智能温室太阳能真空管式储能加热器制造技术

本发明专利技术涉及一种储能加热器，特别是涉及一种智能温室太阳能真空管式储能加热器。本发明专利技术真空玻璃集热管顶部设有上盖，上盖中部设有翅片热超导管穿入孔；内管外表面设有太阳能吸收层，内管里面装满相变储能材料。本发明专利技术白天当温室内温度高于设定温度时，保温风道百叶窗关闭密封，完全隔离内外热量交换，能量累积储存于真空集热管内的相变储能材料中；当温室内温度低于设定温度时，循环风机开启，吸入温室内温度较低空气，流经保温风道中插入的热超导管的冷凝加热段翅片被加热，百叶窗被风自动吹动开启，空气在温室内被循环加热通过智能变频调控风机转速和风量，控制储热和散热过程，以及散热速率。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种储能加热器，特别是涉及一种智能温室太阳能真空管式储能加热器，用于北方寒冷地区温室自加热系统。技术背景中国作为一个农业大国，农业的发展状况至关重要，农业发展必须走农业现代化之路。随着国民经济的迅速增长和人民的生活水平不断提高，现代农业实施越来越受到重视，特别是阳光温室大棚已经成为我国高效农业的一个重要组成部分，也是中国走农业现代化的一种有效途径，符合我国农业长期发展战略。目前我国的农业温室主要有阳光温室大棚、大型玻璃温室和大型现代联栋温室。由于温室大棚种植符合我国的当前国情，是农业现代化实现的重要环节，近几年在国家的大力支持下，得到了快速发展，但在发展的同时，依然存在着自动化水平较低、规模效益差、运行费用高和结构设施简单等问题，其中最大的问题就是北方寒冷地区各类温室保温采暖问题。我国土域广阔，各地区冬季光照状况和低温的强度与频率各有不同，因此解决阳光温室的地区气候适应性和增温措施就显得相当重要。我国加温温室的分布与国外不同，许多温室生产先进的国家，都把温室建立在冬季光照和温度条件相对比较优越的地区，以减少温室能源的消耗。而我国90%的温室集中在三北寒冷地区的大中城市周围。这些温室每年需投入大量的能源用来冬季加热，夏季降温，在消耗巨大能量的同时，也导致温室产量、质量和产值偏低，经济效益差。因此解决北方地区温室的加温技术直接影响农业生产的经济效益。目前温室大棚的加热实施主要有燃煤锅炉、燃煤热风炉、燃油燃气锅炉、燃油燃气热风炉以及电加热等。这些措施不仅运行费用高，而且严重污染环境，与我国发展绿色农业种植背道而驰。利用自然能源和可再生能源，解决工业与农业生产过程中的用能需求，是我国发展的必由之路。大量的煤炭、石油和天然气等化石能源的使用，不仅造成严重环境污染，而且破坏自然资源平衡利用。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种适合于北方寒冷地区、完全利用太阳能加热现代农牧业种植或养殖智能控制温室内温度和能量，实现一年四季农牧业产品连续高效高质生产的智能温室太阳能真空管式储能加热器。本专利技术目的通过下列方式实现：智能温室太阳能真空管式储能加热器，包括：真空玻璃集热管、翅片热超导管，所述真空玻璃集热管内装有相变储能材料；翅片热超导管沿真空玻璃集热管径向插入相变储能材料中，真空玻璃集热管与风道连通，所述翅片热超导管的翅片端置于风道内，另一端置于真空玻璃集热管底部，所述风道两端分别设有前风百叶窗、后风百叶窗，靠近后风百叶窗的风道上安装有风机。所述翅片热超导管从翅片端至光滑端底部的内径逐渐变小。所述玻璃真空集热管采用双层玻璃管结构，双层管之间为真空，真空玻璃集热管顶部设有上盖，上盖中部设有翅片热超导管穿入孔；内管外表面设有太阳能吸收层，内管里面装满相变储能材料。所述真空集热管根据需要设置支数，真空集热管垂直底部通过真空管底托架固定，真空集热管与真空管底托架间衬有橡胶底托。所述真空集热管和风道之间设有密封胶圈。本专利技术的特点如下：1．适合北方寒冷地区完全利用自然能源（零能耗），解决现代温室一年四季农牧业生产问题。2．专利技术装置安装简单方便，垂直或略南向倾斜沿温室后墙固定安装，有效占地面积小，无影响温室内农业生产操作。3．集热储能单元任意集成，适合于任意规模的温室加热。4．储能温度范围宽，温度波动小，完全取决于温室内控制温度范围。5．散热速率可控，根据种植植物的种类，设定温室最高和最低温度范围，调节风机的送风量，控制保温和散热速率。6．专利技术装置智能化程度高，无需人工值守和调节，无任何维护和维修费用。本专利技术创新点：1．集成创新：首次整合太阳能真空集热管、相变储能材料、热超导管和热控技术，形成了完全利用太阳能的智能加热装置，零能耗零排放，解决了现代农业温室北方寒冷地区一年四季农业生产的难题。2．储能单元创新：本专利技术利用太阳能真空集热管、相变储能材料和插入的翅片超导热管，组成储热--散热单元，储热和散热速度快，能量吸收和储存效率高，装置总体热效率在55%-75%。3．热控制创新：设计独特保温风道，前后加装可开启密封百叶窗和变频调控风机，控制储热和散热过程，以及散热速率。白天温室内温度高于设定温度时，装置百叶窗关闭密封，完全隔热，能量累积储存；当温室内温度低于设定温度时，风机开启，百叶窗自动开启，循环加热温室内空气温度。4．性能稳定可靠：独特开发配置的混合氯化石蜡低温相变储能材料，储能温度范围适合各种农牧业温室，不挥发、无毒、无化学变化，反复使用储能温度范围和储热量稳定，没有过冷和过热现象发生，理化性能和可靠性双优。5．集成灵活性创新：本专利技术装置可有2-50个储能单元组成一个储能加热装置，根据具体使用条件和生产制造条件，制造成太阳能相变储能集热装置。6．使用灵活性创新：专利技术装置沿温室后墙垂直或略南向倾斜固定安装，有效占地面积小，根据温室规模大小，任意安装集热储能装置数量，适合于任意规模的温室加热。7．温度适用范围广：太阳能真空集热管内可以更换不同使用温度的相变储能材料，适用于不中农业产品的中和牧业养殖对加热温度的需求。8．专利技术装置智能化程度高，无需人工值守和调节，无任何维护和维修费用。附图说明图1为本专利技术设计示意图正视图；图2为图1的左视图；图3为图1的右视图；图4为图3的A-A剖面图；图5为图1的B-B剖面图。具体实施案例本专利技术包括：真空集热管底托架1，玻璃真空集热管3，箱变储能材料4，翅片热超导管5，保温风道9，前风百叶窗8，后风百叶窗10，风机11以及密封元件6和7组成。本专利技术的关键是利用真空玻璃集热管吸收通过温室透明前坡射入后墙的太阳能，并且恒温储存于内管装入的相变储能材料4中；翅片热超导管5沿真空玻璃集热管3径向插入相变储能材料4中，热超导管吸收相变储能材料中的热量，传输到插入保温风道8的热超导管的翅片；由温室内设定温度控制开启的风机11，吸入温室内较低温度空气，吹动起来闭合的百叶窗8和9，通过热超导管翅片，吸收热量被加热后，送入温室内，实现加热温室内空气的目的。保温风道9上设置的前风百叶窗8，后风百叶窗10和风机11，当风机停止运行时，其密封闭合，空气不能流动，能量不会散发出来；当风机开启时，前风百叶窗8，后风百叶窗10打开，通道开启程度由风机的风量和风压决定，风机的风量和风压由变频器（调频或调幅）控制；上述机构和过程完全实现能量和储存和释放过程。玻璃真空集热管3有双层玻璃管组成，双层管之间为真空，起到保温隔热的作用。内管外表面真空度太阳能吸收层，吸收太阳能辐射并转换为热能。内管里面装满相变储能材料4，吸收储存外表接收的太阳能。装置由数支真空集热管垂直底部通过真空管底托架1固定，真空集热管5与真空管底托架间衬有橡胶底托2；真空集热管5装满相变储能材料4后，顶部由硅胶密封盖6密封，翅片热超导管通过硅胶密封盖6中心孔径向插入相变储能材料4中。带有翅片热超导管的真空集热管顶部插入保温风道9，真空集热管和风道之间设有密封胶圈7，保持风道9内空气不外泄和热量不散失。相变储能材料通过固-液相态变化储存能量。本专利技术用于农牧业温室的相变储能材料的相变化温度范围在25-95oC之间。翅片热超导管5是储存能量释放的关键元件，热超导管蒸发吸热段上设有径向翅片，插入相变储能材料中，翅片起到增加传热面积和定位作用。热超导管冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能温室太阳能真空管式储能加热器，包括：真空玻璃集热管、翅片热超导管（5），其特征在于，真空玻璃集热管内装有相变储能材料（4）；翅片热超导管（5）沿真空玻璃集热管（3）径向插入相变储能材料（4）中，真空玻璃集热管与风道（9）连通，所述翅片热超导管（5）的翅片端置于 风道（9）内，另一端置于真空玻璃集热管底部，所述风道两端的分别设有前风百叶窗（8）、后风百叶窗（10），靠近后风百叶窗（10）的风道（9）上安装有风机（11）。

【技术特征摘要】
1.智能温室太阳能真空管式储能加热器，包括：真空玻璃集热管、翅片热超导管（5），其特征在于，真空玻璃集热管内装有相变储能材料（4）；翅片热超导管（5）沿真空玻璃集热管（3）径向插入相变储能材料（4）中，真空玻璃集热管与风道（9）连通，所述翅片热超导管（5）的翅片端置于风道（9）内，另一端置于真空玻璃集热管底部，所述风道两端的分别设有前风百叶窗（8）、后风百叶窗（10），靠近后风百叶窗（10）的风道（9）上安装有风机（11）。2.根据权利要求1所述的智能温室太阳能真空管式储能加热器，其特征在于，翅片热超导管（5）从翅片端至光滑端底部的内径逐渐变小。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚雄，白雨辰，
申请(专利权)人：内蒙古博特科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15