日光温室蓄放热系统及一种蓄放热方法技术方案

本发明专利技术涉及农业设施领域，公开了一种日光温室蓄放热系统及一种蓄放热方法，包括在土壤上建造的日光温室、热泵机组及管道，热泵机组设置在日光温室内，土壤的耕作层下方铺设有用于容置水的管道，热泵机组与管道相连，以使管道中的水升温用于加温土壤的耕作层。通过本发明专利技术，将热泵机组放置在日光温室内，在温室内部白天温度高时，能够利用在晴好天气时日光温室内多余的热能对土壤加温，将热能积蓄在土壤中，当夜晚降温时，积蓄在土壤中的热能自然释放以维持日光温室内的空气温度；通过提高土壤的蓄放热能力，加之后墙体、后坡及山墙原有的保温能力，共同实现提高日光温室内夜间地温和空气温度的效果，使种植的作物能够正常生长。

Solar greenhouse heat storage and release system and a heat storage and release method

【技术实现步骤摘要】
日光温室蓄放热系统及一种蓄放热方法
本专利技术涉及农业设施领域，具体地涉及一种日光温室蓄放热系统及一种蓄放热方法。
技术介绍
日光温室是我国北方地区独有的一种温室类型，是一种以太阳能为主要能源的温室。日光温室在白天积蓄太阳光的热量，在夜间通过温室的严密保温措施来维持温室内植物生长发育所需要的温度。目前，日光温室主要由在地面土壤上建造的后墙体、后坡及后墙体两侧的山墙等组成。白天太阳光照射入日光温室内，温室通过土壤、后墙体、后坡及山墙对太阳能进行吸收实现蓄热，以在夜晚维持温室内一定的温度水平，满足植物、蔬菜等作物正常生长的需要。但我国目前的日光温室还存在些许不足之处，例如，当地面土壤中种植的作物长大封行后，既随着种植的作物生长的越来越大，越来越高，相邻作物之间的行间空间就会变得越来越小，导致多行作物的枝叶相互交叉，行间几乎看不到空间。封行会导致太阳光很难再照射到日光温室的地面土壤上，因此土壤的蓄热升温作用会变得越来越有限，只能主要依靠后墙体、后坡及山墙实现日光温室内的蓄热及保温。虽然采用厚的土墙体其蓄热的作用能够更为明显，但是建造土墙体不但会破坏土壤，维护成本亦比较高昂。为了解决日光温室的蓄热能力问题，随着我国社会和科技的不断发展，人们曾经尝试将一些新的材料应用到日光温室的建设上，但是这些新材料均没有达到人们预期的蓄热效果，尽管日光温室通常均还有严密的保温措施，但是当外界温度持续下降时，尤其是在连阴雨雪天气或太阳光照不充足时，日光温室的室内温度往往很低，这样的温度条件无法满足作物的正常生长需要。而采用传统的用煤加热的方式因环保问题已经被逐步禁止，而采用天然气加温的方式在我国很多地方仍没有相应条件，采用燃油加热和电加温的方式成本很高又难以被人们承受。为了解决上述问题，人们又进一步尝试在日光温室外增加辅助加热装置，通过辅助加热装置在夜间直接送热风或通过风机盘管对日光温室内的空气进行加温，但这样的方式对日光温室内土壤的加温效果有限，整夜进行加温的使用成本也很高。同时，大多数日光温室应用于我国的北方地区，北方地区冬季白天阳光依然充足，在白天太阳光照射的光线通过日光温室顶部的棚膜等透明覆盖膜进入温室内后，通过温室效应，光能转化为热能，以提升温室内的温度，但当温度超过一定上限时，大多数是指超过25℃时又要保证日光温室内的通风降温，以减少高温对作物的影响，这样就导致冬季宝贵的热能又被白白排放而无法加以有效利用。造成日光温室白天有多余的热能但又被排放间接造成浪费，夜晚又需要额外补充热能。现有的日光温室均存在以上的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种日光温室蓄放热系统及一种蓄放热方法。本专利技术的一方面，提供一种日光温室蓄放热系统，包括在土壤上建造的日光温室、热泵机组及管道，所述热泵机组设置在所述日光温室内，所述土壤的耕作层下方铺设有用于容置水的所述管道，所述热泵机组与所述管道相连，以使所述管道中的水升温用于加温所述土壤的所述耕作层。优选的，所述日光温室内还设置有中央控制装置，所述热泵机组与所述中央控制装置电连接。优选的，所述热泵机组采用空气源热泵。优选的，所述空气热源泵采用户式小型机组。优选的，还包括补水管，所述补水管与所述管道连接相通。优选的，所述管道采用地暖盘管。优选的，所述日光温室内还设置有通风系统。本专利技术的另一方面，提供一种蓄放热方法，当所述日光温室内的温度升高到20℃至40℃之间时，开启所述热泵机组，通过所述热泵机组加温所述管道中水的温度和所述土壤的温度，使得所述土壤积蓄热能；当所述日光温室内的温度降低到适宜的温度下时，关闭所述热泵机组，通过所述土壤自然释放积蓄的热能。通过上述技术方案，本专利技术的日光温室蓄放热系统及蓄放热方法，将热泵机组放置在日光温室内，在温室内部白天温度高时(例如20℃-40℃)，能够利用在晴好天气时日光温室内多余的热能对土壤加温，将热能积蓄在土壤中，当夜晚降温时，积蓄在土壤中的热能自然释放以维持日光温室内的空气温度；通过提高土壤的蓄放热能力，加之后墙体、后坡及山墙原有的保温能力，共同实现提高日光温室内夜间地温和空气温度的效果，使种植的作物能够正常生长，亦大大降低了维护成本。附图说明图1是本专利技术的一种实施方式的结构示意图。附图标记说明1、日光温室2、热泵机组3、管道4、耕作层。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、内、外”通常是指参考附图所示的上、下、内、外。本专利技术包括在土壤上建造的日光温室1、热泵机组2及管道3，所述热泵机组2设置在所述日光温室1内，所述土壤的耕作层4下方铺设有用于容置水的所述管道3，所述热泵机组2与所述管道3相连，以使所述管道3中的水升温用于加温所述土壤的所述耕作层4。所述耕作层4指由长期耕作形成的土壤表层，通常是指深度在地表下30cm至40cm的土壤层。所述热泵机组2可以采用现有的能够实现热量提升效果的热泵机组。热泵机组的工作原理是以逆循环的方式迫使热量从低温介质流向高温介质的机械装置，实质上是一种热量提升装置，工作时，热泵机组本身需要消耗很少一部分电能却能从环境介质(水、空气、土壤等)中提取约2-7倍于消耗电能的热能，热能的倍数与环境中的温度相关，环境温度越高，提升的倍数越大，这也是将热泵机组放置在日光温室内的原因。在使用本专利技术时，当日光温室内白天的温度适宜时，如在20℃至40℃之间时，优选的，在25℃至30℃之间时，既当日光温室内的温度至少升高到作物适宜生长的温度时，可开启所述热泵机组2，优选的，所述热泵机组2设置有进风口和出风口，所述日光温室1内处于较高室温的空气由所述进风口进入所述热泵机组2，用于将所述管道3中的较低温度的水传热加温为高温水。更进一步的说，还可以另外设置水泵，所述水泵用于将高温水更快地打入到所述管道3中，通过所述热泵机组2换热加温所述管道3中水的温度和土壤温度时，同时将所述管道3中循环出来的低温水反流回所述热泵机组2内，具体来说，所述管道3中的高温水将热能传递到土壤中积蓄后，所述管道中的水温降低到如40℃以下时，循环反流回到所述热泵机组2，实现热能的反复循环，使得日光温室内的温度始终维持在一个适宜作物生长的温度范围内，同时，由所述进风口进入的较高室温的空气通过所述热泵机组2换热后变成冷风吹出，可以用于降低所述日光温室1内的空气温度。当日光温室内的温度降低到适宜的温度下时，可以关闭所述热泵机组2。利用所述热泵机组2能够将白天所述日光温室1内通过温室效应产生的比较高的多余的热能最终积蓄到土壤里，使得日光温室兼具节能、高效的优点。所述日光温室1内还可以设置有通风系统(图中未示出)，所述通风系统可以采用现有的能够实现温室通风效果的通风系统，如果在开启所述热泵机组2制热降温的过程中，所述日光温室1内的温度仍然持续上升本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种日光温室蓄放热系统，其特征在于，所述日光温室蓄放热系统包括在土壤上建造的日光温室(1)、热泵机组(2)及管道(3)，所述热泵机组(2)设置在所述日光温室(1)内，所述土壤的耕作层(4)下方铺设有用于容置水的所述管道(3)，所述热泵机组(2)与所述管道(3)相连，以使所述管道(3)中的水升温用于加温所述土壤的所述耕作层(4)。/n

【技术特征摘要】
1.一种日光温室蓄放热系统，其特征在于，所述日光温室蓄放热系统包括在土壤上建造的日光温室(1)、热泵机组(2)及管道(3)，所述热泵机组(2)设置在所述日光温室(1)内，所述土壤的耕作层(4)下方铺设有用于容置水的所述管道(3)，所述热泵机组(2)与所述管道(3)相连，以使所述管道(3)中的水升温用于加温所述土壤的所述耕作层(4)。


2.根据权利要求1所述的日光温室蓄放热系统，其特征在于，所述日光温室(1)内还设置有中央控制装置，所述热泵机组(2)与所述中央控制装置电连接。


3.根据权利要求1所述的日光温室蓄放热系统，其特征在于，所述热泵机组(2)采用空气源热泵。


4.根据权利要求3所述的日光温室蓄放热系统，其特征在于，所述空气热源泵采用户式小型机组。

【专利技术属性】
技术研发人员：卜崇兴，
申请(专利权)人：上海孙桥溢佳农业技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31