一种温室骨架太阳能集放热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种温室骨架太阳能集放热系统，包括集热模块、蓄热水池、放热模块和控制系统，集热模块利用双拱双膜大跨度温室南屋面的钢骨架作为热量收集装置，通过白天收集热量来实现骨架内水的加热，加热后的水进入到蓄热水池进行储存，用于夜间温室的加温；夜间将蓄热水池在白天收集的热水输送到放管道中，来实现温室的加热。本实用新型专利技术充分利用了温室内的余热，将白天多余的热量存储起来，用于夜间温室的加热，在提高热量利用率的同时节约电能投入。

A solar energy collecting and releasing system for greenhouse framework

【技术实现步骤摘要】
一种温室骨架太阳能集放热系统
本技术属于农业工程
，涉及温室太阳能利用技术，具体涉及一种温室骨架太阳能集放热系统。
技术介绍
随着太阳能利用技术的不断成熟，温室中太阳能的利用也开始得到普遍发展，尤其是近几年，太阳能利用技术在温室中的应用得到了较好的推广，但是现有的温室太阳能利用技术存在着占用温室种植面积、影响温室内的采光、利用效果差等问题，因此发展新的太阳能利用技术蓄势待发。双拱双膜大跨度温室具有土地利用率高、内部作业空间大的优势，但是在晴天天气下，温室内气温过高，存在着富余的太阳能没有得到充分的利用。如果能将白天富余的太阳能进行收集并存储，用于夜间温室的加温，可以提高温室夜间室内温度的同时减少温室夜间电加热的投入。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提出一种温室骨架太阳能集放热系统，解决了现有集热装置占用土地面积以及装置投入大的技术问题。为此，本技术采用的技术手段如下：一种温室骨架太阳能集放热系统，包括蓄热水池、集热管路以及放热管路；所述集热管路连通温室骨架和蓄热水池形成闭合循环水路用于白天收集热量；所述放热管路与蓄热水池连通用于夜晚温室放热。使用本系统时，所述蓄热水池设置在地面下，放热管路水平设置温室的基质内，放热管路高于蓄热水池。具体的，蓄热水池中设置有潜水泵；集热管路包括集热进水管和集热出水管，所述潜水泵通过集热进水管与温室骨架顶部连通，所述集热出水管将温室骨架底部和蓄热水池连通；放热管路包括放热管道进水管、放热管道和放热管道回水管，所述放热管道进水管连通潜水泵与放热管道，所述放热管道回水管连通放热管道与蓄热水池；放热管路平铺于温室基质下，与蓄热水池形成闭合循环水路。放热管路还包括电磁感应加热装置，用于温室内夜间应急加热，与放热管道相连。优选的，所述放热管道包括多个平行的支流管路，所有支流管路的回水全部集中到一个放热管道回水管中流回蓄热水池。优选的，还包括控制系统，所述控制系统包括处理器、与处理器相连的水温传感器、骨架温度传感器以及基质温度传感器，处理器通过水温传感器、骨架温度传感器以及基质温度传感器传递的水温信号、骨架温度信号、基质温度信号控制集热管路、放热管路的启闭。更优选的，集热进水管的进水口处设有压力补偿器。优选的，温室骨架外设置有一层选择性吸收层。优选的，蓄热水池四周以及底部设有30mm厚的保温层。本技术与现有技术相比，具有以下技术效果：本技术的系统，在增加温室内太阳能利用的同时减少了专有太阳能集热装置的资金投入，增加了温室内能量的输入和存储，有效的提高了夜间温室室内温度的同时也减少了冬季用于温室夜间加热所需的电能投入。同时，与现有的屋架太阳能集热式日光温室相比较，减少了温室屋架的荷载，从而减少了温室建造的成本投入，因为现有的屋架太阳能集热式日光温室是选择将水从温室屋架的底部从下往上流，而本系统是选择将水从上往下流，然而水在屋架的长时间停留增加了温室的荷载，并且为双屋架集热，相对现有的屋架太阳能集热式日光温室来说，集热面积大幅提升。附图说明图1为温室钢骨架太阳能集放热系统结构示意图；图2为放热系统的放热管道示意图。附图标记：1-外骨架；2-内骨架；3-进水口；4-出水口；5-集热进水管；6-集热出水管；7-压力补偿器；8-骨架温度传感器；9-保温层；10-潜水泵；11-水温传感器；12-电磁感应加热装置，13-蓄热水池；14-放热管道进水管；15-放热管道；16-放热管道回水管；17-基质温度传感器；18-处理器；19-供水阀1；20-供水阀2；21-回水阀2；22-回水阀1；23-蓄热水池进水管。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术的系统，即可用于单骨架大棚，也可用于双拱双膜大跨度温室大棚，双拱双膜大跨度温室大棚一般包括中空的外骨架(1)和内骨架(2)。本技术的控制系统包括处理器和与处理器相连的水温传感器、基质温度传感器、潜水泵，控制系统通过这些传感器反馈的信号作用于潜水泵和电磁感应加热装置，以此来实现对整个发热模块的放热控制，电磁感应加热装置用于温室内夜间的应急加热，将交流电转化为特定频率电流，产生特定频率磁场，再通过产生的磁场与金属管壁之间相作用，迅速产生大量热，以此放热管道内的水。下面的实施例以双拱双膜大跨度温室南屋面的外骨架(1)和内骨架(2)举例说明：实施例1：本实施例提供一种温室钢骨架太阳能集放热系统，如图1和图2所示，包括有集热模块、蓄热水池13、放热模块和控制系统18，所述集热模块利用双拱双膜大跨度温室南屋面的钢骨架作为集热装置，所述蓄热水池13通过集热进水管5和集热出水管6与集热模块连接成为一个闭合回路，所述放热模块设置在温室内基质袋的下方，其中，放热模块由加热管道进水管14、放热管道15和放热管道回水管16以及蓄热水池13组成一个循环通路，所述控制系统包括处理器18和与处理器18相连的水温传感器11、基质温度传感器17和骨架温度传感器8，以及潜水泵10，处理器18以接收到的水温传感器11、基质温度传感器17、骨架温度传感器8的信号通过潜水泵10对集热模块和地下放热模块实施控制。所述集热模块包括潜水泵10、集热进水管5、双拱双膜大跨度温室南屋面钢骨架、集热出水管6和处理器18，其中它们之间相互连接形成一个闭合水循环系统。所述的潜水泵10通过集热进水管5与双拱双膜大跨度温室南屋面钢骨架相连，所述的双拱双膜大跨度温室南屋面钢骨架与集热出水管6相连。双拱双膜大跨度温室南屋面钢骨架的进水口3处设置有压力补偿器7，以此来保证钢骨架集热效率在最高的情况下水的一个最佳流速，同时还起着稳压的作用。所述的双拱双膜大跨度温室南屋面钢骨架表面涂有一层黑色的选择性吸收涂层。所述的蓄热水池四周及底部设置有30mm厚的保温层9，其中保温层中装填有发泡聚苯板和玻璃纤维棉，以此来增加其保温效果。所述放热模块的放热管道15的管径要小于放热系统进水管14和回水管16的管径，以此来保证放热管道15内水的压力足够使管道内的水回流到蓄热水池13中，使水在放热管道中能够循环流通。所述放热模块的加热管道15设置在基质袋下方，放热系统进水管14和回水管16管道设置在地面以下，与放热管道15保持在同一水平面。所述的集热模块的进水管3、出水管4统一采用UPVC管，放热模块的地埋管统一采用PPR管。本系统还另设蓄热水池进水管23，用于人工向蓄热水池13补充水量。实施例2本实施例基于实施例1，提供一种该系统的控制方法，利用水温与基质温度、钢骨架温度差值控制潜水泵和电磁感应加热装置的运行，使集放热系统在合适的时间运行，具体运行按照如下步骤进行：1.白天蓄热过程若晴天天气情况下，在白天，控制系统控制供水阀1和回水阀1开启，供水阀2和回水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温室骨架太阳能集放热系统，其特征在于，本系统将温室骨架作为集热装置，包括蓄热水池(13)、集热管路以及放热管路；/n所述集热管路连通温室骨架和蓄热水池(13)形成闭合循环水路用于白天收集热量；/n所述放热管路与蓄热水池(13)连通用于夜晚温室放热。/n

【技术特征摘要】
1.一种温室骨架太阳能集放热系统，其特征在于，本系统将温室骨架作为集热装置，包括蓄热水池(13)、集热管路以及放热管路；
所述集热管路连通温室骨架和蓄热水池(13)形成闭合循环水路用于白天收集热量；
所述放热管路与蓄热水池(13)连通用于夜晚温室放热。


2.如权利要求1所述温室骨架太阳能集放热系统，其特征在于，蓄热水池(13)中设置有潜水泵(10)；
所述集热管路包括集热进水管(5)和集热出水管(6)，所述潜水泵(10)通过集热进水管(5)与温室骨架顶部连通，所述集热出水管(6)将温室骨架底部和蓄热水池(13)连通；
所述放热管路包括放热管道进水管(14)、放热管道(15)和放热管道回水管(16)，放热管道(15)的管径小于放热管道进水管(14)和放热管道回水管(16)的管径，所述放热管道进水管(14)连通潜水泵(10)与放热管道(15)，所述放热管道回水管(16)连通放热管道(15)与蓄热水池(13)；放热管道进水管(14)和放热管道回水管(16)与放热管道(15)保持水平，放热管道(15)平铺于温室基质袋下方，与蓄热水池(13)形成闭合循环水路。


3.如权利要求2所述温室骨架太阳能集放热系统，其特征在于，所述放热管路还包括电磁感应加热装置(12)，用于温室内夜间应急加...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晏飞，宋磊，季李一珂，陈宇佳，吕宏义，李建明，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61