本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)設(shè)施領(lǐng)域,特別涉及一種節(jié)能日光溫室地下蓄熱滴灌系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,我國普遍使用的節(jié)能型日光溫室主要在冬季白天時(shí)利用太陽能加熱溫室內(nèi)氣體、墻體及地面來進(jìn)行蓄熱,到夜晚釋放墻體、地面的熱量,并通過覆蓋塑料膜、保溫被等來減小熱量和水分的散失,以滿足溫室作物生長。但是溫室蓄熱受太陽光照射時(shí)間與強(qiáng)度的影響,不能很好的儲(chǔ)存能量,且易受天氣影響,太陽能的間歇性和不穩(wěn)定性因素更加突出,即太陽能利用率低,蓄熱效果差。同時(shí),傳統(tǒng)日光溫室在冬季時(shí)地溫較低,影響作物根系生長,造成作物產(chǎn)量下降,甚至出現(xiàn)冷害,導(dǎo)致日光溫室無法維持植物冬季夜間生長所需的溫度,易造成減產(chǎn)。為了營造適合植物生長的最佳環(huán)境,以滿足節(jié)能、生態(tài)與環(huán)境保護(hù)及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行費(fèi)用的要求,研究如何充分的儲(chǔ)存并利用太陽能進(jìn)行日光溫室生產(chǎn)己受到世界各國的普遍關(guān)注。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型旨在提出一種節(jié)能日光溫室地下蓄熱滴灌系統(tǒng),以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,并具有較好的使用效果。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種節(jié)能日光溫室地下蓄熱滴灌系統(tǒng),其包括設(shè)置于溫室頂部的補(bǔ)水箱和太陽能集熱裝置,以及于溫室內(nèi)地面之下由淺至深依次布置的滴灌管、散熱管和蓄熱管;蓄熱管經(jīng)由循環(huán)管道與補(bǔ)水箱及太陽能集熱裝置間形成循環(huán)水路,并在循環(huán)管路上串接有循環(huán)泵,散熱管的兩端并聯(lián)于循環(huán)管道上,在蓄熱管和散熱管與循環(huán)管道之間分別串接有閥門;所述滴灌管緊鄰于散熱管布置,并與外部有壓水源相連,在滴灌管上還并聯(lián)相接有多個(gè)伸出于地面上的滲滴管。
進(jìn)一步的,所述滴灌管距離地面23-27cm;所述散熱管距離地面28-32cm;所述蓄熱管距離地面78-82cm。
進(jìn)一步的,在所述蓄熱管上套設(shè)有保溫層。
進(jìn)一步的,在所述散熱管和滴灌管的外側(cè)設(shè)置有呈U形的保溫殼體,于所述殼體上布設(shè)有多個(gè)漏水小孔。
進(jìn)一步的,所述散熱管包括一端與循環(huán)管道連接的進(jìn)水支管,所述進(jìn)水支管的另一端位于溫室中部,還包括與進(jìn)水支管連接、并分別向溫室的兩端延伸布置的兩個(gè)連接支管,以及分別與兩側(cè)的連接支管連接、并以蛇形向溫室中部延伸的兩個(gè)散熱支管,兩側(cè)的散熱支管于溫室中部相連接,且經(jīng)由出水支管連通于循環(huán)管道上。
進(jìn)一步的,所述循環(huán)泵為離心泵。
進(jìn)一步的,所述溫室的跨度為8-10m,高為3.5-4m,長為40-100m。
進(jìn)一步的,在溫室的頂部設(shè)置有太陽能發(fā)電裝置及蓄電裝置,在溫室內(nèi)設(shè)有與蓄電裝置電連接的照明燈。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有以下優(yōu)勢:
(1)本實(shí)用新型的節(jié)能日光溫室地下蓄熱滴灌系統(tǒng),通過將補(bǔ)水箱中的水經(jīng)由太陽能集熱裝置加熱后注入蓄熱管中保溫存儲(chǔ),在需要時(shí)將蓄熱管中的水流循環(huán)到散熱管散熱,可提高土壤和溫室溫度,利用散熱管散發(fā)的熱量也可對滴灌管中的水進(jìn)行加熱,以實(shí)現(xiàn)溫水灌溉,從而使得本節(jié)能日光溫室地下蓄熱滴灌系統(tǒng)既可以利用太陽能提高冬季溫室溫度,又能夠?qū)崿F(xiàn)溫水灌溉,可改善溫室作物亞生長環(huán)境,利于提高作物產(chǎn)量,而具有較好的使用效果。
(2)設(shè)置保溫層可提高蓄熱管對水流的保溫效果,從而提高蓄熱效果。
(3)設(shè)置保溫殼體可提高植株生長部位土壤的溫度和濕度,從而促進(jìn)植株生長。
(4)散熱支管以蛇形向溫室中部延伸,可使溫室內(nèi)橫向地表的溫度保持一致,從而可使橫向植株的生長態(tài)勢保持一致。
附圖說明
構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種節(jié)能日光溫室地下蓄熱滴灌系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的散熱管的鋪設(shè)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所述的保溫殼體的鋪設(shè)示意圖;
附圖標(biāo)記說明:
1-太陽能集熱裝置,2-補(bǔ)水箱,3-循環(huán)泵,4-閥門,5-蓄熱管,6-散熱管,61-進(jìn)水支管,62-出水支管,63-連接支管,64-散熱支管,7-滴灌管,8-滲滴管,9-保溫殼體,11-集熱組件,111-真空集熱管。
具體實(shí)施方式
需要說明的是,在不沖突的情況下,本實(shí)用新型中的實(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)說明本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能日光溫室地下蓄熱滴灌系統(tǒng),如圖1中所示,其包括設(shè)置于溫室的后墻頂部的補(bǔ)水箱2和太陽能集熱裝置1,以及于溫室內(nèi)地面之下由淺至深依次布置的滴灌管7、散熱管6和蓄熱管5。蓄熱管5經(jīng)由循環(huán)管道與補(bǔ)水箱2及太陽能集熱裝置1間形成循環(huán)水路,并在循環(huán)管道上串接有循環(huán)泵3,該循環(huán)泵3為離心泵,且具體可采用自吸泵結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例中的散熱管6的兩端并聯(lián)于循環(huán)管道上,在蓄熱管5和散熱管6與循環(huán)管道之間也分別串接有閥門4。閥門4可采用蝶閥或球閥,且其可采用管道井的形式布置于地面之下。太陽能集熱裝置1包括并聯(lián)連接于循環(huán)管道上的多組集熱組件11,該集熱組件11具體包括并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)真空集熱管111。該由真空集熱管111并聯(lián)而得的太陽能集熱裝置1采用現(xiàn)有的真空管太陽能集熱器即可,其具體結(jié)構(gòu)不再贅述。當(dāng)然,除了采用多個(gè)并聯(lián)的真空集熱管111,太陽能集熱裝置1也可采用現(xiàn)有的平板太陽能集熱器。
本實(shí)施例中滴灌管7緊鄰于散熱管6布置,并與外部有壓水源相連,在滴灌管7上還并聯(lián)相接有多個(gè)伸出于地面上的滲滴管8,滲滴管8露出于地面的部分別設(shè)有滲滴孔以進(jìn)行灌溉。為了避免滴灌管7中水溫過高而影響植株根系的生長,在滴灌管7上也設(shè)有與外部水源相連的圖中未示出的冷水管,通過冷水管中的冷水與滴灌管7中的溫水混合,可對水溫進(jìn)行調(diào)節(jié)而使其維持在適宜溫度上。在冷水管與滴灌管7之間也設(shè)有閥門4,該閥門同樣可為蝶閥或球閥。
本實(shí)施例中為了提高散熱管6的使用效果,散熱管6具體結(jié)構(gòu)如圖2所示,其包括一端與循環(huán)管道連接的進(jìn)水支管61,進(jìn)水支管61的另一端位于溫室中部,還包括與進(jìn)水支管61連接、并分別向溫室的兩端延伸布置的兩個(gè)連接支管63,以及分別與兩側(cè)的連接支管63連接、并以蛇形向溫室中部延伸的兩個(gè)散熱支管64,兩側(cè)的散熱支管64于溫室中部相連接,且經(jīng)由出水支管62連通于循環(huán)管道上。將連接支管63沿植株種植方向的橫向布置,而使散熱支管64沿植株種植方向的縱向,以蛇形向溫室中部鋪設(shè),以使水流由兩側(cè)向中間循環(huán)流動(dòng),而使溫室的橫向地表溫度保持一致,從而使植株的生長態(tài)勢保持一致。
本實(shí)施例中,上述的溫室的跨度為8-10m,如可為10m,高為3.5-4m,如可為4m,長為40-100m,如可為50m。滴灌管可采用Φ50-63mm的PVC管,滲滴管8則可采用Φ32-40mm的PE管。此外,蓄熱管5的埋設(shè)深度78-82cm,如可為80cm,散熱管6埋設(shè)于地下28-32cm處,如可為30cm處,滴灌管7則埋設(shè)于地下23-27cm處,如可為25cm處。
為提高蓄熱管5的保溫效果,本實(shí)施例中在蓄熱管5外周面上套設(shè)有圖中未示出的保溫層,該保溫層采用現(xiàn)有的石棉網(wǎng)或泡沫保溫材料即可。如圖3中所示,本實(shí)施例中在散熱管6和滴灌管7的外側(cè)還設(shè)置有呈U形的由聚氨酯材質(zhì)制成的用于保溫的保溫殼體9,且于保溫殼體9上開設(shè)有多個(gè)小孔。本實(shí)施例中,滴灌管7及散熱管6也于植株的正下方鋪設(shè),從而通過保溫殼體9的設(shè)置,可實(shí)現(xiàn)對植株根系部分土壤的保溫蓄水,以可促進(jìn)植株的生長。
本實(shí)施例中,在溫室的頂部還可設(shè)置太陽能發(fā)電裝置及蓄電裝置,在溫室內(nèi)則設(shè)有與蓄電裝置電連接的照明燈,由此可通過太陽能發(fā)電以對溫室內(nèi)進(jìn)行照明及晚上的補(bǔ)光。此外,在溫室頂部也可設(shè)置吸收式太陽能制冷空調(diào),以用于溫室夏季降溫。太陽能發(fā)電裝置和蓄電裝置,以及吸收式太陽能制冷空調(diào),均采用現(xiàn)有部件即可。
為了提高本節(jié)能日光溫室地下蓄熱滴灌系統(tǒng)的自動(dòng)化性能,本實(shí)施例中也設(shè)有控制單元及與控制單元聯(lián)接的土壤溫濕度傳感器,同時(shí)設(shè)有用于檢測補(bǔ)水箱2的溫度傳感器、控制循環(huán)泵3開啟的電磁閥。由此,溫度傳感器檢測到補(bǔ)水箱2內(nèi)水流的溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí),通過控制單元控制電磁閥開啟,以使補(bǔ)水箱2內(nèi)的水流經(jīng)由循環(huán)泵3注入蓄熱管5中保溫。土壤溫度傳感器檢測到的溫度數(shù)值低于設(shè)定值時(shí),電磁閥開啟,蓄熱管5內(nèi)的水流經(jīng)由循環(huán)泵3注入散熱管6中散熱,以提高土壤及溫室溫度,保證植株生長所需的溫度;土壤濕度傳感器檢測到的濕度低于設(shè)定值時(shí),滴灌系統(tǒng)的電磁閥開啟,實(shí)現(xiàn)對植株的溫水灌溉。
本實(shí)用新型通過將補(bǔ)水箱2中的水經(jīng)由太陽能集熱裝置1加熱后注入蓄熱管5中保溫,并在需要時(shí)將蓄熱管5中的水循環(huán)到散熱管6散熱,以提高土壤和溫室溫度,同時(shí),也可利用散熱管6散發(fā)的熱量對滴灌管7中的水進(jìn)行加熱,而實(shí)現(xiàn)溫水灌溉,從而使其具有較好的使用效果。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。