一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚。
【背景技術(shù)】
[0002]大棚原是蔬菜生產(chǎn)的專用設(shè)備，隨著生產(chǎn)的發(fā)展大棚的應(yīng)用越加廣泛。但在北方，冬季氣溫很低，需要對作物根部進(jìn)行加熱?，F(xiàn)有的加熱方式主要有以下幾種:
[0003](I)采用電熱棒加熱，由于這種加熱方式為電加熱，而作物的根部有水，容易漏電，較為危險(xiǎn)；
[0004](2)利用鍋爐對大棚進(jìn)行供暖，鍋爐的熱媒為煤炭，產(chǎn)生的煙氣對環(huán)境造成污染，而為了保證大棚溫度恒定，農(nóng)戶每天晚上需要多次添加燃煤，增加了農(nóng)戶的勞動強(qiáng)度。
[0005](3)使用太陽能集熱器，存在太陽能集熱器上凍的問題，一般是利用冷媒、各種防凍液和防凍油等作為循環(huán)介質(zhì)，與水箱進(jìn)行二次交換來解決上凍問題，但這樣存在工藝復(fù)雜、熱量損失較多和集熱效果差的問題，而當(dāng)防凍液等發(fā)生滴漏現(xiàn)象時(shí)，會對環(huán)境造成污染；
[0006]上述方式提供的地暖不僅存在漏電、破壞環(huán)境的問題，還存在地暖加熱不均衡，很多地方溫度過高，另一些地方溫度過低，影響植物生長，不能保證大棚的良好收成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚，本裝置利用太陽能集熱器吸收熱量，通過傳熱介質(zhì)用地暖盤管把熱量傳遞給土壤從而提高地溫，通過定時(shí)換向保證地溫的均衡性，提升環(huán)境溫度、地溫以促進(jìn)作物的生長，減少生長周期，
提尚廣量。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]—種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚，包括太陽能集熱器、大棚、控制器、溫度傳感器、循環(huán)栗和地暖盤管；其中，大棚外部設(shè)置有若干個(gè)太陽能集熱器，太陽能集熱器的出水管道連接地暖盤管的一端，地暖盤管的另一端連接太陽能集熱器的回水管道，且回水管道上設(shè)有循環(huán)栗，太陽能集熱器出口端、大棚內(nèi)和大棚的土壤內(nèi)分別設(shè)置有第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，各溫度傳感器均連接控制器，太陽能集熱器的出水管道上設(shè)置有第一電磁閥、回水管道上設(shè)置有第二電磁閥，且第一電磁閥的輸入端與第二電磁閥的輸出端之間設(shè)有第一管道連接出水管道和回水管道，第一管道上設(shè)置有第三電磁閥，第一電磁閥的輸出端與第二電磁閥的輸入端之間設(shè)有第二管道連接出水管道和回水管道，第二管道上設(shè)置有第四電磁閥。
[0010]所述控制器控制連接第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥和第四電磁閥；所述第一電磁閥、第二電磁閥同時(shí)動作，第三電磁閥和第四電磁閥同時(shí)動作，且第三電磁閥和第四電磁閥與第一電磁閥、第二電磁閥同一時(shí)刻的動作相反。
[0011]所述太陽能集熱器連接有補(bǔ)水器。
[0012]所述控制器連接太陽能集熱器，控制其啟動或關(guān)斷。
[0013]所述第一溫度傳感器采集太陽能集熱器溫度，第三溫度傳感器采集大棚土壤溫度，第一溫度傳感器和第三溫度傳感器將采集的數(shù)據(jù)傳輸給控制器，當(dāng)兩溫度的溫差超過設(shè)定值時(shí)，控制器控制太陽能集熱器啟動。
[0014]所述第三溫度傳感器連接控制器，當(dāng)土壤溫度達(dá)到設(shè)定溫度，控制器控制太陽能集熱器關(guān)斷。
[0015]所述控制器設(shè)有定時(shí)單元，控制器依據(jù)設(shè)定時(shí)間循環(huán)啟動和關(guān)斷第一電磁閥或第三電磁閥。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
[0017](I)設(shè)有溫差循環(huán)，當(dāng)土壤溫度與太陽能集熱器的溫差超過設(shè)定值時(shí)，控制器控制太陽能集熱器啟動，當(dāng)有需求時(shí)自動啟動，節(jié)約能源，有助于植物生長；
[0018](2)采暖循環(huán)管路為非承壓循環(huán)，在回水末端與自來水對接，系統(tǒng)運(yùn)行壓力為自來循環(huán)栗；
[0019](3)當(dāng)控制器探測到土壤溫度提升到設(shè)定溫度時(shí)，可自動停止加熱器及循環(huán)栗，如此反復(fù)可保持土壤溫度恒定；
[0020](4)第一電磁閥、第二電磁閥同時(shí)動作，第三電磁閥和第四電磁閥同時(shí)動作，且第三電磁閥和第四電磁閥與第一電磁閥、第二電磁閥同一時(shí)刻的動作相反，按照設(shè)定時(shí)間進(jìn)行循環(huán)，保證地暖盤管兩端均勻加熱；
[0021](5)環(huán)境溫度、地溫的提升促進(jìn)作物的生長，減少生長周期，提高產(chǎn)量，同時(shí)由于地溫的提升促進(jìn)微生物的繁殖，提高肥效。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中，Tl、太陽能集熱器溫度；T2、大棚土壤溫度；Τ3、大棚室內(nèi)溫度；Η1、Η2、PUΡ2、電磁閥。
【具體實(shí)施方式】
:
[0024]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1所示，一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚，包括太陽能集熱器、大棚、控制器、溫度傳感器、循環(huán)栗和地暖盤管；其中，大棚外部設(shè)置有若干個(gè)太陽能集熱器，太陽能集熱器的出水管道連接地暖盤管的一端，地暖盤管的另一端連接太陽能集熱器的回水管道，且回水管道上設(shè)有循環(huán)栗，太陽能集熱器出口端、大棚內(nèi)和大棚的土壤內(nèi)分別設(shè)置有第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，各溫度傳感器均連接控制器，太陽能集熱器的出水管道上設(shè)置有第一電磁閥、回水管道上設(shè)置有第二電磁閥，且第一電磁閥的輸入端與第二電磁閥的輸出端之間設(shè)有第一管道連接出水管道和回水管道，第一管道上設(shè)置有第三電磁閥，第一電磁閥的輸出端與第二電磁閥的輸入端之間設(shè)有第二管道連接出水管道和回水管道，第二管道上設(shè)置有第四電磁閥。
[0026]控制器控制連接第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥和第四電磁閥；所述第一電磁閥、第二電磁閥同時(shí)動作，第三電磁閥和第四電磁閥同時(shí)動作，且第三電磁閥和第四電磁閥與第一電磁閥、第二電磁閥同一時(shí)刻的動作相反。
[0027]太陽能集熱器連接有補(bǔ)水器。
[0028]控制器連接太陽能集熱器，控制其啟動或關(guān)斷。
[0029]第一溫度傳感器采集太陽能集熱器溫度，第三溫度傳感器采集大棚土壤溫度，第一溫度傳感器和第三溫度傳感器將采集的數(shù)據(jù)傳輸給控制器，當(dāng)兩溫度的溫差超過設(shè)定值時(shí)，控制器控制太陽能集熱器啟動。
[0030]第三溫度傳感器連接控制器，當(dāng)土壤溫度達(dá)到設(shè)定溫度，控制器控制太陽能集熱器關(guān)斷。
[0031]控制器設(shè)有定時(shí)單元，控制器依據(jù)設(shè)定時(shí)間循環(huán)啟動和關(guān)斷第一電磁閥或第三電磁閥。
[0032]本裝置具有:
[0033](I)溫差循環(huán)功能
[0034]集熱溫差循環(huán):當(dāng)太陽能集熱器溫度Tl與大棚土壤溫度T2溫差> 15°C時(shí)，對應(yīng)的集熱循環(huán)栗啟動，當(dāng)太陽能集熱器溫度Tl與大棚土壤溫度T2溫差< 5°C時(shí)，對應(yīng)的集熱循環(huán)栗停止。
[0035](2)自動補(bǔ)水功能
[0036]采暖循環(huán)管路為開式非承壓循環(huán)，在回水末端與自來水對接，系統(tǒng)運(yùn)行壓力為自來循環(huán)栗。
[0037](3)防凍抗凍功能
[0038]系統(tǒng)配備自動防凍功能，即控制系統(tǒng)探測到管道溫度低于設(shè)定溫度如5°C則自動啟動防凍循環(huán)或者電伴熱防凍，應(yīng)由廠家結(jié)合實(shí)際情況具體設(shè)計(jì)。在冬季運(yùn)行時(shí)可抵御零下10°C?30°C的低溫，防止管路出現(xiàn)凍堵影響正常運(yùn)行。
[0039](4)自動輔助電加熱功能
[0040]系統(tǒng)配備自動土壤加熱功能，即每天在日落兩小時(shí)至第二天八點(diǎn)以前控制系統(tǒng)探測土壤溫度低于設(shè)定溫度T2如12°C則自動啟動電加熱器及循環(huán)栗，將水箱中熱水循環(huán)至管道中與土壤熱交換。當(dāng)控制器探測到土壤溫度T2提升到設(shè)定溫度時(shí)，可自動停止加熱器及循環(huán)栗，如此反復(fù)可保持土壤溫度恒定。
[0041](5)超導(dǎo)功能
[0042]集熱循環(huán)系統(tǒng)采用的介質(zhì)為無機(jī)超導(dǎo)介質(zhì)。導(dǎo)熱性能好、防凍專用介質(zhì)，在寒冷的冬天起到很好的防凍效果同時(shí)換熱性能特別高。
[0043](6)定時(shí)循環(huán)切換功能
[0044]系統(tǒng)設(shè)計(jì)四個(gè)電磁閥，Pl與P2同時(shí)開閉；H1與H2同時(shí)開閉，P1、P2與H1、H2每I小時(shí)切換一次，保證地溫均衡。
[0045]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚，其特征是:包括太陽能集熱器、大棚、控制器、溫度傳感器、循環(huán)栗和地暖盤管；其中，大棚外部設(shè)置有若干個(gè)太陽能集熱器，太陽能集熱器的出水管道連接地暖盤管的一端，地暖盤管的另一端連接太陽能集熱器的回水管道，且回水管道上設(shè)有循環(huán)栗，太陽能集熱器出口端、大棚內(nèi)和大棚的土壤內(nèi)分別設(shè)置有第一溫度傳感器、第二溫度傳感器和第三溫度傳感器，各溫度傳感器均連接控制器，太陽能集熱器的出水管道上設(shè)置有第一電磁閥、回水管道上設(shè)置有第二電磁閥，且第一電磁閥的輸入端與第二電磁閥的輸出端之間設(shè)有第一管道連接出水管道和回水管道，第一管道上設(shè)置有第三電磁閥，第一電磁閥的輸出端與第二電磁閥的輸入端之間設(shè)有第二管道連接出水管道和回水管道，第二管道上設(shè)置有第四電磁閥。2.如權(quán)利要求1所述的一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚，其特征是:所述控制器控制連接第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥和第四電磁閥；所述第一電磁閥、第二電磁閥同時(shí)動作，第三電磁閥和第四電磁閥同時(shí)動作，且第三電磁閥和第四電磁閥與第一電磁閥、第二電磁閥同一時(shí)刻的動作相反。3.如權(quán)利要求1所述的一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚，其特征是:所述太陽能集熱器連接有補(bǔ)水器。4.如權(quán)利要求1所述的一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚，其特征是:所述控制器連接太陽能集熱器，控制其啟動或關(guān)斷。5.如權(quán)利要求1所述的一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚，其特征是:所述第一溫度傳感器采集太陽能集熱器溫度，第三溫度傳感器采集大棚土壤溫度，第一溫度傳感器和第三溫度傳感器將采集的數(shù)據(jù)傳輸給控制器，當(dāng)兩溫度的溫差超過設(shè)定值時(shí)，控制器控制太陽能集熱器啟動。6.如權(quán)利要求1所述的一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚，其特征是:所述第三溫度傳感器連接控制器，當(dāng)土壤溫度達(dá)到設(shè)定溫度，控制器控制太陽能集熱器關(guān)斷。7.如權(quán)利要求1所述的一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚，其特征是:所述控制器設(shè)有定時(shí)單元，控制器依據(jù)設(shè)定時(shí)間循環(huán)啟動和關(guān)斷第一電磁閥或第三電磁閥。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有均衡地暖的太陽能集熱大棚，包括太陽能集熱器、大棚、控制器、溫度傳感器、循環(huán)泵和地暖盤管；大棚外部設(shè)置有若干個(gè)太陽能集熱器，太陽能集熱器的出水管道連接地暖盤管的一端，地暖盤管的另一端連接太陽能集熱器的回水管道，且回水管道上設(shè)有循環(huán)泵，太陽能集熱器出口端、大棚內(nèi)和大棚的土壤內(nèi)分別設(shè)置有溫度傳感器，各溫度傳感器均連接控制器，太陽能集熱器的出水管道上設(shè)置有第一電磁閥、回水管道上設(shè)置有第二電磁閥。本發(fā)明利用太陽能集熱器吸收熱量，通過傳熱介質(zhì)用地暖盤管把熱量傳遞給土壤從而提高地溫，通過定時(shí)換向保證地溫的均衡性，提升環(huán)境溫度、地溫以促進(jìn)作物的生長，減少生長周期，提高產(chǎn)量。
【IPC分類】F24D15/00, F24J2/00, A01G9/24, F24J2/40
【公開號】CN104996201
【申請?zhí)枴緾N201510497594
【發(fā)明人】苑金良
【申請人】苑金良
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年8月13日