一种低温蓄热水袋与使用方法技术

本发明专利技术涉及蓄热设备技术领域，具体为一种低温蓄热水袋与使用方法，低温蓄热水袋包括水袋本体，水袋本体的内部灌注在设定最高蓄热温度氯化钙过剩的氯化钙水溶液，通过控制氯化钙晶体的过剩量从而控制氯化钙晶体再结晶的过冷度，间接控制氯化钙晶体再结晶发生的温度区间，从而控制了氯化钙晶体再结晶释放热量的温度区间。在日照结束初期，温室内部与环境温度的差值大，散热功率高，此时日间蓄热只有少量释放，避免日间蓄热在高散热功率无效损耗；当温室内部温度接近作物冻伤发生温度时，日间蓄热大量释放，此时温室处于低散热功率状态，此时释放的日间蓄热有效阻碍了温室内部温度的进一步降低，维持温室内部温度在作物冻伤发生温度之上。温度之上。温度之上。

【技术实现步骤摘要】
一种低温蓄热水袋与使用方法


[0001]本专利技术涉及蓄热设备
，具体地说，涉及一种低温蓄热水袋与使用方法。

技术介绍

[0002]按照GBT51424
‑
2022《农业温室结构设计标准》，农业温室种类分类如下：塑料大棚(plastic tunnel)：耕作机械或种植人员不掀开塑料薄膜或拆除拱架即能进入作业的单拱塑料棚；日光温室(Chinese solar greenhous)：由保温或保温蓄热墙体、保温后屋面和采光前屋面构成的充分利用太阳能，夜间用保温材料对采光屋面外覆盖保温，进行作物越冬生产的单屋面温室，通常日光温室依靠保温蓄热墙体抵御低温环境，不配置供热系统。连栋温室(gutter connected greenhouse)：两跨及以上，通过天沟连接的温室。通常玻璃连栋温室配置供热系统，单层或充气薄膜连栋温室不配置供热系统。目前我国设施种植以不配置供热系统的塑料大棚、日光温室、连栋温室为主。
[0003]不设供热系统的农业温室采用太阳光有足够多透射量的覆盖材料如塑料薄膜、玻璃等，构建了一个环境相对可控的密闭空间，日间农业温室接受足够多的透射太阳光，在密闭空间内温度升高幅度高于农业温室的外部环境空间，在冬季日间高温时段农业温室内部可以达到25℃～30℃的温度区间。日间高温时段，农业温室内部作物、蓄热墙体等温升积蓄热能，夜间环境温度下降，农业温室内部温度高于环境温度向外释放热能，一方面农业温室作为密闭空间阻缓了农业温室内部热量的散失，另一方面农业温室内部日间积蓄热能向外释放提供热能，维持了农业温室内部保持一定温度避免作物冻伤。在低温的冬末初春、秋末初冬，不设供热系统的农业温室依靠自身日间积蓄热能足以抵御夜间环境温度与农业温室温度由于温差产生的热能释放，农业温室内作物仍然可以正常生长，由此农业温室延长了作物种植周期。
[0004]但是在深冬季节，当不设供热系统的农业温室依靠自身日间积蓄热能不能抵御夜间环境温度与农业温室温度由于温差产生的热能释放，农业温室内部温度低于作物冻伤发生温度时，农业温室内作物无法正常生长，农业温室只能关闭。
[0005]农业温室作为一种特殊建筑物其热能散失，也是通过四周围护结构向外部环境空间释放，其散热公式如下：
[0006]建筑物耗热量指标：qH＝qHT+q INF
‑
q IH
[0007]式中：
[0008]qH：建筑物总耗热量指标，即单位面积、单位时间的散热量，单位W/m2；
[0009]qHT：单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量，包括：qHq+qHw+qHd+qHmc(外墙+屋面+地面+外窗(含门))，单位W/m2；
[0010]q INF：单位建筑面积的空气渗透耗热量，单位W/m2；
[0011]q IH：单位建筑面积的建筑物内部得热，(包括炊事、照明、家电和人体散热)，单位W/m2。
[0012]q INF＝((qn
‑
qe)/ρ)
·
N
·
V/Ao
[0013]各分项计算公式如下：
[0014]qHT＝∑(εi
·
Ki
·
F i
·
(tn
‑
te))/Ao
[0015]＝(tn
‑
te)
·
∑(εi
·
Ki
·
Fi)/Ao
[0016]tn：室内温度，℃；
[0017]te：室外温度，℃；
[0018]εi：围护结构传热系数的修正系数；
[0019]Ki：围护结构的传热系数，W/(m2
·
K)；
[0020]F i：围护结构的面积，m2；
[0021]A0：建筑面积，m2。
[0022]可见，qHT与室内外温差成正比，即室内外温差越大则室内向室外环境空间的散热功率越大。
[0023]qINF＝((qn
‑
qe)/ρ)
·
N
·
V/Ao
[0024]qn：环境空气热焓，KJ/kg；
[0025]qe：室内空气热焓，KJ/kg；
[0026]ρ：空气密度，kg/m3；
[0027]N：换气次数；
[0028]V：换气体积，m3。
[0029]空气热焓包括与干空气温度相关的热焓，和与空气中水蒸气含量相关的蒸汽热焓，空气中水蒸气取决于空气湿度，可见，qINF取决于农业温室的透气性。
[0030]qIH即农业温室所得的内热，即农业温室内部作物、蓄热墙体等温升积蓄的热能。
[0031]通常在农业温室四周围护结构完好的条件下，通过结构缝隙产生的空气渗透量很小，因此，农业温室散热量主要取决于qHT即通过围护结构的传热耗热量。而qHT与室内外温差成正比。即农业温室散热的散热功率与室内外温差成正比，室内外温差越大散热功率越高。
[0032]具体到农业温室，当日间光照结束时，农业温室内部温度仍然处于日间高温区间25～30℃，此时外部环境处于低温区间，且环境温度快速降低，温室内部与环境温度的差值巨大，散热功率高，散热量大，太阳能向农业温室内部辐射的热能为零，没有了太阳能的供热，温室内部温度随之下降。农业温室内部作物、蓄热墙体等温升积蓄的热能属于温差蓄热，随温度降低而即时释放，缓减了室内温度下降，维持了室内外高温差，即高功率散热快速消耗了日间蓄热。实际上光照结束后，作物光合作用随之结束，此时作物不需要高温，环境温度高于作物冻伤温度即可，这个温度区间大量消耗的日间蓄热，蓄热利用的有效性不高。当农业温室内部温度降至10℃～15℃时，温室内部与环境温度的差值减少，散热功率降低，散热量减少，但是此时日间蓄热基本耗尽，无法阻止农业温室内部温度的进一步降低。
[0033]因此，在同样蓄热量的条件下，如果能够延缓日间蓄热的释放，使日间蓄热在农业温室内部温度降至10℃～15℃，温室内部与环境温度的差值减少，散热功率降低时释放，释放同样的热能可以使农业温室维持更长的不发生作物冻伤时间，提高蓄热利用有效性。

技术实现思路

[0034]本专利技术的目的在于提供一种低温蓄热水袋与使用方法，以解决上述
技术介绍
中提
出的当农业温室内部温度降至10℃～15℃时，温室内部与环境温度的差值减少，散热功率降低，散热量减少，但是此时日间蓄热基本耗尽，无法阻止农业温室内部温度的进一步降低的问题。
[0035]为实现上述目的，本专利技术提供了一种低温蓄热水袋，包括水袋本体，所述水袋本体采用耐水高分子材料制作，所述水袋本体的内部灌注在设定最高蓄热温度氯化钙过剩的氯化钙水溶液，通过控制氯化钙晶体的过剩量从而控制氯化钙晶体再结晶的过冷度，间接控制氯化钙晶体再结晶发生的温度区间，从而控制了氯化钙晶体再结晶释放热量的温度区间。
[0036]作为本专利技术的优选方案，所述耐水高分子材料为PVC、PE、EVA、PET本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温蓄热水袋，包括水袋本体(1)，其特征在于：所述水袋本体(1)采用耐水高分子材料制作，所述水袋本体(1)的内部灌注在设定最高蓄热温度氯化钙过剩的氯化钙水溶液，通过控制氯化钙晶体的过剩量从而控制氯化钙晶体再结晶的过冷度，间接控制氯化钙晶体再结晶发生的温度区间，从而控制了氯化钙晶体再结晶释放热量的温度区间。2.根据权利要求1所述的低温蓄热水袋，其特征在于：所述耐水高分子材料为PVC、PE、EVA、PET或ECB。3.根据权利要求1所述的低温蓄热水袋，其特征在于：所述水袋本体(1)的顶部表面设置有波纹面(13)，所述波纹面(13)采用黑色易吸光材料。4.根据权利要求3所述的低温蓄热水袋，其特征在于：所述黑色易吸光材料为黑色布料、黑色涂料、黑色塑料或黑色玻璃。5.根据权利要求1所述的低温蓄热水袋，其特征在于：所述水袋本体(1)的一端顶部设置有注水口(11)，所述水袋本体(1)的另一端顶部设置有排气口(12)，所述注水口(11)和排气口(12)上均安装有密封塞。6.根据权利要求1所述的低温蓄热水袋，其特征在于：所述水袋本体(1)的长度设置为100米
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200米，直径设置为300mm
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500mm。7.一种低温蓄热水袋的使用方法，用于权利要求1
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6中任一项所述的低温蓄热水袋，其特征在于：所述水袋本体(1)蓄热的设定最高蓄热温...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵铭，赵宏彬，张猛，赵宇，梁琦明，
申请(专利权)人：水发浩海青岛环境有限公司，
类型：发明
国别省市：