太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统技术方案

为了提高日光温室的温度调节与控制过程中的热效率，同时降低利用水作为调节介质时的浪费，本发明专利技术提供了一种太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统，包括自动调温子系统和滴灌子系统两部分，所述自动调温子系统包括充水夹层，所述滴灌子系统由太阳能驱动，用于为所述充水夹层扬水。本发明专利技术的太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统通过根据环境温度、控温区域温度、控制温度之间的相对大小，自动调节日光温室墙体的传热系数，进而自动地强化/弱化环境与控温区域之间的传热，及时利用环境中蕴含的冷热能，节约能源；此外，本发明专利技术利用太阳能驱动水的流动，能减少墙体传热系数，减少温室能耗，并能使日光温室墙体传热系数随室内外温度变化，可广泛应用于各类需温控的场合中，具有广阔的市场实用前景。

【技术实现步骤摘要】
太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统
本专利技术涉及自动调温及太阳能滴灌扬水
，更具体地，涉及一种太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统。
技术介绍
北方地区的大部分日光温室，由于冬季室温温度过低，需要使用化石能源进行供暖。日光温室的冬季热负荷主要是围护结构产生的负荷。因此为了降低冬季日光温室供暖能耗，目前常用的方法是提升日光温室的保温隔热性能。但由于日光温室晴天正午时温度过高，如果日光温室不能及时散热，过高的温度会影响作物的生长，因此单方面提高日光温室的保温隔热性能并不是最理想的节能方式。建筑的外墙体是建筑内部空间与外部空间的分界面。建筑内部空间与外部空间的热交换是通过墙体为中介实现的。因此墙体的传热系数对建筑能耗有很大的影响。传热系数越大，通过墙体传导的热量越多。传热系数越小，通过墙体传导的热量越少。夏季白天当室外温度过高时，为了减少空调能耗，应该减少通过墙体传入室内的热量，因此墙体的传热系数越小越好。夏季夜晚当室外温度过低时，为了减少空调能耗，应该增加通过墙体传导到室外的热量，因此墙体的传热系数越大越好。但现阶段建筑的外墙体，其导热系数是固定的。在夏天如果外墙体传热系数设计的过小，尽管减少了白天通过墙体传导到室内的热量，但同时也减少了夜间室内空气通过墙体传导到室外的热量。如果传热系数设计的过大，尽管增加了夜间室内空气通过墙体传导到室外的热量，但同时增加了白天通过墙体传导到室内的热量。因此传热系数固定的墙体并不能充分利用昼夜温度的差异达到减少空调能耗的目的。
技术实现思路
为了提高日光温室的温度调节与控制过程中的热效率，本专利技术利用水作为调节介质并提供了一种太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统，其利用太阳能驱动水的流动，并减少墙体传热系数调节能耗和减少水的浪费。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统，包括自动调温子系统和滴灌子系统两部分，其中，所述自动调温子系统（1）包括充水夹层（3），所述滴灌子系统（2）由太阳能驱动，用于为所述充水夹层（3）扬水。所述自动调温子系统（1）包括充水夹层（3），所述滴灌子系统（2）由太阳能驱动，用于为所述充水夹层（3）扬水。进一步地，所述自动调温子系统（1）的热阻能够随着环境温度变化而发生自动调节，且所述自动调温子系统（1）还通过截止阀（8-12）来调节充水夹层中水的水位高度，从而控制外界环境与室内的传热量。进一步地，所述自动调温子系统包括：充水夹层、第一防水层、第一砌体结构、第二防水层、第二砌体结构、保温层和抹灰层，其中所述抹灰层与室内接触，所述保温层与外界环境接触，所述充水夹层左侧依次层叠设置第一防水层、第一砌体结构和抹灰层，所述充水夹层右侧依次层叠设置第二防水层、第二砌体结构和保温层，所述保温层、第一砌体结构、第一防水层、充水夹层、第二防水层、第二砌体结构和抹灰层由外界环境向室内依次层叠设置。进一步地，所述滴灌子系统包括：第一过滤吸入口、太阳能集热器、第一循环水泵、第二循环水泵、若干第三截止阀、冷水储水箱、热水储水箱、第一换热器、第二换热器、隔热层、冷水循环泵、热水循环泵、加压腔、弹簧、加热盘管、冷却盘管、蒸发液、蒸发腔、活塞、液体存储腔、水井、若干供水管道、若干回水管道、热水供水管道、热水回水管道、冷水供水管道、冷水回水管道、若干第二过滤吸入口、若干单向阀、若干第一管道、若干第二管道和若干第三管道；其中，所述太阳能集热器与所述供水管道、供水管道、回水管道和回水管道相连接，所述第一换热器置于所述冷水储水箱内，所述第二换热器置于所述热水储水箱内，所述冷水供水管道、冷水回水管道一端与所述冷水储水箱连接，另一端与所述冷却盘管相连，所述热水供水管道、热水回水管道一端与所述热水储水箱连接，另一端与所述加热盘管相连，所述第二过滤吸入口一端置于所述液体存储腔中，另一端与所述第一管道相连，所述第一管道与所述第二管道相连，所述第二管道伸至所述自动调温子系统的充水夹层中。进一步地，所述若干第三截止阀中的第一混合换热截止阀和第二混合换热截止阀定期开启以使所述热水储水箱和所述冷水储水箱中的储水进行混合换热，以防止所述储水箱中的储水出现过热或过冷现象。进一步地，所述自动调温子系统还包括第一截止阀以及第二截止阀，用于在白天和黑夜以不同的组合方式与第一循环水泵和第二循环水泵彼此配合地开启或闭合，以调节充水夹层中的水的水位；并且所述滴灌子系统中的第三截止阀与所述第一换热器、第二换热器基于外界环境温度与室内温度之间的高低关系彼此配合地开启或闭合，以保证所述充水夹层（3）的水位高低与外界环境温度变化的一致性。进一步地，所述弹簧一端固定于所述活塞上，另一端固定于所述加压腔的内壁面上。进一步地，所述蒸发腔中注有蒸发液；所述加热盘管置于所述蒸发腔中，所述冷却盘管置于所述加压腔中；进一步地，所述第一过滤吸入口一端置于所述充水夹层中，另一端与所述第三管道相连接，且沿所述充水夹层高度方向设有若干个第一过滤吸入口，所述第三管道置于所述自动调温子系统中，并依次穿透所述第一防水层、第一砌体结构和抹灰层，且沿所述自动调温子系统高度方向设有若干个所述第三管道。进一步地，所述太阳能集热器包括：玻璃挡板、吸热板、吸附层、过滤层、凝结层、冷水盘管、凝结液、吸附材料、热水盘管、过滤网和第一挡板；所述吸附材料置于所述吸附层中，所述热水盘管置于所述吸附材料中，所述过滤网置于所述过滤层中，所述冷水盘管置于所述凝结层中，且所述凝结层中间隔设有若干个第一挡板，所述过滤层置于所述吸附层和所述凝结层之间，所述玻璃挡板、吸热板、吸附层、过滤层和凝结层依次紧密层叠设置。通过本专利技术的技术方案至少能够达到以下技术效果：（1）本专利技术通过根据环境温度、控温区域温度、控制温度之间的相对大小，自动调节日光温室墙体的传热系数，进而自动地强化/弱化环境与控温区域之间的传热，及时利用环境中蕴含的冷热能，节约能源。（2）本专利技术利用太阳能驱动水的流动，能减少墙体传热系数，减少温室能耗，并能使日光温室墙体传热系数随室内外温度变化：当室外温度过低时，减少墙体传热系数，减少散热；当室内温度过高时，增加墙体传热系数，增加散热；这样通过本专利技术所述的墙体可以充分利用室外温差调节进入室内的热量，大大节省了空调能耗。该墙体设计新颖、结构简易、容易实现，且不影响墙体的使用承重强度，属于新型的低能环保建筑材料，能够广泛的推广应用于各类建筑工程中，具有广阔的市场实用前景（3）本专利技术应用水作为调节介质，极大地降低了墙体传热系数调节的成本。（4）本专利技术将调节过程与日光温室的滴灌结合起来，创造性地减少了水的浪费。（5）本专利技术设计了专门适用于取得上述技术效果的自动调温子系统和滴灌子系统，这两个子系统具有独特的结构，该独特的结构结合传热需求科学地设置多个阀门并控制各阀门的开闭状态，而且创造性地利用了温度、重力以及导热情况对水位的影响，使得自动调温子系统和滴灌子系统能够智能地实现了对日光温室的温度调节与控制过程中的高热效率。（6）本专利技术所述传自动感温式热量管理装置设计新颖、结构简易、容易实现，属于新型的低能环保温控系统，可广泛应用于各类需温控的场合中，具有广阔的市场实用前景。附图说明图1是本专利技术的太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统的结构原理图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统，包括自动调温子系统（1）和滴灌子系统（2）两部分，其特征在于，所述自动调温子系统（1）包括充水夹层（3），所述滴灌子系统（2）由太阳能驱动，用于为所述充水夹层（3）扬水。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统，包括自动调温子系统（1）和滴灌子系统（2）两部分，其特征在于，所述自动调温子系统（1）包括充水夹层（3），所述滴灌子系统（2）由太阳能驱动，用于为所述充水夹层（3）扬水。2.根据权利要求1所述太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统，其特征在于，所述自动调温子系统（1）的热阻能够随着环境温度变化而发生自动调节，且所述自动调温子系统（1）还通过截止阀（8-12）来调节充水夹层中水的水位高度，从而控制外界环境与室内的传热量。3.根据权利要求2所述太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统，其特征在于，所述自动调温子系统（1）包括：充水夹层（3）、第一防水层（4）、第二防水层（4’）、第一砌体结构（5）、第二砌体结构（5’）、保温层（6）和抹灰层（7），其中，所述抹灰层（7）与室内接触，所述保温层（6）与外界环境接触，所述充水夹层（3）左侧依次层叠设置第一防水层（4）、第一砌体结构（5）和抹灰层（7），所述充水夹层（3）右侧依次层叠设置第二防水层（4’）、第二砌体结构（5’）和保温层（6），所述保温层（6）、第一砌体结构（5）、第一防水层（4）、充水夹层（3）、第二防水层（4’）、第二砌体结构（5’）和抹灰层（7）由外界环境向室内依次层叠设置。4.根据权利要求3所述太阳能驱动的日光温室自动调温滴灌系统，其特征在于，所述滴灌子系统（2）包括：第一过滤吸入口（17）、太阳能集热器（18）、第一循环水泵（31）、第二循环水泵（32）、若干第三截止阀（33-38）、冷水储水箱（39）、热水储水箱（40）、第一换热器（41）、第二换热器（42）、隔热层（45）、冷水循环泵（56）、热水循环泵（55）、加压腔（58）、弹簧（59）、加热盘管（60）、冷却盘管（57）、蒸发液（61）、蒸发腔（62）、活塞（63）、液体存储腔（64）、水井（70）、若干供水管道（47）、若干回水管道（46）、热水供水管道（52）、热水回水管道（51）、冷水供水管道（53）、冷水回水管道（54）、若干第二过滤吸入口（65）、若干单向阀（68）、若干第一管道（67）、若干第二管道（73）和若干第三管道（75），其中，所述太阳能集热器（18）与所述供水管道（47）、供水管道（49）、回水管道（46）和回水管道（48）相连接，所述第一换热器（41）置于所述冷水储水箱（39）内，所述第二换热器（42）置于所述热水储水箱（40）内，所述冷水供水管道（53）、冷水回水管道（54）一端与所述冷水储水箱（39）连接，另一端与所述冷却盘管（57）相连，所述热水供水管道（52）、热水回水管道（51）一端与所述热水储水箱（40）连接，另一端与所述加热盘管（60）相连，所述第二过滤吸入口（65）一端置于所述液体存储腔（64）中，另一端与所述第一管道（67）相连，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志永，石茜茜，潘菂，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11