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      恒溫大棚的制作方法

      文檔序號:12657452閱讀:528來源:國知局
      恒溫大棚的制作方法與工藝

      本發(fā)明涉及一種大棚,尤其涉及一種恒溫大棚。



      背景技術(shù):

      隨著可持續(xù)發(fā)展觀的提出,節(jié)能減排也開始引起了人們廣泛的關(guān)注,而節(jié)能減排在農(nóng)業(yè)中的一大體現(xiàn)即為溫室大棚;近年來溫室產(chǎn)業(yè)在我國發(fā)展迅速,已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的生長點(diǎn)和助推器,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的代表模式和發(fā)展方向;日光溫室產(chǎn)業(yè)作為我國實(shí)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中的主體,已開始成為農(nóng)業(yè)種植業(yè)中利益最高的產(chǎn)業(yè);它為解決長期困擾我國北方地區(qū)冬季的蔬菜淡季供應(yīng),增加農(nóng)民收入,節(jié)約能源,安置就業(yè),避免溫室加溫造成的環(huán)境污染,穩(wěn)定社會等均做出了歷史貢獻(xiàn);如何建造新型的日光溫室大棚,營造良好的自然環(huán)境顯得尤為重要;但是現(xiàn)有溫室大棚普遍存在儲熱裝置不夠完善,沒有恒溫裝置,所以不完全符合植物自然生長和有效發(fā)揮光合作用和呼吸作用。

      綜上所述;現(xiàn)有陽光溫室大棚存在儲熱效果不夠理想,夜間棚內(nèi)氧氣的含量少,沒有換氣功能,缺乏智能控制系統(tǒng)等不足。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      發(fā)明目的,為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明提供一種恒溫大棚,解決了陽光大棚夜間或陰雨天存在儲熱效果不夠理想,夜間棚內(nèi)氧氣的含量少,沒有換氣功能等不足。

      技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:

      一種恒溫大棚,包括大棚骨架組件以及太陽能集熱器,所述太陽能集熱器包括出水口和回水口,其特征在于,在所述大棚骨架組件內(nèi)設(shè)置有輻射散熱組件,該輻射散熱組件包括散熱器底盤、散熱器中心柱、環(huán)形導(dǎo)水管以及立桿式散熱管,所述散熱器中心柱固定安裝在散熱器底盤上,所述立桿式散熱管布置在所述環(huán)形導(dǎo)水管的外弧面上,立桿式散熱管的下端位于所述環(huán)形導(dǎo)水管的內(nèi)部;在所述散熱器中心柱內(nèi)設(shè)置有相變蓄熱模塊,該相變蓄熱模塊包括保溫材料層、內(nèi)殼體、盤管式換熱器以及鋁基粒子相變材料,所述保溫材料層位于所述散熱器中心柱與內(nèi)殼體之間,所述盤管式換熱器和鋁基粒子相變材料位于所述內(nèi)殼體內(nèi);所述盤管式換熱器的入水口通過第一水管道與所述太陽能集熱器的出水口連接,所述盤管式換熱器的出水口與一三通管道的第一端口連接,所述三通管道的第二端口通過一第二水管道連接至所述太陽能集熱器的回水口,所述三通管道的第三端口通過一第三水管道連接至所述環(huán)形導(dǎo)水管的進(jìn)水口,所述環(huán)形導(dǎo)水管的出水口通過一第四水管道連接至所述太陽能集熱器的回水口;在所述第一水管道上設(shè)有第一截止閥,在所述第二水管道上設(shè)置有第二截止閥,在所述第三水管道上設(shè)置有第三截止閥,在所述第四水管道上設(shè)置有微型增壓泵;所述太陽能集熱器與第一水管道及第二水管道之間在打開第一截止閥、第二截止閥和循環(huán)泵,關(guān)閉第三截止閥時(shí),太陽能集熱器的熱水通過循環(huán)泵流入第一水管道,經(jīng)由相變蓄熱模塊的入水端口,通入盤管式換熱器,再經(jīng)相變蓄熱模塊的出水端口流經(jīng)三通管道,再經(jīng)第二水管道回流到太陽能集熱水箱,構(gòu)成水循環(huán)蓄熱通道;所述太陽能集熱器與第一水管道及第三水管道之間在打開第一截止閥和第三截止閥,關(guān)閉第二截止閥時(shí),所述太陽能集熱水箱的熱水通過第一水管道,經(jīng)由相變蓄熱模塊的入水端口,通入盤管換熱器,加熱盤管換熱器內(nèi)的循環(huán)水,再經(jīng)相變蓄熱模塊的出水端口流經(jīng)三通管道,經(jīng)由第三水管道通入環(huán)形導(dǎo)水管的入水端口,加熱散熱管排,再經(jīng)環(huán)形導(dǎo)水管的出水端口流經(jīng)第四水管道經(jīng)微型增壓泵回流到太陽能集熱器,構(gòu)成水循環(huán)釋熱通道。

      在所述散熱器中心圓柱上還設(shè)置有散熱管定位盤和散熱器頂板,所述環(huán)形導(dǎo)水管固定在所述散熱管定位盤的一圈圓孔內(nèi)。所述在散熱器中心圓柱底部一段套裝有環(huán)形導(dǎo)水管,且通過定位條固定。所述散熱管定位盤上的一圈圓孔與環(huán)形導(dǎo)水管外壁的一圈端口同位相對稱。

      在所述散熱器中心柱外弧面包覆有反射板。

      在所述散熱器中心圓柱的周圍有序布滿若干散熱管,且構(gòu)成圓周形管排陣列;所述單根散熱管的一端穿過定位盤的圓孔,伸入到相對應(yīng)的環(huán)形導(dǎo)水管的端口,且通過管體螺紋和定位裝置固定,單根散熱管的另一端與相變散熱器頂板連接。

      在恒溫大棚內(nèi)設(shè)有溫度傳感器,溫度傳感器控制大棚內(nèi)的溫度變化狀態(tài);溫度傳感器的信號輸出端與聯(lián)動控制器的信號輸入端連接,聯(lián)動控制器的信號輸出端與循環(huán)泵的信號輸入端連接,當(dāng)溫度傳感器測得大棚內(nèi)的溫度低于或高于設(shè)定值時(shí),將信號傳遞到聯(lián)動控制器決定循環(huán)泵的開啟或者關(guān)閉。

      有益效果

      (1)、本發(fā)明具備供暖效果好,結(jié)構(gòu)簡單,耗電量小和無污染等優(yōu)點(diǎn),尤其在極端天氣和陰雨天氣能保持大棚內(nèi)的恒溫。

      (2)、本發(fā)明通過光熱轉(zhuǎn)換裝置,太陽能集熱器集熱,相變蓄熱模塊蓄熱,超導(dǎo)液散熱器輻射釋熱形成供暖系統(tǒng),維持大棚恒溫;在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,白天利用相變蓄熱模塊內(nèi)的相變介質(zhì)(鋁基粒子)蓄熱,夜間放熱加熱盤管式換熱器內(nèi)的循環(huán)水,循環(huán)水流經(jīng)環(huán)形導(dǎo)水管加熱散熱管排,散熱管排內(nèi)的相變介質(zhì)超導(dǎo)液受熱裂變產(chǎn)生高溫氣體,通過管體的輻射散熱段外弧面向周圍散熱。通過圓柱反射板向恒溫大棚內(nèi)供暖。

      (3)、系統(tǒng)通過相變蓄熱模塊蓄熱耦合超導(dǎo)液散熱管的釋熱功能,實(shí)施光照強(qiáng)時(shí)的蓄熱和光照弱時(shí)室內(nèi)調(diào)溫,本發(fā)明的大棚恒溫技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有設(shè)計(jì)合理,制作成本低,使用維護(hù)方便,保溫效果好,能夠有效減少晝夜溫差變化和極端天氣保證大棚內(nèi)的恒溫等優(yōu)點(diǎn),因而具有很好的推廣使用價(jià)值。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2為本發(fā)明相變蓄熱模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖;

      圖3為本發(fā)明相變散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖4為圖3的俯視圖;

      圖5為本發(fā)明相變散熱器定位盤示意圖;

      圖6為本發(fā)明環(huán)形導(dǎo)水管的俯視圖;

      圖中標(biāo)號

      1太陽能集熱器、 2相變散熱器頂板、3散熱器中心柱、4散熱器底盤、5環(huán)形導(dǎo)水管、6散熱管定位盤、7太陽能集熱器出水口、8內(nèi)殼體、9保溫材料層、10第一水管道、11第一截止閥、12第二水管道、13第二截止閥、14盤管式換熱器、15鋁基粒子相變材料、16反射板、17直立式散熱管、18過度管、19循環(huán)泵、20三通管道、21第三截止閥、22第三水管道、23微型增壓泵、24第四水管道、25混凝土基面、26大棚溫度傳感器、27換熱器進(jìn)水端口、28換熱器出水端口、29聯(lián)動控制器、30環(huán)形導(dǎo)水管入水端口、31環(huán)形導(dǎo)水管出水端口、32環(huán)形導(dǎo)水管定位條。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明

      如圖1、圖2、圖3所示,一種恒溫大棚,包括大棚骨架組件、相變蓄熱組件、輻射散熱組件,其大棚骨架組件包括大棚北墻(后墻),兩側(cè)的山墻,以及拱棚鋼架支撐的弧形采光大棚,在后墻頂部外側(cè)沿大棚橫向長度方向設(shè)置有太陽能集熱器1且通過定位裝置固定;相變蓄熱組件包括固定安裝在相變散熱器底盤4上的圓筒體中心柱3,以及布置在圓筒體中心柱3內(nèi)的相變蓄熱模塊,相變蓄熱模塊包括外殼體,高效保溫材料9,內(nèi)殼體8,盤管式換熱器14,鋁基粒子相變介質(zhì)15,三通管道20;輻射散熱組件包括圓筒體反射板16,散熱管定位盤6,散熱器底盤4,散熱器中心柱殼體3,散熱器頂盤板2,環(huán)形導(dǎo)水管5,立桿式散熱管17,散熱器中心柱3固定安裝在散熱器底盤4上,底盤固定在預(yù)制混凝土基面25上;散熱管定位盤6套裝在散熱器中心柱3中端的一段,且焊接固定,在底盤4與散熱管定位盤6之間設(shè)置有環(huán)形導(dǎo)水管5;在導(dǎo)水管5的外弧面上有序設(shè)置有若干內(nèi)外相通的端口,在端口的內(nèi)弧面設(shè)有螺紋。在散熱器中心圓柱3底部一段套裝有環(huán)形導(dǎo)水管5,且通過定位條32固定在中心柱上。散熱管定位盤6上的一圈圓孔與環(huán)形導(dǎo)水管5外壁的一圈端口同位相對稱。

      在太陽能集熱水箱1的一側(cè)底端設(shè)有熱源出水口7,連有第一水管道10,在太陽能集熱水箱1的上端設(shè)置有回水孔。

      在散熱器中心柱3殼體內(nèi)設(shè)置有相變蓄熱模塊;相變蓄熱模塊設(shè)有入水端口27和出水端口28;入水端口27與第一水管道10的一端連接,第一水管道10的另一端串接第一截止閥11連接太陽能集熱水箱1的出水口;相變蓄熱模塊的出水端口28連接過度管18的一端,過度管18的另一端串接循環(huán)泵19與三通管道20的第一端口連接;三通管道20的第二端口連接第二水管道12的一端,第二水管道12的另一端串接第二截止閥13連接太陽能集熱水箱1;三通管道20的第三端口連接第三水管道22的一端;第三水管道22的另一端串接第三截止閥21連接環(huán)形導(dǎo)水管5的入水端口30;環(huán)形導(dǎo)水管5的出水端口31連接第四水管道24的一端,第四水管道的另一端串接微型增壓泵23與太陽能集熱水箱連接。所述第一水管道10設(shè)有第一截止閥11,第二水管道12設(shè)置有第二截止閥13,第三水管道22設(shè)置有第三截止閥21。

      其中,系統(tǒng)設(shè)有兩條水循環(huán)管路;系統(tǒng)在相變蓄熱過程中通過電子聯(lián)動控制器29打開第一截止閥11、第二截止閥13同時(shí)打開循環(huán)泵19,關(guān)閉第三截止閥21;太陽能集熱水箱1的熱水通過循環(huán)泵流入第一水管道10,經(jīng)由相變蓄熱模塊的入水端口27,通入盤管式換熱器14(放熱加熱模塊內(nèi)的相變介質(zhì)),再經(jīng)相變蓄熱模塊的出水端口28流經(jīng)三通管道20,再經(jīng)第二水管道12回流到太陽能集熱水箱(構(gòu)成水循環(huán)蓄熱通道)。

      系統(tǒng)在輻射散熱過程中通過電子聯(lián)動控制器29關(guān)閉第二截止閥13,同時(shí)打開第三截止閥22;太陽能集熱水箱的熱水通過第一水管道10,經(jīng)由相變蓄熱模塊的入水端口27,通入盤管換熱器14,加熱盤管換熱器內(nèi)的循環(huán)水,再經(jīng)相變蓄熱模塊的出水端口28流經(jīng)三通管道20,經(jīng)由三通管道20通入環(huán)形導(dǎo)水管5的入水端口30,加熱散熱管排,再經(jīng)環(huán)形導(dǎo)水管5的出水端口31流經(jīng)第四水管道24經(jīng)微型增壓泵23回流到太陽能集熱水箱(構(gòu)成水循環(huán)釋熱通道)。

      如圖1所示,在溫室大棚內(nèi)設(shè)置有相變散熱器;相變散熱器為松散的圓柱形熱管列陣結(jié)構(gòu),包括散熱器中心圓柱殼體3,由下而上包括散熱器圓柱底盤4,環(huán)形導(dǎo)水管5,散熱管定位盤6和散熱器頂板2;中心圓柱3固定安裝在散熱器底盤4上;底盤固定安裝在預(yù)制混凝土基面25上;散熱管定位盤6套裝在中心柱中端的一段,且焊接固定;在底盤4與散熱管定位盤6之間的一段設(shè)有環(huán)形導(dǎo)水管5,且通過定位條32固定在中心柱上。散熱管定位盤6上的一圈圓孔與環(huán)形導(dǎo)水管5外壁的一圈端口同位相對稱。

      如圖2所示,在相變蓄熱模塊內(nèi)設(shè)置有盤管式換熱器14;盤管式換熱器設(shè)有入水端口27和出水端口28;盤管換熱器的入水端口作為相變蓄熱模塊的入水端口;盤管式換熱器的出水端口亦作為相變蓄熱模塊的出水端口;相變蓄熱模塊的入水端口27與第一水管道10連接;相變蓄熱模塊的出水端口28連接過度管18的一端,過度管18的另一端串接循環(huán)泵19與三通管道20的第一端口連接。

      如圖2、圖3、圖4所示,相變散熱器中心圓柱3為空心殼體結(jié)構(gòu),在空心殼體內(nèi)設(shè)置有相變蓄熱模塊;相變散熱器中心圓柱殼體兼作為相變蓄熱模塊的外殼;相變蓄熱模塊為圓筒體結(jié)構(gòu),由內(nèi)向外包括內(nèi)筒體8、保溫材料9、外殼體3(中心柱殼體)。

      在散熱器中心柱殼體的外弧面包覆有反射板16。

      如圖5所示,散熱管定位盤6為圓盤鋼板結(jié)構(gòu),在圓盤中心設(shè)置有通透圓孔,圓孔的直徑大于中心圓柱殼體的外徑,且可套裝在中心圓柱上;沿圓盤式板體的內(nèi)弧面周長方向有序設(shè)置有若干通透的圓孔,且圓孔的直徑大于單根散熱管的外徑。

      如圖6所示,環(huán)形導(dǎo)水管5設(shè)有入水端口30和出水端口31,入水端口30與第三水管道22連接,出水端口31與第四水管道24連接。

      如圖1、圖2、圖3所示,在中心圓柱的周圍有序布滿若干散熱管,且圍成圓周形管排陣列;單根散熱管17的一端穿過定位盤6的圓孔,伸入到相對應(yīng)的環(huán)形導(dǎo)水管5的端口,且通過管體螺紋和定位裝置固定,單根熱管的另一端與相變散熱器頂板2連接。

      系統(tǒng)第一水管道10設(shè)有第一截止閥11,第二水管道12設(shè)置有第二截止閥13,第三水管道22設(shè)有第三截止閥21。

      在恒溫大棚內(nèi)設(shè)有溫度傳感器26,溫度傳感器控制大棚內(nèi)的溫度變化狀態(tài);溫度傳感器26的信號輸出端與聯(lián)動控制器29的信號輸入端連接,聯(lián)動控制器29的信號輸出端與循環(huán)泵19的信號輸入端連接,當(dāng)溫度傳感器測得大棚內(nèi)的溫度低于或高于設(shè)定值時(shí),將信號傳遞到聯(lián)動控制器29決定循環(huán)泵19的開啟或者關(guān)閉。

      單根熱管采用導(dǎo)熱金屬制成;熱管為封閉式空心管體,在空心管體內(nèi)裝灌相變材料超導(dǎo)液,且熱管是密封無泄漏,管內(nèi)自然形成真空狀態(tài);單根熱管按圓周形管排陣列,有序分布在中心柱的周圍;熱管蒸發(fā)端完全浸置于在環(huán)形導(dǎo)水管內(nèi)的熱水中,當(dāng)循環(huán)泵抽取的熱水流經(jīng)環(huán)形導(dǎo)水管時(shí),熱管蒸發(fā)端內(nèi)的相變材料被激活并氣化蒸發(fā)產(chǎn)生高溫氣體,通過熱管外弧面和圓柱反射板向恒溫大棚內(nèi)供暖。

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