基于相变蓄热技术的自控温太阳能温室系统技术方案
Self controlled temperature solar greenhouse system based on phase change thermal storage technology
The invention relates to a self controlled temperature solar greenhouse system based on phase change heat storage technology. The greenhouse system includes phase change heat storage wall, automatic control mechanism, solar collector, heat collector outlet pipe, heat collector backwater pipe, electromagnetic inlet valve, water inlet three pipe fittings, backwater three pipe fittings, ground circulation pipeline and electric heating and insulation. Water tank and cold water supplement. On the basis of the traditional greenhouse system, the solar collector and automatic control mechanism are added to the traditional greenhouse system. At the same time, the structure of the brick wall structure of the greenhouse is the structure of the phase change heat storage wall. The solar heat is absorbed efficiently through the solar heat collector in the daytime and the heat storage of the greenhouse is heated through the water cycle. The phase change storage wall is used in the greenhouse. The indoor environment stability is realized by the control of the white heat storage and the control of the heat release at night, and the automatic control mechanism is used to collect and deal with the greenhouse system. It has realized the conservation of resources and environment, and has a positive significance for the development of the greenhouse agriculture.
【技术实现步骤摘要】
基于相变蓄热技术的自控温太阳能温室系统
本专利技术涉及设施农业温室
，具体涉及一种基于相变蓄热技术的自控温太阳能温室系统。该系统应用自动控制机构调节太阳能集热器收集热量和相变蓄热墙体蓄放热特性实现温室高效节能。
技术介绍
随着生活水平的提高，人们对于餐桌上饮食的丰富性和营养要求也越来越高。我国大部分地区在寒冷冬季不适宜种植和生长农作物，导致冬季新鲜蔬果的产量短缺和价格昂贵。温室农业作为一种现代农业技术弥补了这一供求矛盾。当前我国应用广泛的温室系统多以传统砖墙作为维护结构和透光薄膜覆盖作为屋面结构，为了提高墙体蓄放热能力，目前也有研究在温室墙体内添加相变材料的方式来提高温室的保温蓄热性，但是在寒冷季节尤其寒冷季节夜间情况下，由于白天太阳光收集率较低，即使通过添加相变材料增强保温效果，往往还是不能实现作物生长的适宜温度环境，会发生冻害和冷害现象。为了保障温室系统夜间温度稳定，温室系统维护人员还需要夜间对温室进行烧煤辅助取暖，既花费了大量资源又会污染环境，同时还大大增加了人员工作量，监管不到位还会产生经济损失，不利于温室农业扩大生产规模和提高信息化程度。因此，有效...
【技术保护点】
一种基于相变蓄热技术的自控温太阳能温室系统，其特征在于该温室系统包括相变蓄热墙体、自动控制机构、太阳能集热器、集热器出水管、集热器回水管、电磁进水阀、进水三通管件、回水三通管件、地面循环管路、电加热保温水箱和冷水补水箱；所述电加热保温水箱安装于温室外部，电加热保温水箱内部设有电加热装置，用于水温过低时启动自加热；所述冷水补水箱与电加热保温水箱并列安装于温室外部；所述太阳能集热器通过集热器出水管路与电磁三通换向阀（S1）的一端连接，电磁三通换向阀（S1）的第二端连接进水三通管件的一端，进水三通管件的另外两端分别连接电磁截止阀（B1）和电磁截止阀（B3）的一端，电磁截止阀（B1...
【技术特征摘要】
1.一种基于相变蓄热技术的自控温太阳能温室系统，其特征在于该温室系统包括相变蓄热墙体、自动控制机构、太阳能集热器、集热器出水管、集热器回水管、电磁进水阀、进水三通管件、回水三通管件、地面循环管路、电加热保温水箱和冷水补水箱；所述电加热保温水箱安装于温室外部，电加热保温水箱内部设有电加热装置，用于水温过低时启动自加热；所述冷水补水箱与电加热保温水箱并列安装于温室外部；所述太阳能集热器通过集热器出水管路与电磁三通换向阀（S1）的一端连接，电磁三通换向阀（S1）的第二端连接进水三通管件的一端，进水三通管件的另外两端分别连接电磁截止阀（B1）和电磁截止阀（B3）的一端，电磁截止阀（B1）的另一端通过循环水泵（P1）经冷水箱进水管路（H1）连接冷水补水箱的进口，电磁截止阀（B3）的另一端通过循环水泵（P3）经保温水箱进水管路（E1）连接电加热保温水箱的进口；太阳能集热器通过集热器回水管路连接电磁三通换向阀（S2）的一端，电磁三通换向阀（S2）的第二端连接回水三通管件的一端，回水三通管件的另外两端分别连接电磁截止阀（B2）和电磁截止阀（B4）的一端，电磁截止阀（B2）的另一端经冷水箱出水管路（H2）连接冷水补水箱的出口，电磁截止阀（B4）的另一端经保温水箱出水管路（E2）连接电加热保温水箱的出口；所述电加热保温水箱和冷水补水箱上分别设有出水阀（C1）和出水阀（C2）；电加热保温水箱和冷水补水箱之间通过管路连接，在该连接管路上设有电磁进水阀，通过冷水补水箱为电加热保温水箱进行供水，用于系统循环补水；在太阳能集热器的集热器出水管和集热器回水管上分别安装有Y型过滤器（A1）和Y型过滤器（A2）；所述相变蓄热墙体为温室系统的围护结构，所述相变蓄热墙体包括墙体基层、砂浆找平层、墙体保温层、抗裂防护层、抗裂防护层、相变材料层、墙体循环管路和饰面层；所述相变材料层内填充相变材料，在相变材料内均匀铺设有墙体循环管路；墙体循环管路的进水口通过相变墙体上水管路（G1）连接电磁三通换向阀（S1）的第三端，与电加热保温水箱和太阳能平板集热器相连通；墙体循环管路的出水口连接地面循环管路，所述地面循环管路盘布在温室的地面下，地面循环管路的出口经相变墙体下水管路（G2）连接电磁三通换向阀（S2）的第三端上，相变墙体下水管路（G2）贯穿在相变蓄热墙体内部，位于相变蓄热墙体外部的相变墙体下水管路（G2）和电磁三通换向阀（S2）之间设置有循环水泵（P2）；所述自动控制机构包括PLC控制装置、水泵控制模块、阀门控制模块、温度感应装置和水位监测装置；所述PLC控制装置分别与水泵控制模块、阀门控制模块、温度感应装置、水位监测装置电连接，同时分别与太阳能集热器及电加热保温水箱内部的电加热装置电连接；温度感应装置安装在温室内，水位监测装置安装在电加热保温水箱内；所述水泵控制模块分别与循环水泵（P1）、循环水泵（P2）、循环水泵（P3）电连接，所述阀门控制模块分别与电磁进水阀、电磁三通换向阀（S1）、电磁三通换向阀（S2）、电磁截止阀（B1）、电磁截止阀（B2）、电磁截止阀（B3）、电磁截止阀（B4）电连接。2.根据权利要求1所述的基于相变蓄热技术的自控温太阳能温室系统，其特征在于所述电加热保温水箱和冷水补水箱均为可拆卸方式安装。3.根据权利要求1所述的基于相变蓄热技术的自控温太阳能温室系统，其特征在于所述太阳能集热器为板式集热器。4.根据权利要求1所述的基于相变蓄热技术的自控温太阳能温室系统，其特征在于，所述温室系统有四种工作循环模式：分别为白间太阳能集热器与相变蓄热墙体蓄热供热循环、白间太阳能集热器与电加热保温水箱蓄热循环、夜间电加热保温水箱与...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宾，高丽媛，郝梦琳，刘杰梅，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。