自热对流循环蓄热除湿墙体日光温室制造技术

一种自热对流循环蓄热除湿墙体日光温室，包括：北后墙、北后屋面（12）、两端的山墙和拱形屋架（6）支撑的采光屋面。北后墙为中空复合结构，由内侧墙体（2）、外侧墙体（4）、墙顶(14)以及中空部分（5）组成，在内侧墙体（2）的上部与下部，沿温室长度方向分别设置有连通温室内部（10）与墙体中空部分（5）的水平上部通气孔（1）与下部通气孔（3）。该日光温室利用温室内与墙体中空部分内的空气温度差和重力差的自然力作用，实现空气进入墙体内部进行换热，可在不消耗电力等能源的情况下，有效提升日光温室的太阳能利用率和对温室内温度、湿度的调控能力。

【技术实现步骤摘要】
自热对流循环蓄热除湿墙体日光温室
本技术涉及农业种植设施，特别涉及一种新型的墙体结构与气流组织方式的日光温室。
技术介绍
日光温室作为设施农业的主流设施，其推广规模在逐渐扩大，已大量用于我国北方地区冬季的蔬菜越冬生产。日光温室内温度的高低与湿度状况将直接影响设施生产的产量和品质。目前，一般日光温室北后墙大多数采用堆土夯实、粘土砖砌筑实心墙体等方式。这些日光温室在冬季使用时，利用墙体与地面在白天蓄积太阳热量、夜间放热，以及墙体与屋面夜间的良好保温性，维持夜间温室内一定的温度。但由于其建筑墙体的砖或土壤材料导热性较差，墙体有效发挥蓄积与释放热量作用的材料层厚度仅限于墙内侧表层以内的20?30cm。尽管多数墙体厚达50?300cm,但其位于深层的材料未能有效发挥蓄热和放热的作用，墙体的蓄、放热能力受到较大限制。白天不能更多地吸收与蓄积温室内富余的太阳热能，需通过通风的措施，排除室内多余的太阳热量与水汽，降低室内气温与湿度。而夜间墙体放热量不足，因此较多日光温室仍存在夜间气温过低的状况。白天的热量富余与夜间的热量不足的情况并存。因此，国内一些研究者试图采用某些措施增强日光温室墙体的蓄、放热能力。例如西北农林科技大学提出一种采用夹墙中填充沙、土的墙体结构，在其中埋设通风道，并采用轴流风机使室内空气从中流动，将热量贮存到风道周边的沙、土中(专利技术专利，申请号:201210096154.6)。但该方案需设置轴流风机，需消耗电能，同时，其通风量小，管道周边传热面积过小，能够传给沙土蓄积的热量有限，此外，该方案虽增加了有蓄热作用的沙土，但外侧墙体位于保温层之外，不能发挥蓄热的作用。因此，本技术针对上述问题，采用自然通风的方式将室内空气引入墙体内部，在避免电力等能源消耗的情况下，将太阳富余热能储存到墙体深处，同时，采用适当的墙体构造布局，使墙体绝大部分材料均能有效发挥蓄热作用，并依靠墙体表面与空气的大面积接触，强化空气与墙体表面的换热作用，实现更有效地将白昼富余太阳热能用于夜间加温的目的。
技术实现思路
为了在不消耗电力等能源的情况下，使日光温室墙体更有效地蓄积白昼富余热能并用于夜间加温，本技术采用中空墙体的构造，利用温室内与墙体内的空气温度差和重力差的自然力作用，将室内空气引入墙体中空部位，将太阳富余热能储存到墙体深处，并利用空气与墙体的大面积接触换热，以及使内、外侧墙体材料甚至顶部的屋面材料全面发挥蓄热、放热的作用，达到更有效地储存太阳热能，增加其夜间放热能力的目的，提高日光温室夜间温度。本技术的日光温室在墙体蓄热的同时，还能使空气中的部分水汽冷凝和排出，降低空气的湿度，并且从空气中排出的冷凝水被收集用于灌溉。本技术的日光温室建设费用与传统日光温室基本相当。为了达到本技术的目的所采用的自热对流循环蓄热除湿墙体日光温室，包括:北后墙、北后屋面12、两端的山墙和拱形屋架6支撑的采光屋面，以及采光屋面之上的外保温覆盖物11。由北后墙、北后屋面12、两端的山墙和采光屋面围成温室内部10。所述北后墙的墙体为中空复合结构，由内侧墙体2、外侧墙体4、墙顶14以及内侧墙体2和外侧墙体4之间的中空部分5组成，内侧墙体2的上部与下部，分别设置有上部通气孔I与下部通气孔3。在外侧墙体4外侧贴挂保温层7，在北后屋面12上部外表面覆盖保温层13。墙体下部设置有收集冷凝水的集水沟9和温室内地面下集水池8。上述北后墙的内侧墙体2，在整个温室长度范围内，沿水平方向设置有上部通气孔I与下部通气孔3，与中空部分5以及温室内部10连通，共同构成在温室垂直截面内的围绕内侧墙体2的环形空气循环流动路径，利用北后墙的中空部分5与温室内部10中的空气温度和重力差异的自然力形成循环流动的气流。上部通气孔I与下部通气孔3之间的高差不低于2m，以保证空气流动所需足够的自然热压力差。上述北后墙的中空部分5，采用不低于500mm的足够宽度，以增大空气流动截面积，减小流动的阻力。上述日光温室北后墙采用通体中空和外侧保温的构造。墙体中空的构造使与空气接触的墙面由一面增加为三面,而且中空部分5从墙底部达墙体顶部，使内侧墙体2、外侧墙体4与中空部分5内的空气具有足够大的接触换热表面，换热面积大大增加；外侧墙体4外表面设置保温层7，与北后屋面12上部设置的保温层13相互衔接，构成对北后墙外侧和北后屋面上部连续完整的保温层，使内侧墙体2、外侧墙体4以及北后屋面12中的材料均可参与蓄热与放热。上述外侧墙体4的内表面下部，设有收集冷凝水的集水沟9，在室内地面以下设置有与集水沟相连通的集水池8，用于在白天收集室内空气流经墙体中空部位时，在外侧墙体的内表面产生的冷凝水，集水池8中所收集的冷凝水可以用于灌溉。本技术具有如下优点:①利用墙体中空的构造，将室内气流引入墙体内部，增加了墙体内有效参与蓄积和释放热量的材料数量，墙体中空部分空气与墙体接触换热面积大，墙体蓄热与放热能力得到增强，太阳能利用率提高。②利用温室内部与墙体中空部位中空气的温度与重力差异，产生空气的自然流动循环，不使用电力或化石能源，环保节能。中空部分空气流动截面大，阻力小，空气流量大，与墙体换热充分。③墙体外侧和屋面上部完整连续的保温层可以有效保证墙体内的热量蓄积，减少向外的热量损失。④白天室内空气与墙体中空部分表面进行换热的同时，由于空气的冷却产生部分水分的冷凝，可显著降低空气的湿度，同时冷凝水可以收集用于灌溉，减少温室灌溉用水。⑤本技术的日光温室，可显著提高夜间室内的温度，降低室内相对湿度，有利于植物生长，减少病害的发生，提闻广品的品质。【附图说明】图1为根据本技术的白天蓄热时的温室剖视图，反映白天蓄热时的气流情况，屋面之上的外保温覆盖物为卷起的状况；图2为根据本技术的夜间放热加温时的温室剖视图，反映夜间放热加温时的气流情况，屋面之上的外保温覆盖物为放下铺盖在屋面上的状况。图中:1-上部通气孔2-内侧墙体3—下部通气孔4—外侧墙体5-墙体中空部分 6-拱形屋架7-墙体外侧保温层 8-集水池9——集水沟10——温室内部11——屋面外保温覆盖物12——北后屋面13 墙体上部保温层 14 北后墙顶【具体实施方式】下面结合附图对本技术的自热对流循环蓄热除湿墙体日光温室的各构成部分的作用、具体工作方式与过程做进一步说明。 图1为温室断面图，反映白天蓄热时的气流情况。图2为温室断面图，反映夜间放热加温时的气流情况。由图可知，本技术的该型日光温室包括北后墙、北后屋面12、两端的山墙(图中未示出)和拱形屋架6支撑的采光屋面，以及采光屋面之上的外保温覆盖物11。由北后墙、北后屋面12、两端的山墙和采光屋面围成温室内部10。所述北后墙的墙体为中空复合结构，由内侧墙体2、外侧墙体4、墙顶14以及中空部分5组成，内侧墙体2的上部与下部，分别设置有上部通气孔I与下部通气孔3。在外侧墙体4外侧贴挂保温层7，在北后屋面12上部外表面覆盖保温层13。墙体下部设置有收集冷凝水的集水沟9和温室内地面下集水池8。北后墙的内侧墙体2，沿温室全长在水平方向设置有上部通气孔I与下部通气孔3，连通中空部分5以及温室内部10，形成在温室垂直截面内的环形空气循环流动路径。上部通气孔I与下部通气孔3之间的高差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自热对流循环蓄热除湿墙体日光温室，包括北后墙、北后屋面(12)、两端的山墙和拱形屋架(6)支撑的采光屋面、采光屋面之上的外保温覆盖物(11)，以及由北后墙、北后屋面（12）、两端的山墙和采光屋面围成温室内部（10），其特征在于： 所述北后墙的墙体为中空复合结构，由内侧墙体（2）、外侧墙体（4）、墙顶（14）以及内侧墙体（2）和外侧墙体（4）之间的中空部分（5）组成，内侧墙体（2）的上部与下部，在整个温室长度范围内，沿水平方向分别设置有上部通气孔（1）与下部通气孔（3）；在外侧墙体（4）外侧贴挂保温层（7），在北后屋面（12）上部外表面覆盖保温层（13）。

【技术特征摘要】
1.一种自热对流循环蓄热除湿墙体日光温室，包括北后墙、北后屋面(12)、两端的山墙和拱形屋架(6)支撑的采光屋面、采光屋面之上的外保温覆盖物(11)，以及由北后墙、北后屋面(12)、两端的山墙和米光屋面围成温室内部(10)，其特征在于: 所述北后墙的墙体为中空复合结构，由内侧墙体(2)、外侧墙体(4)、墙顶(14)以及内侧墙体(2 )和外侧墙体(4 )之间的中空部分(5 )组成，内侧墙体(2 )的上部与下部，在整个温室长度范围内，沿水平方向分别设置有上部通气孔(I)与下部通气孔(3);在外侧墙体(4)外侧贴挂保温层(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵淑梅，程杰宇，王平智，马承伟，王朝栋，邢文鑫，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：新型
国别省市：北京;11