管道的进水端和出水端连通，且集水器和分水器分别通过第二进水管和第二出水管与储热水箱另一侧连通，且第二出水管处设置有采暖循环泵；

8、阀门组件，包括安装于对应管路的多个阀门，分别能够控制第一出水管、第二出水管、第二进水管的通闭以及能够控制多条传热管道与分水器和集水器之间的通闭；

9、控制系统，所述控制系统与集热循环泵、采暖循环泵以及阀门组件电连接，且能够定时控制上述部件启闭。

10、阀门组件具体包括，方便控制各条管路的通闭，所述阀门组件包括，

11、集热阀门，能够控制第一出水管的通闭，安装于第一出水管的集热循环泵两侧；

12、采暖阀门和第一管道阀门，能够控制第二出水管的通闭，所述采暖阀门安装于第二出水管的采暖循环泵两侧，所述第一管道阀门安装于第二出水管靠近分水器的位置；

13、进水阀门和出水阀门，能够控制传热管道与分水器和集水器的通闭，所述进水阀门和出水阀门分别安装于多条传热管道的进水端和出水端位置。

14、为了方便接通传热管道，使得其进水端和出水端处于同一侧，保证换热时热水能够流经较多的区域，保证换热效率，多条传热管道均设置为u字形，且开口方向与温室主体长度延伸方向一致。

15、为了方便将传热管道与温室主体的钢架固定，所述温室主体后墙体的钢架上沿长度方向竖直布置有多条钢龙骨，多条传热管道在与钢龙骨的交叉点处固定。

16、为了能够适应不同高度的温室主体，并且能够对较大面积的温室主体后墙进行换热，所述传热管道设置有4条-10条，且自中心向外侧间隔13cm-35cm扩散布置，最外侧的传热管道距离地面的最小距离为22cm-45cm。

17、为了方便能够对储热水箱内补充在换热过程中所蒸发等原因而散失的水分，所述第二进水管连通有水源，能够为储热水箱补充水分，且第二进水管与水源之间设置有补水阀门。

18、为了在外界天气较差不能对储热水箱内的水加热到所需温度时，能够对进入传热管道的水应急加热，所述第二出水管连接有应急加热器，能够将流经第二出水管进入到分水器内的水加热，且位于采暖阀门和第一管道阀门之间，所述储热水箱内设置有温度传感器，能够检测水箱内的温度。

19、为了能够对循环泵和各个阀门等部件进行定时控制，所述控制系统包括定时器，且定时器电连接有电源，所述集热循环泵、采暖循环泵、集热阀门、采暖阀门、第一管道阀门、进水阀门和出水阀门的控制输入端分别与定时器的输出端电连接；

20、所述应急加热器的控制输入端与定时器的输出端连接，所述温度传感器的信号输出端与定时器的信号输入端连接。

21、一种温室太阳能蓄热方法，应用所述的温室太阳能蓄热系统，包括以下步骤，

22、实时获取温度传感器反馈值；并与第一温度阈值进行比较，若温度传感器反馈值小于第一温度阈值，且当前时间在第一预设时间段内，则开启集热循环泵和集热阀门，对储热水箱内的水进行加热；

23、在预设时间点，将温度传感器反馈值与第二温度阈值进行比较；

24、若温度传感器反馈值大于或等于第二温度阈值，则开启采暖循环泵、采暖阀门、第一管道阀门、所有进水阀门和出水阀门，将储热水箱与传热管道进行换热；

25、若温度传感器反馈值小于第二温度阈值，则开启采暖循环泵、采暖阀门、第一管道阀门、所有进水阀门和出水阀门，并开启应急加热器，能够对进入传热管道内的水预热。

26、为了方便在白天保证储热水箱内的温度，并且在多个时间点对传热管道进行换热，保证温室主体内的温度，所述第一预设时间段为上午7点-下午5点，所述预设时间点为上午8点、中午11点以及下午4点。

27、本发明的有益效果在于：本发明为一种温室太阳能蓄热系统及蓄热方法，首先通过太阳能集热组件配合储热水箱形成集热回路，能够利用太阳能对储热水箱内的水进行加热，利用太阳能能够节省能源，并且通过采暖循环泵配合传热管道能够进行换热，传热后传热管道能够在温室主体内散热，保证了温室主体内的温度，提高了温室主体的蓄热保温能力，并且相对于现有技术采用暖风机或者蓄热水箱等保温方式，一方面能够节省较多的电能，不会对作物直吹，更有利于作物的正常生长，另一方面传热管道通过龙骨安装于温室主体后墙的钢架上，能够节省更多的温室空间，并且通过每日的定时集热和采暖可以保证传热管道长时间处于较高的温度，继而能够长时间保证温室内的温度。

技术特征：

1.一种温室太阳能蓄热系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种温室太阳能蓄热系统，其特征在于，所述阀门组件(13)包括，

3.根据权利要求1所述的一种温室太阳能蓄热系统，其特征在于，多条传热管道(7)均设置为u字形，且开口方向与温室主体(2)长度延伸方向一致。

4.根据权利要求1所述的一种温室太阳能蓄热系统，其特征在于，所述温室主体(2)后墙体的钢架上沿长度方向竖直布置有多条钢龙骨(14)，多条传热管道(7)在与钢龙骨(14)的交叉点处固定。

5.根据权利要求1所述的一种温室太阳能蓄热系统，其特征在于，所述传热管道(7)设置有4条-10条，且自中心向外侧间隔13cm-35cm扩散布置，最外侧的传热管道(7)距离地面的最小距离为22cm-45cm。

6.根据权利要求1所述的一种温室太阳能蓄热系统及蓄热方法，其特征在于，所述第二进水管(10)连通有水源(15)，能够为储热水箱(3)补充水分，且第二进水管(10)与水源(15)之间设置有补水阀门(136)。

7.根据权利要求2所述的一种温室太阳能蓄热系统，其特征在于，所述第二出水管(11)连接有应急加热器(16)，能够将流经第二出水管(11)进入到分水器(8)内的水加热，且位于采暖阀门(132)和第一管道阀门(133)之间，所述储热水箱(3)内设置有温度传感器(17)，能够检测水箱内的温度。

8.根据权利要求7所述的一种温室太阳能蓄热系统，其特征在于，所述控制系统包括定时器(18)，且定时器(18)电连接有电源(19)，所述集热循环泵(6)、采暖循环泵(12)、集热阀门(131)、采暖阀门(132)、第一管道阀门(133)、进水阀门(134)和出水阀门(135)的控制输入端分别与定时器(18)的输出端电连接；

9.一种温室太阳能蓄热方法，其特征在于，应用如权利要求1-8任一项所述的温室太阳能蓄热系统，包括以下步骤，

10.根据权利要求9所述的一种温室太阳能蓄热方法，其特征在于，所述第一预设时间段为上午7点-下午5点，所述预设时间点为上午8点、中午11点以及下午4点。

技术总结一种温室太阳能蓄热系统及蓄热方法，太阳能集热组件，安装于温室主体外部顶面；储热水箱，一侧通过第一进水管和第一出水管分别与太阳能集热组件的出水口和进水口连通；传热管道，安装于温室主体内后墙体的钢架上；分水器和集水器，分别与多条传热管道的进水端和出水端连通，且集水器和分水器分别通过第二进水管和第二出水管与储热水箱另一侧连通；控制系统，所述控制系统与集热循环泵、采暖循环泵以及阀门组件电连接，且能够定时控制上述部件启闭。相对于现有技术采用暖风机或者蓄热水箱等保温方式，一方面能够节省较多的电能，另一方面传热管道通过龙骨安装于温室主体后墙的钢架上，能够节省更多的温室空间。技术研发人员：张雷,张明受保护的技术使用者：山东禾稼丰现代农业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5