一種功能分離的日光溫室墻體的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于溫室加溫【技術(shù)領(lǐng)域】，提供一種功能分離的日光溫室墻體，由保溫墻和強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)構(gòu)成；所述保溫墻由若干保溫砌塊拼接安裝于后墻骨架結(jié)構(gòu)上而成，實現(xiàn)保溫功能；強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)設(shè)于溫室內(nèi)，由強制循環(huán)內(nèi)置集熱板、蓄熱池、連接管道、流體介質(zhì)及控制系統(tǒng)構(gòu)成，實現(xiàn)蓄熱功能；強制循環(huán)內(nèi)置集熱板安裝在日光溫室保溫墻室內(nèi)一側(cè)，蓄熱池埋入溫室內(nèi)地下，兩者通過兩條連接管道連接成回路，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)流體介質(zhì)在回路中的流動。本實用新型的功能分離的日光溫室墻體以保溫墻完成原溫室北墻的保溫和承重功能，以強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)完成原溫室北墻的蓄熱/放熱功能，在提高溫室蓄熱保溫能力的同時，減少了溫室北墻的占地面積。
【專利說明】一種功能分離的日光溫室墻體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于溫室加溫【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種功能分離的日光溫室墻體。

【背景技術(shù)】
[0002]體現(xiàn)日光溫室特征最為重要的結(jié)構(gòu)是其北側(cè)墻體，不僅具有保溫隔熱作用，而且還具有良好的蓄熱增溫功能，白天蓄積來自太陽輻射的熱量，夜晚源源不斷地向室內(nèi)釋放。但長期以來，這種依靠北墻被動式的熱量蓄積方式，由于墻體材料的傳熱特性和熱容量的限制，蓄積與釋放過程緩慢，有效蓄積與釋放的熱量有限，尤其是在極端低溫或連陰天的情況下，溫室夜晚的溫度往往難以滿足蔬菜的生長需求，凍害現(xiàn)象時有發(fā)生。一些地區(qū)為增加北墻蓄熱量，盲目加大北墻厚度，甚至達到4-7米，不僅嚴重浪費土地資源，而且增溫效果也極為有限。如能找到一種方法將日光溫室墻體的保溫隔熱與蓄熱增溫功能分離，提高日光溫室內(nèi)太陽能熱轉(zhuǎn)化效率，則會大大增加日光溫室的蓄熱量。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有日光溫室墻體被動蓄放熱的模式對太陽輻射有效吸收量較小的問題，本實用新型的目的是提出一種功能分離的日光溫室墻體，增加墻體的有效蓄積熱量。
[0004]一種功能分離的日光溫室墻體，由保溫墻和強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)構(gòu)成；所述保溫墻由若干保溫砌塊拼接安裝于后墻骨架結(jié)構(gòu)上而成，取代日光溫室北墻的位置，實現(xiàn)日光溫室北墻的保溫功能；強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)設(shè)于溫室內(nèi)，由強制循環(huán)內(nèi)置集熱板、蓄熱池、連接管道、流體介質(zhì)及控制系統(tǒng)構(gòu)成，實現(xiàn)日光溫室北墻的蓄熱功能；強制循環(huán)內(nèi)置集熱板安裝在保溫墻室內(nèi)一側(cè)，蓄熱池埋入溫室內(nèi)地下，兩者通過兩條連接管道連接成回路，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)流體介質(zhì)在回路中的流動。所述流動具體為流體介質(zhì)適時地從將蓄熱池通過一條連接管道流向強制循環(huán)內(nèi)置集熱板，同時將原來在強制循環(huán)內(nèi)置集熱板內(nèi)的流體介質(zhì)經(jīng)另一條連接管道導(dǎo)回蓄熱池。
[0005]其中，所述保溫墻用于阻止溫室中的熱量向室外傳遞，優(yōu)選厚15cm-20cm(因為結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可施工性的要求，目前工藝上還不能做得更薄)。所述保溫砌塊由熱阻較大且防火的隔熱材料作為芯材，外層附著保護材料。其中，所述芯材優(yōu)選聚苯板，所述保護材料優(yōu)選水泥板。保溫砌塊優(yōu)選厚15cm-20cm。
[0006]其中，所述控制系統(tǒng)包括時間控制器、溫度傳感器、流量控制器、機泵和閥門，通過時間控制器、溫度傳感器、流量控制器協(xié)調(diào)控制機泵和閥門的開關(guān)來調(diào)節(jié)強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)的運行。
[0007]其中，所述強制循環(huán)內(nèi)置集熱板由集熱膜、分液管、回液管、保溫層、固定支架構(gòu)成；所述固定支架為固定在保溫墻上的矩形框架；分液管和回液管分別固定在固定支架的上方與下方；集熱膜面向陽面平展地將分液管和回液管同時套入其中，并密封其左右兩側(cè)；固定支架上設(shè)前壓條使分液管和回液管之間的集熱膜形成緊密貼合的雙層膜；保溫層緊貼在集熱膜的背陰面，分液管向地面一側(cè)開有小孔，將流體介質(zhì)導(dǎo)入集熱膜使流體介質(zhì)順雙層膜之間的縫隙流動，升溫后從回液管導(dǎo)出。
[0008]其中，分液管設(shè)有調(diào)整條以調(diào)節(jié)液流的均勻性。
[0009]其中，分液管和回液管的終端均設(shè)有管堵和密封喉箍，防止流體介質(zhì)流出；分液管延伸即為連接蓄熱池的一條連接管道，回液管延伸即為連接蓄熱池的另一條連接管道。
[0010]其中，所述固定支架的材質(zhì)為能起固定作用的任何材質(zhì)，優(yōu)選硬質(zhì)PVC型材。
[0011]其中，所述集熱膜優(yōu)選黑膜，更優(yōu)選熱吸收率較高的黑色PVC塑料薄膜。
[0012]其中，集熱膜下端在固定支架上設(shè)有管箍螺栓，用于調(diào)節(jié)集熱膜的張緊程度。
[0013]其中，所述密封其左右兩側(cè)，為以熱熔焊接密封集熱膜左右兩側(cè)。
[0014]其中,所述連接管道、分液管和回液管優(yōu)選為PVC回水管。
[0015]其中，所述流體介質(zhì)為比熱較大的液體，優(yōu)選為水(方便、低成本、無污染)。
[0016]其中，所述蓄熱池優(yōu)選設(shè)有加熱裝置，加熱裝置優(yōu)選電加熱裝置。
[0017]功能分離的日光溫室墻體的使用方法，具體步驟如下:
[0018]I)以后墻骨架結(jié)構(gòu)為支撐，以保溫砲塊拼接安裝保溫墻作為溫室的北墻，在此基礎(chǔ)上建設(shè)溫室，并設(shè)置強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)，在其中強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)的強制循環(huán)內(nèi)置集熱板安裝在保溫墻的室內(nèi)一側(cè)。
[0019]2)通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥門和機泵運行強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)，具體為:
[0020]白天，打開閥門，根據(jù)時間控制模式，在早上揭開保溫被以后，一般為上午8:30-9:00,開始運行機泵，形成“蓄熱池-強制循環(huán)內(nèi)置集熱板-蓄熱池”回路:機泵使流體介質(zhì)從蓄熱池經(jīng)管道導(dǎo)入強制循環(huán)內(nèi)置集熱板，吸收太陽輻射所提供的熱能升溫后，流體介質(zhì)順管道導(dǎo)出強制循環(huán)內(nèi)置集熱板并流回蓄熱池，實現(xiàn)流體介質(zhì)在蓄熱池、強制循環(huán)內(nèi)置集熱板之間循環(huán)流動，持續(xù)吸熱，直到傍晚關(guān)閉機泵和閥門。
[0021]晚上，打開閥門，利用溫度傳感器測定溫室內(nèi)溫度及蓄熱池溫度，根據(jù)溫度控制模式，當(dāng)室內(nèi)溫度低于12°C且蓄熱池溫度高于25°C時，運行機泵，形成“蓄熱池-強制循環(huán)內(nèi)置集熱板-蓄熱池”回路:機泵使流體介質(zhì)從蓄熱池經(jīng)管道導(dǎo)入強制循環(huán)內(nèi)置集熱板，放出流體介質(zhì)蘊藏的熱能后溫度降低，流體介質(zhì)順管道導(dǎo)出強制循環(huán)內(nèi)置集熱板并流回蓄熱池，實現(xiàn)流體介質(zhì)在蓄熱池、強制循環(huán)內(nèi)置集熱板之間循環(huán)流動，持續(xù)放熱，直到室內(nèi)溫度合適，當(dāng)蓄熱池溫度低于20°C時，關(guān)閉機泵和閥門。當(dāng)室內(nèi)溫度較低，但蓄熱池溫度低于25°C時，啟動加熱裝置，予以補充熱量。
[0022]本實用新型的有益效果在于:
[0023]1、本實用新型將傳統(tǒng)溫室北墻墻體的功能進行分離，即以保溫墻完成原溫室北墻的保溫功能，以強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)完成原溫室北墻的蓄熱/放熱功能，在提高溫室蓄熱保溫能力的同時，大大減少了溫室北墻的占地面積，將溫室土墻的厚度從傳統(tǒng)的6米以上，減少到了 20cm以內(nèi)。
[0024]2、本實用新型為增加墻體蓄放熱能力，采用強制循環(huán)內(nèi)置集熱板并選擇一種熱容較大的流體為介質(zhì)，通過主動式的蓄放熱模式，白天盡可能多的蓄積熱量，夜間或溫度過低時充分放熱。
[0025]3、本實用新型為阻止熱量的損失，保溫墻由若干保溫砌塊拼接安裝而成，拼接安裝過程簡單，保溫效果佳。
[0026]4、蓄熱池埋入地下，在利用了土壤的隔熱作用的同時，避免侵占溫室種植空間。
[0027]5、使用時間、溫度、流量協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，精準控制，節(jié)省人力，確保溫室內(nèi)溫度適且。
[0028]6、本實用新型強制循環(huán)內(nèi)置集熱板的集熱膜由設(shè)在固定支架上的前壓條來確保雙層膜緊密貼合，避免了雙層膜不緊密貼合導(dǎo)致的流體介質(zhì)斷流。
[0029]7、本強制循環(huán)內(nèi)置集熱板可通過分液管上設(shè)有的調(diào)整條調(diào)節(jié)液流的均勻性，以更精準地控制流體介質(zhì)在集熱膜中的流速，進而控制流體介質(zhì)升溫的速度。
[0030]8、本強制循環(huán)內(nèi)置集熱板的集熱膜兩側(cè)以熱熔焊接密封，避免了集熱膜密封不嚴而導(dǎo)致的流體介質(zhì)滲漏的情況和空氣進入導(dǎo)致斷流的情況。
[0031]9、分液管延伸即為連接蓄熱池的一條連接管道,回液管延伸即為連接蓄熱池的另一條連接管道，避免不同口徑管道相互接連，且分液管和回液管的終端均設(shè)有管堵和密封喉箍，大大降低了流體介質(zhì)出現(xiàn)滲漏的可能性，確保系統(tǒng)的可靠性。
[0032]10、集熱膜支撐框架下端設(shè)置了管箍螺栓用于調(diào)節(jié)集熱膜的張緊程度，以使集熱膜平整。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本實用新型實施例1所述功能分離的日光溫室墻體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖2為本實用新型實施例1所述日光溫室的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3為本實用新型實施例1所述保溫砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖4為本實用新型實施例1所述強制循環(huán)內(nèi)置集熱板的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖5為本實用新型實施例1所述強制循環(huán)內(nèi)置集熱板的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖中，I為保溫墻，2為強制循環(huán)內(nèi)置集熱板，3為連接管道，4為蓄熱池，5為聚苯板，6為水泥板,7為集熱膜,8為分液管,9為回液管，10為保溫層，11為固定支架，12為前壓條，13為調(diào)整條，14為管堵、15為密封喉箍、16為安裝固定件、17為固定管卡、18為密封條、19為管箍螺栓。

【具體實施方式】
[0039]以下實施例用于說明本實用新型，但不用于限制本實用新型的范圍。
[0040]實施例中，如無特殊說明，所使用的方法和設(shè)備均為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和設(shè)備。[0041 ] 實施例1:功能分離的日光溫室墻體
[0042]下面以墻體蓄放熱功能分離的日光溫室為例闡明本實用新型的應(yīng)用模式。
[0043]功能分離的日光溫室墻體，如圖1所示，一種功能分離的日光溫室墻體，由保溫墻I和強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)構(gòu)成。所述保溫墻I由若干保溫砌塊拼接安裝于后墻骨架結(jié)構(gòu)上而成，取代日光溫室北墻的位置，起承重和保溫的作用本實施例中保溫墻厚18cm。強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)設(shè)于溫室內(nèi)，由強制循環(huán)內(nèi)置集熱板2、蓄熱池4、連接管道3、流體介質(zhì)及控制系統(tǒng)構(gòu)成；強制循環(huán)內(nèi)置集熱板2安裝在保溫墻I室內(nèi)一側(cè)，蓄熱池4埋入溫室內(nèi)地下，兩者通過兩條連接管道3連接成回路，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)流體介質(zhì)適時地從將蓄熱池4通過一條連接管道流向強制循環(huán)內(nèi)置集熱板2，同時將原來在強制循環(huán)內(nèi)置集熱板2內(nèi)的流體介質(zhì)經(jīng)另一條連接管道導(dǎo)回蓄熱池4。
[0044]本實施例的日光溫室采用全鋼裝配式骨架，獨立基礎(chǔ)，溫室長80m，跨10m，脊高4.5m,如圖2所示。
[0045]組成保溫墻I的保溫砌塊結(jié)構(gòu)如圖3所示，由熱阻較大且防火的隔熱材料聚苯板5作為芯材，外層附著保護材料水泥板6，兩種材料粘合組成。
[0046]所述強制循環(huán)內(nèi)置集熱板2的正面結(jié)構(gòu)如圖4所示,側(cè)面結(jié)構(gòu)如圖5所示:由黑色的集熱膜7、分液管8、回液管9、保溫層10、固定支架11構(gòu)成；所述固定支架11為以固定支架左右邊框上的安裝固定件16固定在保溫墻I上的矩形框架，固定支架11的材質(zhì)為硬質(zhì)PVC型材；分液管8和回液管9分別以固定管卡17固定在固定支架11的上邊框與下邊框上；集熱膜7面向陽面平展地將分液管8和回液管9同時套入其中，并以熱熔焊接形成密封條18密封其左右兩側(cè)；固定支架11上設(shè)前壓條12使分液管8和回液管9之間的集熱膜7形成緊密貼合的雙層膜；保溫層10緊貼在集熱膜7的背陰面，分液管8向地面一側(cè)開有小孔，將流體介質(zhì)導(dǎo)入集熱膜7使流體介質(zhì)順雙層膜之間的縫隙流動，升溫后從回液管9導(dǎo)出。分液管設(shè)有調(diào)整條13以調(diào)節(jié)液流的均勻性。分液管8和回液管9的終端均設(shè)有管堵14和密封喉箍15，防止流體介質(zhì)流出。分液管8延伸即為連接蓄熱池4的一條連接管道3，回液管9延伸即為連接蓄熱池4的另一條連接管道3。連接管道3、分液管8和回液管9均為PVC回水管。
[0047]本實施例所用流體介質(zhì)為水。
[0048]蓄熱池體積Sm3。本實施例的蓄熱池埋入地下，在利用了土壤的隔熱作用的同時，避免侵占溫室種植空間。
[0049]所述控制系統(tǒng)包括時間控制器、溫度傳感器、流量控制器、機泵和閥門，通過時間、溫度、流量協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的運行
[0050]實施例2:功能分離的日光溫室墻體的使用方法
[0051]實施例1功能分離的日光溫室墻體，使用流程如下:
[0052]以后墻骨架結(jié)構(gòu)為支撐，以保溫砌塊拼接安裝于后墻骨架構(gòu)成保溫墻作為溫室的北墻，在此基礎(chǔ)上建設(shè)溫室，并設(shè)置強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)，將其中強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)的強制循環(huán)內(nèi)置集熱板安裝在保溫墻的室內(nèi)一側(cè)。
[0053]控制系統(tǒng)依賴時間控制器、溫度傳感器、流量控制器調(diào)節(jié)閥門和機泵，運行強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)，具體為:
[0054]白天，打開閥門，根據(jù)時間控制模式，在早上揭開保溫被以后，一般為上午8:30-9:00,開始運行機泵，形成“蓄熱池-強制循環(huán)內(nèi)置集熱板-蓄熱池”回路:機泵使流體介質(zhì)從蓄熱池經(jīng)管道導(dǎo)入強制循環(huán)內(nèi)置集熱板，吸收太陽輻射所提供的熱能升溫后，流體介質(zhì)順管道導(dǎo)出強制循環(huán)內(nèi)置集熱板并流回蓄熱池，實現(xiàn)流體介質(zhì)在蓄熱池、強制循環(huán)內(nèi)置集熱板之間循環(huán)流動，持續(xù)吸熱，直到傍晚關(guān)閉機泵和閥門。
[0055]晚上，打開閥門，利用溫度傳感器測定溫室內(nèi)溫度及蓄熱池溫度，根據(jù)溫度控制模式，當(dāng)室內(nèi)溫度低于12°C且蓄熱池溫度高于25°C時，運行機泵，形成“蓄熱池-強制循環(huán)內(nèi)置集熱板-蓄熱池”回路:機泵使流體介質(zhì)從蓄熱池經(jīng)管道導(dǎo)入強制循環(huán)內(nèi)置集熱板，放出流體介質(zhì)蘊藏的熱能后溫度降低，流體介質(zhì)順管道導(dǎo)出強制循環(huán)內(nèi)置集熱板并流回蓄熱池，實現(xiàn)流體介質(zhì)在蓄熱池、強制循環(huán)內(nèi)置集熱板之間循環(huán)流動，持續(xù)放熱，直到室內(nèi)溫度合適，當(dāng)蓄熱池溫度低于20°C時，關(guān)閉機泵和閥門。當(dāng)室內(nèi)溫度較低，但蓄熱池溫度低于25°C時，啟動加熱裝置，予以補充熱量。
[0056]本實例中，裝有適用于日光溫室的強制循環(huán)內(nèi)置集熱板的日光溫室比普通日光溫室夜間氣溫高出6.5°C，且能確保溫室內(nèi)的最低氣溫高于16.1°C，加溫和節(jié)能效果顯著。
[0057]以上的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種功能分離的日光溫室墻體，其特征在于，由保溫墻和強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)構(gòu)成；所述保溫墻由若干保溫砌塊拼接安裝于后墻骨架結(jié)構(gòu)上而成，取代日光溫室北墻的位置，實現(xiàn)日光溫室北墻的保溫功能；強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)設(shè)于溫室內(nèi)，由強制循環(huán)內(nèi)置集熱板、蓄熱池、連接管道、流體介質(zhì)及控制系統(tǒng)構(gòu)成，實現(xiàn)日光溫室北墻的蓄熱功能；強制循環(huán)內(nèi)置集熱板安裝在保溫墻室內(nèi)一側(cè)，蓄熱池埋入溫室內(nèi)地下，兩者通過兩條連接管道連接成回路，控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)流體介質(zhì)在回路中的流動。
2.如權(quán)利要求1所述的墻體，其特征在于，所述保溫墻厚15cm-20cm。
3.如權(quán)利要求1所述的墻體，其特征在于，所述保溫砌塊由熱阻較大且防火的隔熱材料作為芯材，外層附著保護材料。
4.如權(quán)利要求1所述的墻體，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括時間控制器、溫度傳感器、流量控制器、機泵和閥門，通過時間控制器、溫度傳感器、流量控制器協(xié)調(diào)控制機泵和閥門的開關(guān)來調(diào)節(jié)強制循環(huán)內(nèi)置集熱系統(tǒng)的運行。
5.如權(quán)利要求1所述的墻體，其特征在于，所述流體介質(zhì)為水。
6.如權(quán)利要求1所述的墻體，其特征在于，所述強制循環(huán)內(nèi)置集熱板由集熱膜、分液管、回液管、保溫層、固定支架構(gòu)成；所述固定支架為固定在保溫墻上的矩形框架；分液管和回液管分別固定在固定支架的上方與下方；集熱膜面向陽面平展地將分液管和回液管同時套入其中，并密封其左右兩側(cè)；固定支架上設(shè)前壓條使分液管和回液管之間的集熱膜形成緊密貼合的雙層膜；保溫層緊貼在集熱膜的背陰面，分液管向地面一側(cè)開有小孔，將流體介質(zhì)導(dǎo)入集熱膜使流體介質(zhì)順雙層膜之間的縫隙流動，升溫后從回液管導(dǎo)出。
7.如權(quán)利要求6所述的墻體，其特征在于，分液管設(shè)有調(diào)整條。
8.如權(quán)利要求6所述的墻體，其特征在于，分液管和回液管的終端均設(shè)有管堵和密封喉箍，分液管延伸即為連接蓄熱池的一條連接管道，回液管延伸即為連接蓄熱池的另一條連接管道。
9.如權(quán)利要求6所述的墻體，其特征在于，所述集熱膜為黑膜。
10.如權(quán)利要求6所述的墻體，其特征在于，所述固定支架的材質(zhì)為硬質(zhì)PVC型材。
【文檔編號】A01G9/24GK204146106SQ201420617162
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】張義 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所