本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種儲(chǔ)存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法及裝置。
背景技術(shù):
植物生長需要的基本環(huán)境要素中包括光照、溫度、水分、肥料、氣體等五大要素。智能溫室中,光照、溫度、水分、肥料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化控制,作物產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)了飛速提升。溫度是所有其他條件發(fā)揮作用的最基礎(chǔ)條件,所以溫室的控溫加溫技術(shù)是溫室最基礎(chǔ)的、最關(guān)鍵的技術(shù)。當(dāng)前加溫技術(shù)多數(shù)采用秸稈燃燒、煤炭燃燒、燃油燃燒、天然氣和沼氣燃燒法,部分有條件的地區(qū)采用電加熱的方式。這些方式的缺點(diǎn)是運(yùn)行成本高,高耗能,多數(shù)產(chǎn)生空氣污染,對(duì)植物生長造成不利影響。
溫室高溫是溫室生產(chǎn)的另一種常見的不利因素,導(dǎo)致植物光合呼吸增強(qiáng)、光合作用減弱、產(chǎn)生高溫灼傷,破壞光合機(jī)構(gòu),降低作物產(chǎn)量和質(zhì)量。溫室內(nèi)的高溫在夏季白天可以達(dá)到40-57攝氏度,甚至更高;而植物光合在35攝氏度以上已經(jīng)急劇下降,更高的溫度,就會(huì)引起光呼吸提高,使作物光合產(chǎn)物被消耗,影響了作物長勢和產(chǎn)量。所以,控制溫室內(nèi)高溫也是溫室環(huán)境控制一項(xiàng)重要內(nèi)容。
目前溫室高溫控制常用的有強(qiáng)制通風(fēng)和自然對(duì)流的通風(fēng)降溫、空調(diào)降溫、濕簾降溫等方法。強(qiáng)制通風(fēng)降溫是通過風(fēng)扇促進(jìn)室內(nèi)外的空氣循環(huán),將溫室內(nèi)的熱空氣排出去,降低溫度。缺點(diǎn)是消耗電能,多余的熱量不能再次利用。自然對(duì)流的通風(fēng)降溫也是有效的降溫方式,其特點(diǎn)是不用驅(qū)動(dòng)能源,操作簡單,其缺點(diǎn)是多余的熱量不能利用。濕簾降溫是高效節(jié)能,缺點(diǎn)是需要電源,空氣濕度過高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明旨在提出一種儲(chǔ)存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法及裝置,以克服現(xiàn)有技術(shù)中不足,提供一種有效控制溫室高溫的方法,并且能夠?qū)⒍嘤嗟臒崃績?chǔ)存起來,在夜晚溫度較低時(shí)向外釋放,實(shí)現(xiàn)了控溫和儲(chǔ)能的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了熱能的高效利用,大大降低了控溫成本。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種儲(chǔ)存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法,用低溫儲(chǔ)能材料吸收溫室中過剩的熱量,把溫室的溫度控制在低溫儲(chǔ)能材料的相變溫度以下;當(dāng)環(huán)境溫度減低時(shí),熔化的低溫儲(chǔ)能材料向室內(nèi)空氣釋放熱量。
溫室內(nèi)溫度高過特定溫度后,通過低溫熔點(diǎn)的水合鹽類等低溫儲(chǔ)能材料,吸收溫室中過剩的熱量,把溫室的溫度控制在低溫儲(chǔ)能材料的相變溫度以下,防止溫室溫度升高過快,防止夏季溫室的植物受到高溫傷害。本發(fā)明通過低溫水合鹽類和高密度交聯(lián)聚乙烯等蓄能材料吸收太陽和溫室裸地上的高溫,通過熱的良導(dǎo)體材料使環(huán)境的剩余熱量傳遞給水合鹽類等蓄冷材料,這個(gè)蓄能材料吸收熱量后,熔化或發(fā)生其他類型的相變,在完全熔化前,溫度一直保持在熔點(diǎn),大大降低了溫室內(nèi)溫度的升高過快對(duì)植物生長的抑制作用;在夜間,環(huán)境溫度低時(shí),熔化的低溫水合鹽和低溫儲(chǔ)能材料向溫度降低的室內(nèi)空氣釋放熱量,提高溫室夜間溫度,防治出現(xiàn)溫室的逆溫現(xiàn)象,防治凍害和低溫傷害。
優(yōu)選的,所述低溫儲(chǔ)能材料為熔點(diǎn)處于25℃-40℃之間,熔解熱或相變轉(zhuǎn)化的需熱量大于150kj/kg;
優(yōu)選的,所述低溫儲(chǔ)能材料為低溫水合鹽類或高密度交聯(lián)聚乙烯或兩者混合物。
優(yōu)選的,所述低溫水合鹽類為六水氯化鈣、十水硫酸鈉、十二水磷酸氫二鈉中的一種或兩種以上。
優(yōu)選的,所述高密度交聯(lián)聚乙烯材料為熔點(diǎn)位于25~40℃的聚乙烯材料。
優(yōu)選的,所述低溫儲(chǔ)能材料中添加有體積分?jǐn)?shù)為1%~5%的石墨或鋁箔或銅箔或任意兩種的混合或三者的混合物。
本發(fā)明還提供一種用于如上所述的方法的裝置,包括容器、控溫蓋;所述容器內(nèi)填充有低溫儲(chǔ)能材料;所述控溫蓋的內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)熱板或?qū)岚?,且?dǎo)熱板或?qū)岚襞c容器內(nèi)的低溫儲(chǔ)能材料接觸;且容器與控溫蓋均為熱的良導(dǎo)體;優(yōu)選的,熱的良導(dǎo)體為鋁、不銹鋼或鐵。容器能夠容納低溫水合鹽類或其他低溫儲(chǔ)能材料的固體和液體,并進(jìn)行相應(yīng)的防腐處理。
優(yōu)選的,所述控溫蓋的外部涂有黑色吸熱涂料且光滑,所述導(dǎo)熱板或?qū)岚襞c控溫蓋連接或一體成型。
優(yōu)選的,所述導(dǎo)熱棒或?qū)岚迳钊氲饺萜鞯牡撞?,與容器中的水合鹽類或低溫儲(chǔ)能材料充分接觸。
優(yōu)選的,所述容器底部設(shè)有斜向下伸出的受熱面,且所述受熱面與水平面的角度為15~75度;優(yōu)選的,所述受熱面為熱的良導(dǎo)體。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明所述的一種儲(chǔ)存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法及裝置,具有以下優(yōu)勢:
(1)本發(fā)明所述的方法,過低溫水合鹽類和高密度交聯(lián)聚乙烯等蓄能材料吸收太陽和溫室裸地上的高溫,通過熱的良導(dǎo)體材料使環(huán)境的剩余熱量傳遞給水合鹽類等蓄冷材料,這個(gè)蓄能材料吸收熱量后,熔化或發(fā)生其他類型的相變,在完全熔化前,溫度一直保持在熔點(diǎn),大大降低了溫室內(nèi)溫度的升高過快對(duì)植物生長的抑制作用。
(2)本發(fā)明所述的裝置,結(jié)構(gòu)簡單,利于熱量的傳輸。
附圖說明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的用于儲(chǔ)存溫室多余熱量和防止溫室高溫的裝置的簡單結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的控溫蓋的簡單結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的容器的簡單結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖標(biāo)記說明:
1-控溫蓋,2-容器,3-低溫儲(chǔ)能材料,4-受熱面,5-導(dǎo)熱板。
具體實(shí)施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
如圖1~3所示,用于儲(chǔ)存溫室多余熱量和防止溫室高溫的裝置,包括容器2、控溫蓋1;所述容器2內(nèi)填充有低溫儲(chǔ)能材料3;所述控溫蓋1的內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)熱板5或?qū)岚?,且?dǎo)熱板5或?qū)岚襞c容器2內(nèi)的低溫儲(chǔ)能材料接觸;且容器2與控溫蓋1均為熱的良導(dǎo)體;熱的良導(dǎo)體為鋁、不銹鋼或鐵。容器2能夠容納低溫水合鹽類或其他低溫儲(chǔ)能材料的固體和液體,并進(jìn)行相應(yīng)的防腐處理。
所述控溫蓋1的外部涂有黑色吸熱涂料且光滑,所述導(dǎo)熱板5或?qū)岚襞c控溫蓋1連接或一體成型。
所述導(dǎo)熱棒或?qū)岚?深入到容器2的底部,與容器2中的水合鹽類或低溫儲(chǔ)能材料充分接觸。
所述容器2的底部設(shè)有斜向下伸出的受熱面4,且所述受熱面4與水平面的角度為15~75度。
實(shí)施例一
一種儲(chǔ)存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法,通過熱的良導(dǎo)體鋁制容器構(gòu)成的填充了低溫水合鹽類六水氯化鈣的容器和熱的良導(dǎo)體構(gòu)成的帶有鋁制導(dǎo)熱面板的鋁制蓋子,將太陽能和溫室內(nèi)超過熔點(diǎn)29攝氏度的多余能量傳遞給低溫水合鹽六水氯化鈣,低溫水合鹽類六水氯化鈣吸收熱量以潛熱的形式保持,保存多余的能量,而不會(huì)繼續(xù)升溫知道全部熔化,使溫室內(nèi)的溫度控制在低溫水合鹽類的熔點(diǎn)29攝氏度以下,在夜間,環(huán)境溫度低于29-10攝氏度時(shí),熔化的低溫水合鹽和低溫儲(chǔ)能材料向溫度降低的室內(nèi)空氣釋放熱量,提高溫室夜間溫度,防治出現(xiàn)溫室的逆溫現(xiàn)象,防止凍害和低溫傷害。
本實(shí)施案例,實(shí)現(xiàn)了溫室溫度能最大限度的控制在29攝氏度以下,而且將超過29攝氏度以上的部分空氣熱量,通過潛熱的形式儲(chǔ)存起來,到夜間溫度低于29攝氏度以下時(shí),持續(xù)釋放,并且再次結(jié)晶,可以再次用于儲(chǔ)存熱能和降低溫室高溫用。
實(shí)施例二
一種儲(chǔ)存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法,通過熱的良導(dǎo)體不銹鋼材料構(gòu)成的填充了低溫水合鹽類十水硫酸鈉的容器和熱的良導(dǎo)體不銹鋼材料構(gòu)成的帶有不銹鋼導(dǎo)熱面板的不銹鋼蓋子,將太陽能和溫室內(nèi)超過熔點(diǎn)32.4攝氏度的多余空氣能量傳遞給低溫水合鹽十水硫酸鈉,低溫水合鹽類十水硫酸鈉吸收熱量以潛熱的形式,保存高于32.4攝氏度的空氣中的多余的能量,而不會(huì)繼續(xù)升溫,使溫室內(nèi)的溫度控制在低溫水合鹽類的熔點(diǎn)32.4攝氏度以下,在夜間,環(huán)境溫度低于32.4-10攝氏度使時(shí),熔化的低溫水合鹽向溫度降低的室內(nèi)空氣釋放熱量,同時(shí)再次形成水合鹽類晶體,提高溫室夜間溫度,防治出現(xiàn)溫室的逆溫現(xiàn)象,防治凍害和低溫傷害。
實(shí)施例三
一種儲(chǔ)存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法,通過熱的良導(dǎo)體鐵質(zhì)材料構(gòu)成的填充了低溫水合鹽類十二水磷酸氫二鈉的容器和熱的良導(dǎo)體鐵質(zhì)材料構(gòu)成的帶有導(dǎo)熱面板的蓋子,將太陽能和溫室內(nèi)超過熔點(diǎn)35攝氏度的多余能量傳遞給低溫水合鹽十二水磷酸氫二鈉,低溫水合鹽類十二水磷酸氫二鈉吸收熱量以潛熱的形式,保存多余的能量,而不會(huì)繼續(xù)升溫,使溫室內(nèi)的溫度控制在低溫水合鹽類的熔點(diǎn)35攝氏度以下,在夜間,環(huán)境溫度低于35攝氏度時(shí),熔化的低溫水合鹽十二水磷酸氫二鈉向溫度低于其熔點(diǎn)的室內(nèi)空氣釋放熱量,提高溫室夜間溫度,防治出現(xiàn)溫室的逆溫現(xiàn)象,防治凍害和低溫傷害。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。