專利名稱：基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及表層土的加熱灌水系統(tǒng)，具體涉及基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在日光溫室大棚中，表層土的溫度較低，不利于作物的生長，為了提高表層土的溫度，現(xiàn)有的表層土的加熱的方法是在表層土中埋電阻絲，給電阻絲通電后加熱表層土，但電的成本較高，其次，在220伏等較高電壓下用電阻絲加熱表層土，有電阻絲漏電的安全隱患；作物的生長要吸收土壤中的水，為了給作物的根部灌水，現(xiàn)有的灌水系統(tǒng)間隙性地給作物的根部灌水，在灌水系統(tǒng)不灌水時，未能利用灌水系統(tǒng)改善表層土的溫度，灌水系統(tǒng)未能與表層土的加熱系統(tǒng)有機結(jié)合。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)，具有表層土的加熱和灌水功能，用于作物根部的局部表層土的加熱和灌水，提高作物根部附近的表層土的溫度和給作物的根部灌溫度適宜的水。本實用新型的技術(shù)解決方案基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)包括熱交換器、進水換向電磁閥、真空管、水桶、出水換向電磁閥、水箱、傳感器、調(diào)壓電磁閥、 灌水泵、水管、加熱灌水器、進水泵，進水換向電磁閥通過水管分別與熱交換器、水桶和進水泵聯(lián)接，真空管與水桶聯(lián)接組成真空管太陽能熱水器，出水換向電磁閥通過水管分別與水桶、水箱和灌水泵聯(lián)接，傳感器安裝在水箱上，加熱灌水器通過水管分別與灌水泵和調(diào)壓電磁閥聯(lián)接，加熱灌水器之間通過水管聯(lián)接形成陣列，調(diào)壓電磁閥通過水管與水箱聯(lián)接。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，加熱灌水器包括加熱管、四通、灌水閥門、彈簧、慮網(wǎng)、出水螺母和散熱片，四通分別與水管和加熱管聯(lián)接， 散熱片在加熱管的內(nèi)圓周上并與加熱管聯(lián)接，錐形的灌水閥門被彈簧壓在四通的錐形面上形成灌水閥，彈簧支承在出水螺母上，出水螺母與四通之間螺紋聯(lián)接，慮網(wǎng)放在出水螺母內(nèi)并受彈簧的限位，出水螺母的中間有軸向孔。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，加熱灌水器埋在表層土中，作物生長在加熱灌水器的中心，出水螺母、加熱管、散熱片靠近作物的根部。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，熱交換器深埋在土壤中，只與周圍土壤熱交換，不吸收地下水。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，水管為保溫管子，水箱具有保溫性。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，傳感器為溫度傳感器和液面高度傳感器，進水換向電磁閥和出水換向電磁閥均是兩位三通電磁閥。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，進水泵、進水換向電磁閥、出水換向電磁閥、調(diào)壓電磁閥和傳感器的電能可由太陽能電池提供。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，局部表層土是指作物的根部附近的用于作物生長的地表層土壤?；谔柲軣崴鞯木植勘韺油恋募訜峁嗨到y(tǒng)利用太陽能熱水器產(chǎn)生熱水，進水泵將太陽能熱水器中的熱水和熱交換器中的水送至水箱，傳感器控制水箱中水的溫度和液面高度，灌水泵將水箱中溫度適宜的水送至加熱灌水器，加熱管和散熱片實施加熱作物根部周周的土壤，一定壓力的水打開灌水閥門，加熱灌水器的水經(jīng)出水螺母中間的軸向孔流入作物根部周周的土壤，實施灌水，調(diào)壓電磁閥控制水的壓力?；谔柲軣崴鞯木植勘韺油恋募訜峁嗨到y(tǒng)主要在冬天、日光溫室大棚中使用，既能對作物根部的局部表層土加熱，加熱溫度可控，改善表層土的溫度，又能對作物根部的局部表層土灌水，濕潤土壤，供作物吸收，水溫和水量可控，改善表層土的濕度，有利于作物生長，對作物根部的局部表層土加熱和灌水，這較好地利用水和水的熱能，節(jié)約水資源；此外，太陽能熱水器產(chǎn)生熱水的能量來自太陽能，熱交換器吸收地熱能，灌水泵、進水泵、進水換向電磁閥、出水換向電磁閥、調(diào)壓電磁閥和傳感器的電能可由太陽能電池提供， 因此，基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)充分利用自然能，是節(jié)能、環(huán)保、低運作成本的系統(tǒng)。基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)與地膜覆蓋技術(shù)相結(jié)合，會使表層土的加熱效果更好?；谔柲軣崴鞯木植勘韺油恋募訜峁嗨到y(tǒng)也可在夏天、遮陽棚下使用，夏天高溫時，熱交換器在地下與周圍的土壤熱交換，降低熱交換器中水的溫度，將熱交換器中的水由進水泵和灌水泵送至加熱灌水器，對作物根部的局部表層土降溫，改善表層土的溫度，對作物根部的局部表層土灌水，改善表層土的濕度，有利于作物生長。

圖1為基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)。圖2為圖1的加熱灌水器。圖3為圖1的加熱灌水器埋在表層土中的位置。圖中1熱交換器；2進水換向電磁閥；3真空管；4水桶；5水；6出水換向電磁閥； 7水箱；8傳感器；9調(diào)壓電磁閥；10灌水泵；11水管；12作物；13加熱灌水器；14進水泵； 15加熱管；16四通；17灌水閥門；18彈簧；19慮網(wǎng)；20出水螺母；21散熱片；22 土壤。
具體實施方式
基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)如圖1 3所示，包括熱交換器 1、進水換向電磁閥2、真空管3、水桶4、出水換向電磁閥6、水箱7、傳感器8、調(diào)壓電磁閥9、 灌水泵10、水管11、加熱灌水器13、進水泵14，進水換向電磁閥2和出水換向電磁閥6均是兩位三通電磁閥，進水換向電磁閥2通過水管11分別與熱交換器1、水桶4和進水泵14聯(lián)接，真空管3與水桶4聯(lián)接組成真空管太陽能熱水器，出水換向電磁閥6通過水管11分別與水桶4、水箱7和灌水泵10聯(lián)接，傳感器8安裝在水箱7上，加熱灌水器13通過水管11 分別與灌水泵10和調(diào)壓電磁閥9聯(lián)接，調(diào)壓電磁閥9用于調(diào)節(jié)加熱灌水器13中水的壓力，加熱灌水器13之間通過水管11聯(lián)接形成陣列，加熱灌水器13用于對作物12根部的局部表層土的加熱和灌水，調(diào)壓電磁閥9通過水管11與水箱7聯(lián)接。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，加熱灌水器13 包括加熱管15、四通16、灌水閥門17、彈簧18、慮網(wǎng)19、出水螺母20和散熱片21，四通16 中有十字形水流通道，四通16分別與水管11和加熱管15聯(lián)接，加熱管15由空心的管子彎曲而成，散熱片21在加熱管15的內(nèi)圓周上并與加熱管15聯(lián)接，散熱片21用于加熱管15 中水的散熱，錐形的灌水閥門17被彈簧18壓在四通16的錐形面上形成灌水閥，彈簧18支承在出水螺母20上，出水螺母20與四通16之間螺紋聯(lián)接，轉(zhuǎn)動出水螺母20，可調(diào)整彈簧 18的壓力和灌水閥門17的開啟壓力，慮網(wǎng)19放在出水螺母20內(nèi)并受彈簧18的限位，土壤 22進入灌水閥后會造成灌水閥門17不能密閉，慮網(wǎng)19可防止土壤22進入灌水閥，出水螺母20的中間有軸向孔，該軸向孔是出水通道，加熱管15、四通16、灌水閥門17、彈簧18、慮網(wǎng)19、出水螺母20和散熱片21對稱放置。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，加熱灌水器13 埋在表層土中，作物12生長在加熱灌水器13的中心，出水螺母20、加熱管15、散熱片21靠近作物12的根部。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，熱交換器1深埋在土壤22中，用于吸收地熱，不吸收地下水。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，為將水的熱量集中用于作物12根部的局部表層土的加熱，水管11為保溫管子，水箱7具有保溫性。本實用新型的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)中，傳感器8為溫度傳感器和液面高度傳感器，溫度傳感器用于測量水箱7中水的溫度，液面高度傳感器用于測量水箱7中水的液面高度。基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)的工作原理在冬天，太陽能熱水器放在太陽光下，真空管3吸收太陽能后加熱水桶4中的水5 ；深埋在土壤22中的熱交換器1吸收地熱，提高熱交換器1中水的溫度；進水換向電磁閥2使水桶4與進水泵14相通， 出水換向電磁閥6使水箱7與進水泵14相通，進水泵14將水桶4中的水5經(jīng)進水換向電磁閥2、進水泵14、出水換向電磁閥6和中間的水管11沿箭頭方向泵至水箱7 ；進水換向電磁閥2使熱交換器1與進水泵14相通，出水換向電磁閥6使水箱7與進水泵14相通，進水泵14將熱交換器1中的水經(jīng)進水換向電磁閥2、進水泵14、出水換向電磁閥6和中間的水管11沿箭頭方向泵至水箱7，河水或自來水由進水口 A進入熱交換器1 ；來自水桶4的水的溫度較高，高于作物12生長的適宜溫度，來自熱交換器1的水的溫度較低，低于作物12生長的適宜溫度，在水箱7中混合后，得到適宜作物12生長的水溫，傳感器8控制水箱7中水的溫度和液面的高度；灌水泵10將水箱7中溫度適宜的水經(jīng)灌水泵10和水管11沿箭頭方向泵至加熱灌水器13，并提高水的壓力，再經(jīng)水管11和調(diào)壓電磁閥9沿箭頭方向流向水箱 7，調(diào)壓電磁閥9控制加熱灌水器13中水的壓力；通過調(diào)壓電磁閥9調(diào)節(jié)加熱灌水器13中水的壓力后，當流入加熱灌水器13的水的壓力較低、不足以推開灌水閥門17時，灌水閥門 17關(guān)閉，不實施灌水，水由四通16沿箭頭方向流入兩邊的加熱管15，再沿箭頭方向由下一個四通16流出，水流過加熱管15時，將熱量傳遞給加熱管15和散熱片21，再由加熱管15 和散熱片21實施加熱土壤22 ；通過調(diào)壓電磁閥9調(diào)節(jié)加熱灌水器13中水的壓力后，當流入加熱灌水器13的水的壓力較高、足以克服彈簧18的壓力并推開灌水閥門17時，灌水閥門17開啟，水由四通16流入，經(jīng)灌水閥門17、慮網(wǎng)19和出水螺母20中間的軸向孔流出，實施灌水，濕潤土壤22，同時，水沿箭頭方向由四通16流入兩邊的加熱管15，再沿箭頭方向由下一個四通16流出，水流過加熱管15時，將熱量傳遞給加熱管15和散熱片21，再由加熱管 15和散熱片21實施加熱土壤22，下一個四通16上灌水閥門17開啟，同樣實施灌水；進水換向電磁閥2使熱交換器1與進水泵14相通，出水換向電磁閥6使水桶4與進水泵14相通，進水泵14將熱交換器1中的水經(jīng)進水換向電磁閥2、進水泵14、出水換向電磁閥6和中間的水管11沿箭頭方向泵至水桶4，為水桶4供水。由于作物12生長在加熱灌水器13的中間，四通16、加熱管15、散熱片21靠近作物12的根部，因此，可實現(xiàn)作物12根部的局部表層土的加熱和灌水?；谔柲軣崴鞯木植勘韺油恋募訜峁嗨到y(tǒng)對作物12根部的局部表層土的加熱和灌水，取決于作物12的生長需要。在夏天，僅向水箱7提供熱交換器1的水時，實施作物12根部的局部表層土的降溫或表層土的降溫和灌水。
權(quán)利要求1.基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)，其特征在于包括熱交換器(1)、 進水換向電磁閥O)、真空管(3)、水桶G)、出水換向電磁閥(6)、水箱(7)、傳感器(8)、調(diào)壓電磁閥(9)、灌水泵(10)、水管(11)、加熱灌水器(13)、進水泵(14)，進水換向電磁閥(2) 通過水管(11)分別與熱交換器(1)、水桶(4)和進水泵(14)聯(lián)接，真空管(3)與水桶(4) 聯(lián)接組成真空管太陽能熱水器，出水換向電磁閥(6)通過水管(11)分別與水桶、水箱 (7)和灌水泵(10)聯(lián)接，傳感器⑶安裝在水箱(7)上，加熱灌水器(13)通過水管(11)分別與灌水泵(10)和調(diào)壓電磁閥(9)聯(lián)接，加熱灌水器(1 之間通過水管(11)聯(lián)接形成陣列，調(diào)壓電磁閥(9)通過水管(11)與水箱(7)聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)，其特征在于加熱灌水器(13)包括加熱管(15)、四通(16)、灌水閥門(17)、彈簧(18)、慮網(wǎng)(19)、出水螺母00)和散熱片01)，四通(16)分別與水管(11)和加熱管(15)聯(lián)接，散熱片在加熱管(15)的內(nèi)圓周上并與加熱管(15)聯(lián)接，錐形的灌水閥門(17)被彈簧(18)壓在四通(16)的錐形面上形成灌水閥，彈簧(18)支承在出水螺母OO)上，出水螺母OO)與四通 (16)之間螺紋聯(lián)接，慮網(wǎng)(19)放在出水螺母OO)內(nèi)并受彈簧(18)的限位，出水螺母OO) 的中間有軸向孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)，其特征在于加熱灌水器(13)埋在表層土中，作物(12)生長在加熱灌水器(13)的中心，出水螺母 (20)、加熱管(15)、散熱片(21)靠近作物(12)的根部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)，其特征在于傳感器(8)為溫度傳感器和液面高度傳感器。
專利摘要本實用新型公開了基于太陽能熱水器的局部表層土的加熱灌水系統(tǒng)，包括熱交換器1、進水換向電磁閥2、真空管3、水桶4、出水換向電磁閥6、水箱7、傳感器8、調(diào)壓電磁閥9、灌水泵10、水管11、加熱灌水器13、進水泵14，進水換向電磁閥2通過水管11分別與熱交換器1、水桶4和進水泵14聯(lián)接，真空管3與水桶4聯(lián)接組成真空管太陽能熱水器，出水換向電磁閥6通過水管11分別與水桶4、水箱7和灌水泵10聯(lián)接，傳感器8安裝在水箱7上，加熱灌水器13通過水管11分別與灌水泵10和調(diào)壓電磁閥9聯(lián)接，加熱灌水器13之間通過水管11聯(lián)接形成陣列，調(diào)壓電磁閥9通過水管11與水箱7聯(lián)接，用于作物12根部的局部表層土的加熱和給作物12的根部灌溫度適宜的水。
文檔編號A01G9/24GK202043502SQ20112002880
公開日2011年11月23日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者張恒, 楊青, 許兆棠, 許濤濤, 陳奇, 馬志貴 申請人:淮陰工學院