專利名稱：一種適用于溫室的主動(dòng)蓄放熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用太陽(yáng)能集熱裝置，通過(guò)液體媒介的主動(dòng)蓄放熱來(lái)調(diào)節(jié)溫室溫度的方法。
背景技術(shù)：
日光溫室的最大特點(diǎn)是能量幾乎全部來(lái)自太陽(yáng)輻射。白天，太陽(yáng)輻射到達(dá)溫室后，即以熱量的形式存儲(chǔ)在墻體和土壤中；夜晚，當(dāng)溫室內(nèi)氣溫下降時(shí)，墻體和土壤中蓄積的熱量又源源不斷地向溫室供應(yīng)，其整個(gè)蓄放熱過(guò)程是一種依賴于溫室結(jié)構(gòu)的被動(dòng)方式，蓄熱量不足，溫室夜間溫度較低。這就需要提供一種主動(dòng)蓄放熱的方法，在白天盡可能多的蓄積太陽(yáng)輻射熱，夜間則根據(jù)溫室內(nèi)溫度和作物需求控制熱量的釋放，從而提高溫室夜間溫度，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于溫室的主動(dòng)蓄放熱方法，利用液體媒介盡可能多地將溫室內(nèi)白天獲得的太陽(yáng)輻射熱量蓄積起來(lái)，用于夜間增溫。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種適用于溫室的蓄放熱方法，白天，利用集熱板收集太陽(yáng)輻射熱量，通過(guò)不斷流經(jīng)集熱板的液體將熱量轉(zhuǎn)移并儲(chǔ)存起來(lái)；夜間，蓄積了熱量的液體通過(guò)循環(huán)管路不斷循環(huán)，向溫室釋放熱量。本發(fā)明的蓄放熱方法以太陽(yáng)能為能源，以液體為蓄放熱媒介，以集熱板為集熱材料，通過(guò)液體的不斷循環(huán)將集熱板收集的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)移并儲(chǔ)存起來(lái)用于溫室夜間增溫。

為實(shí)現(xiàn)上述方法，配套的裝置包括集熱板、循環(huán)管路、儲(chǔ)液箱和泵，儲(chǔ)液箱用于存儲(chǔ)蓄放熱媒介——液體，循環(huán)管路將儲(chǔ)液箱和集熱板連接起來(lái)構(gòu)成液體流通回路，液體在泵的作用下，通過(guò)循環(huán)管路在集熱板和儲(chǔ)液箱之間不斷循環(huán)流動(dòng)。白天，存儲(chǔ)在儲(chǔ)液箱中的液體在泵的作用下通過(guò)循環(huán)管路流入集熱板中，在通過(guò)集熱板的同時(shí)吸收集熱板上的熱量，然后流出集熱板，進(jìn)入儲(chǔ)液箱中，從而將集熱板收集的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)移并儲(chǔ)存起來(lái)。夜間，蓄積了熱量的液體同樣在泵的作用下通過(guò)循環(huán)管路在集熱板和儲(chǔ)液箱之間不斷循環(huán)，向溫室散發(fā)熱量。集熱板為三明治結(jié)構(gòu)，由透光層、吸熱層和隔熱層組成。以日光溫室為例，集熱板由支架支撐，面朝陽(yáng)光斜向放置，傾斜角度(集熱板與地面的夾角)一般在30° 50°之間，陽(yáng)面(面朝陽(yáng)光的一面)為透光層，陰面為隔熱層，中間是吸熱層。透光層由太陽(yáng)輻射透過(guò)率較高的透光材料制成，例如有機(jī)玻璃，用于太陽(yáng)光透射和防止液體蒸發(fā)，并阻止長(zhǎng)波輻射透過(guò)；吸熱層由熱吸收率較高的材料制成，例如黑色塑料膜(簡(jiǎn)稱黑膜)，用于吸收太陽(yáng)輻射；隔熱層由傳熱系數(shù)較小的材料制成，例如聚苯板，用于減小熱量損失，提高集熱效率。集熱板的上端與進(jìn)液管連接，下端連接集液管。儲(chǔ)液箱中的液體通過(guò)進(jìn)液管從集熱板的上端流入集熱板中，液體沿著集熱板中的吸熱層流動(dòng)，最后流出集熱板，進(jìn)入集液管中，再通過(guò)與集液管連接的回液管路流回儲(chǔ)液箱，完成一個(gè)循環(huán)周期?？梢酝ㄟ^(guò)控制泵來(lái)調(diào)整液體的循環(huán)速度。為了防止熱量散發(fā)，儲(chǔ)液箱四周設(shè)有保溫隔熱材料，例如聚苯板。本發(fā)明方法中所用的液體蓄熱介質(zhì)可以是水，或者是其他比熱較大的液體，水最為方便使用且不會(huì)造成污染。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1.所蓄積的熱量全部來(lái)自太陽(yáng)輻射，是一種低碳無(wú)污染的溫室熱量蓄積方法；2.由于集熱板的集熱效率較高并通過(guò)液體媒介不斷循環(huán)吸收和儲(chǔ)存太陽(yáng)輻射熱，所蓄積的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的被動(dòng)蓄熱方式；3.可以根據(jù)溫室內(nèi)溫度和作物需求控制熱量釋放，熱能利用效率顯著提高。


圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的實(shí)施例1所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實(shí)施例1通過(guò)支架支撐集熱板的示意圖。圖中1_儲(chǔ)水箱，2-循環(huán)水泵，3-進(jìn)水管，4-集熱板，5-集水管，6-支架。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 下面以長(zhǎng)20m，跨度Sm，脊高3. Sm的日光溫室為例闡明本發(fā)明的應(yīng)用模式。如圖1所示，在循環(huán)水泵2的作用下，水從儲(chǔ)水箱I流出，經(jīng)進(jìn)水管3流入集熱板4中。在進(jìn)水管3側(cè)面開(kāi)有槽，集熱板4上側(cè)鑲嵌到進(jìn)水管3中，下側(cè)則置于集水管5中。集熱板4固定在支架6上(見(jiàn)圖2)，集熱板4的陰面(即面朝支架6的一面)為聚苯板，陽(yáng)面為有機(jī)玻璃，集熱板4的中間，在聚苯板上粘貼一層黑膜。集水管5與儲(chǔ)水箱I連接。儲(chǔ)水箱1、循環(huán)水泵2與集熱板3通過(guò)管路連接。白天蓄熱時(shí)開(kāi)啟循環(huán)水泵2，水通過(guò)進(jìn)水管3流進(jìn)集熱板4，水沿著集熱板4上的黑膜流進(jìn)集水管5，同時(shí)吸收集熱板上的熱量，然后再通過(guò)回水管路回到儲(chǔ)水箱I，實(shí)現(xiàn)熱量的收集，其夜間放熱過(guò)程亦如此。以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均可做有改變之處。綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.ー種適用于溫室的蓄放熱方法，白天，利用集熱板收集太陽(yáng)輻射熱量，通過(guò)不斷流經(jīng)集熱板的液體將熱量轉(zhuǎn)移并儲(chǔ)存起來(lái)；夜間，蓄積了熱量的液體通過(guò)循環(huán)管路不斷循環(huán)，向溫室釋放熱量。
2.如權(quán)利要求1所述的蓄放熱方法，其特征在于，設(shè)置一用于存儲(chǔ)液體的儲(chǔ)液箱，通過(guò)循環(huán)管路將儲(chǔ)液箱和集熱板連接起來(lái)構(gòu)成液體流通回路，液體在泵的作用下通過(guò)循環(huán)管路在集熱板和儲(chǔ)液箱之間不斷循環(huán)流動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的蓄放熱方法，其特征在于，通過(guò)控制泵來(lái)調(diào)整液體的循環(huán)速度。
4.如權(quán)利要求2所述的蓄放熱方法，其特征在于，在儲(chǔ)液箱四周設(shè)有保溫隔熱材料。
5.如權(quán)利要求2所述的蓄放熱方法，其特征在干，所述集熱板為三明治結(jié)構(gòu)，由透光層、吸熱層和隔熱層組成。
6.如權(quán)利要求5所述的蓄放熱方法，其特征在于，通過(guò)支架支撐斜向放置所述集熱板，面朝陽(yáng)光的一面為透光層，中間為吸熱層，另一面為隔熱層。
7.如權(quán)利要求6所述的蓄放熱方法，其特征在于，所述集熱板的傾斜角度為30° 50。。
8.如權(quán)利要求6所述的蓄放熱方法，其特征在于，所述集熱板的上端連接進(jìn)液管，下端連接集液管；儲(chǔ)液箱中的液體通過(guò)進(jìn)液管從集熱板的上端流入集熱板中，然后沿著集熱板中的吸熱層流動(dòng)，最后流出集熱板，進(jìn)入集液管中，再通過(guò)與集液管連接的回液管路流回儲(chǔ)液箱，完成一個(gè)循環(huán)周期。
9.如權(quán)利要求5所述的蓄放熱方法，其特征在于，所述透光層為有機(jī)玻璃，所述吸熱層為黑色塑料膜，所述隔熱層為聚苯板。
10.如權(quán)利要求1 9中任一所述的蓄放熱方法，其特征在于，所述液體是水。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于溫室的主動(dòng)蓄放熱方法，以太陽(yáng)能為能源，以液體為蓄放熱媒介，以集熱板為集熱材料，白天集熱板將太陽(yáng)輻射熱收集起來(lái)，通過(guò)液體的不斷循環(huán)將集熱板收集的熱量轉(zhuǎn)移并存儲(chǔ)起來(lái)用于溫室夜間加熱。該方法所蓄積的熱量全部來(lái)自太陽(yáng)輻射，是一種低碳無(wú)污染的溫室熱量蓄積方法；集熱板的集熱效率較高，并通過(guò)液體媒介不斷循環(huán)吸收和儲(chǔ)存太陽(yáng)輻射熱，所蓄積的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的被動(dòng)蓄熱方式；而且，可以根據(jù)溫室內(nèi)溫度和作物需求控制熱量釋放，熱能利用效率顯著提高。
文檔編號(hào)A01G9/24GK103026927SQ20111030311
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月8日
發(fā)明者楊其長(zhǎng), 方慧, 張義, 李文, 程瑞鋒, 魏靈玲, 劉文科, 李琨 申請(qǐng)人:中國(guó)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