一种用于农业大棚的光热恒温系统的制作方法

本技术涉及温室大棚，具体为一种用于农业大棚的光热恒温系统。

背景技术：

1、温室大棚用于蔬菜、农作物等生产种植，我国温室大棚占地数百万亩，约占全球50％，通常数十至上千座温室大棚成片种植、经营。温室大棚白天的主要热源是吸收太阳的辐射热量，以减少热量的散失来提高棚温，夜间随着棚内白天吸收热量的散失，需要增加棚温来保证温室大棚内部的作物能够正常生长，夜间供暖一般采用采暖热水炉、热风炉等设备。传统的温室大棚的供暖热源有煤炭、天然气、燃油、电加热，通过热源给锅炉内的水加热，水源通过循环泵进入大棚内部，通过翅片管或者盘管暖风机将热量传输至棚内，冷水通过回水管回到锅炉内继续加温。

2、随着环境保护及可持续发展观的提出，目前逐渐采用太阳能替代传统的供暖方式，例如公开号为cn208609504u的中国实用新型专利提供了一种光热恒温农业大棚，其通过太阳能集热器将吸收太阳辐射所产生的热能通过散热主体散发到大棚内，从而保证大棚内的恒温，该光热大棚相比于传统温室大棚节约了生产成本，且对环境无污染；但是上述农业大棚在实际使用时还存在如下技术问题：功能单一，只能保证大棚内空气恒温，不能保持土壤恒温，在寒冷的冬季土壤表层和里层温差较大，土壤里层温度较低也不利于作物正常生长；不具备制冷系统，在炎热的夏天大棚内的温度普遍偏高，同样不利于作物正常生长。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种用于农业大棚的光热恒温系统，可以解决现有的光热大棚只能对棚内空气加热，功能单一的技术问题。

2、本申请提供如下技术方案：

3、一种用于农业大棚的光热恒温系统，包括升温装置、制冷组件以及光热装置，升温装置包括土壤加热组件和空气加热组件，土壤加热组件设置在大棚土壤中，空气加热组件设置在大棚内；光热装置包括太阳能集热组件，太阳能集热组件上设置有送风管，送风管上设置有风机，送风管分别与升温装置和制冷组件连通。

4、技术原理及有益效果：供热时利用风机将风鼓入光热装置中吸收热量，然后将热风沿着送风管送至土壤加热组件和|或空气加热组件中为土壤和大棚提供热源，制冷时关闭升温装置，将热风沿着送风管送至制冷组件中制冷，降低大棚温度使其处于恒温。

5、1、采用太阳能光热系统(光热装置)+地暖(土壤加热)+棚内热风(空气加热)或冷风(制冷组件)结合模式，功能全面，可实现棚内空气及土壤双温控，更适合植物生长对温度的需求。

6、2、热源为太阳能，节能环保无污染；相比于传统热源本系统运营费用更低，节约生产成本。

7、3、可实现全年运行使用，供暖季(冬季)为温室大棚提供热能，制冷季(夏季)为温室大棚采用热制冷提供冷源，保障温室大棚常年恒温运营，实现能源利用最大化。

8、进一步，土壤加热组件包括埋地管道，埋地管道与送风管连通，且与送风管、太阳能集热组件组成封闭的用于给土壤加热的循环管路。

9、有益效果：在土壤中设置埋地管道，利用风机将风先鼓入太阳能集热组件中利用太阳光加热风，然后将热风送至埋地管道中，热风将热量传递至埋地管道进而传递至土壤，为土壤加热提高土壤的温度，与土壤交换热量后的热风变为冷风，冷风又被风机鼓入太阳能集热组件中继续加热，从而实现循环加热，组成封闭的为土壤加热的循环管路；加热效率高。

10、进一步，埋地管道的深度为1-1.5米。

11、有益效果：将埋地管道设置在该深度范围，既能保证对土壤进行有效加热，又不会损坏植物根系；当埋地管道的深度小于1米时，容易损坏作物根系。

12、进一步，送风管包括水平管道和竖直管道，竖直管道的底部伸至土壤与埋地管道连通，竖直管道的顶部与水平管道通过三通管连接，三通管的另一端设置有闸阀；水平管道与三通管上的闸阀组成空气加热组件。

13、有益效果：空气加热组件和土壤加热组件共用送风管，结构简单，便于安装；当需要对棚内空气加热时，打开闸阀，热风通过水平管道从闸阀吹出，从而对棚内空气加热。

14、进一步，制冷组件包括制冷机和制冷管道，制冷机的进风口通过连接管与送风管连通，连接管上设置有开关阀，制冷机的出风口与制冷管道连通，制冷管道的出风口位于大棚内。

15、有益效果：在夏季高温天气时关闭升温装置，打开连接管上的开关阀，利用制冷组件为大棚提供冷源，使大棚内的温度保持在设定温度。

16、进一步，制冷管道延伸至大棚内，且沿着大棚的后墙水平设置，制冷管道上沿其轴向方向上还设置有若干出风孔。

17、有益效果：大棚的后墙较高，制冷管道沿着后墙设置，冷风从棚内后墙向前方流动，气流分布更均匀。

18、进一步，光热装置为多组，每一组光热装置连接有一组升温装置，且相邻光热装置之间通过管道连通，管道上设置有开关阀；若干光热装置与制冷机、制冷管道组成用于给大棚降温的制冷管路。

19、有益效果：设置多组光热装置，可实现分模块控制，例如根据不同季节选择不同的光热装置运行。

20、进一步，还包括控制系统，控制系统包括控制器以及与其电连接的温度传感器，温度传感器分别设置在大棚和土壤中；光热装置、闸阀、开关阀和制冷机均与控制器电连接。

21、有益效果：控制器和温度传感器组成恒温控制系统，可根据温度实现自动控制，例如在冬季棚内温度较低，温度传感器检测到温度值并将信号传递至控制器，控制器控制升温装置启动对棚内土壤进行供热，当土壤温度保持在设定温度时，例如25℃，打开闸阀对棚内空气进行加热，提升棚内空气温度。

22、进一步，太阳能集热组件包括集热器、支架以及设置在支架上用于调节集热器旋转角度的调节组件；调节组件包括调节环、驱动件、主动齿轮和支撑杆，驱动件和主动齿轮设置在支架上，且驱动件的动力输出端与主动齿轮固定连接，调节环上设置有用于与主动齿轮啮合的被动齿，集热器安装在调节环上；支撑杆的一端与支架固定，另一端与调节环铰接。

23、有益效果：可根据太阳角度调节集热器的倾斜角度，使太阳光最大范围摄入光热槽内，提高系统热利用率。

24、进一步，调节环包括弧形部和固定部，被动齿沿着弧形部的外圈设置，集热器安装在固定部上，且集热器的凹陷部位于弧形部的内圈；所述弧形部上还设置有多个用于监测调节环旋转角度的触点感应器。

25、有益效果：便于主动齿轮与被动齿啮合并带动调节环旋转，集热器的凹陷部位于弧形部的内圈，不会占用较大的安装空间。

技术特征：

1.一种用于农业大棚的光热恒温系统，其特征在于，包括升温装置、制冷组件以及光热装置，所述升温装置包括土壤加热组件和空气加热组件，土壤加热组件设置在大棚土壤中，空气加热组件设置在大棚内；所述光热装置包括太阳能集热组件，太阳能集热组件上设置有送风管，送风管上设置有风机，所述送风管分别与升温装置和制冷组件连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于农业大棚的光热恒温系统，其特征在于：所述土壤加热组件包括埋地管道，埋地管道与送风管连通，且与送风管、太阳能集热组件组成封闭的用于给土壤加热的循环管路。

3.根据权利要求2所述的一种用于农业大棚的光热恒温系统，其特征在于：所述埋地管道的深度为1-1.5米。

4.根据权利要求3所述的一种用于农业大棚的光热恒温系统，其特征在于：所述送风管包括水平管道和竖直管道，竖直管道的底部伸至土壤与埋地管道连通，竖直管道的顶部与水平管道通过三通管连接，所述三通管的另一端设置有闸阀；所述水平管道与三通管上的闸阀组成空气加热组件。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种用于农业大棚的光热恒温系统，其特征在于：所述制冷组件包括制冷机和制冷管道，制冷机的进风口通过连接管与送风管连通，连接管上设置有开关阀，制冷机的出风口与制冷管道连通，制冷管道的出风口位于大棚内。

6.根据权利要求5所述的一种用于农业大棚的光热恒温系统，其特征在于：所述制冷管道延伸至大棚内，且沿着大棚的后墙水平设置，制冷管道上沿其轴向方向上还设置有若干出风孔。

7.根据权利要求6所述的一种用于农业大棚的光热恒温系统，其特征在于：所述光热装置为多组，每一组光热装置连接有一组升温装置，且相邻光热装置之间通过管道连通，管道上设置有开关阀；所述若干光热装置与制冷机、制冷管道组成用于给大棚降温的制冷管路。

8.根据权利要求7所述的一种用于农业大棚的光热恒温系统，其特征在于：还包括控制系统，控制系统包括控制器以及与其电连接的温度传感器，温度传感器分别设置在大棚和土壤中；所述光热装置、闸阀、开关阀和制冷机均与控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于农业大棚的光热恒温系统，其特征在于：所述太阳能集热组件包括集热器、支架以及设置在支架上用于调节集热器旋转角度的调节组件；所述调节组件包括调节环、驱动件、主动齿轮和支撑杆，所述驱动件和主动齿轮设置在支架上，且驱动件的动力输出端与主动齿轮固定连接，所述调节环上设置有用于与主动齿轮啮合的被动齿，集热器安装在调节环上；所述支撑杆的一端与支架固定，另一端与调节环铰接。

10.根据权利要求9所述的一种用于农业大棚的光热恒温系统，其特征在于：所述调节环包括弧形部和固定部，被动齿沿着弧形部的外圈设置，集热器安装在固定部上，且集热器的凹陷部位于弧形部的内圈；所述弧形部上还设置有多个用于监测调节环旋转角度的触点感应器。

技术总结本技术涉及温室大棚技术领域，具体为一种用于农业大棚的光热恒温系统，包括升温装置、制冷组件以及光热装置，升温装置包括土壤加热组件和空气加热组件，土壤加热组件设置在大棚土壤中，空气加热组件设置在大棚内；光热装置包括太阳能集热组件，太阳能集热组件上设置有送风管，送风管上设置有风机，送风管分别与升温装置和制冷组件连通。本技术可以解决现有的光热大棚只能对棚内空气加热的问题，本申请采用太阳能光热系统+地暖+棚内热风或冷风结合模式，功能全面，可实现棚内空气及土壤双温控，更适合植物生长对温度的需求。技术研发人员：杨帆,马卫兵受保护的技术使用者：新疆中科科技有限公司技术研发日：20230920技术公布日：2024/6/11