一種用于農(nóng)業(yè)大棚地溫增溫的太陽能加熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大棚土壤溫度控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種用于農(nóng)業(yè)大棚地溫增溫的太陽能加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]大棚種植是由人工控制室內(nèi)溫度和濕度滿足植物生長需要，從而擺脫了外界自然條件的不良因素。以山東區(qū)域2月份為例，此時大棚內(nèi)溫度可達(dá)到30度，但是土壟中的地溫卻在12度左右，即滿足不了植株的快速生長需要，又會因根部低溫引起農(nóng)作物患病。受經(jīng)濟(jì)條件限制，大棚內(nèi)土壤沒有有效、經(jīng)濟(jì)的加熱增溫裝置。也有個別大棚加裝輔助熱源，但是建造成本過高，能耗過高，難以推廣應(yīng)用。
[0003]為此，有的大棚進(jìn)行了輔助加熱處理，
[0004]輔助加熱一般是直接在土壟中鋪設(shè)加熱管或是加熱電纜，建造成本過高。加熱裝置復(fù)雜，維護(hù)成本較高，一旦損壞，非專業(yè)人士難以修復(fù)，耽誤使用。普通加熱裝置耗費(fèi)大量煤電等資源，費(fèi)用過高，實(shí)際生產(chǎn)中難以推廣使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于農(nóng)業(yè)大棚地溫增溫的裝置，以太陽能為主要加熱能量來源，對土壟關(guān)鍵部位進(jìn)行加熱，降低種植成本。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0007]一種用于農(nóng)業(yè)大棚地溫增溫的太陽能加熱系統(tǒng)，包括大棚、太陽能集熱管、水箱、散熱盤管和溫差循環(huán)栗，所述太陽能集熱管連接水箱，其特征在于，所述散熱盤管埋設(shè)在大棚棚內(nèi)的土壤中，所述散熱盤管與水箱之間通過管道連接，所述散熱盤管與水箱之間填充有導(dǎo)熱介質(zhì)，所述散熱盤管與水箱之間的管道中設(shè)置有溫差循環(huán)栗；同時，
[0008]在水箱中設(shè)置第一溫度傳感器；
[0009]在散熱盤管處的土壤中設(shè)有第二溫度傳感器；
[0010]在所述管道中安裝有第三溫度傳感器；
[0011]且上述的三個傳感器和溫差循環(huán)栗分別電連接到控制器的信號輸出端口。
[0012]作為進(jìn)一步地實(shí)施方案，在水箱中設(shè)置有輔助加熱裝置。
[0013]作為進(jìn)一步地實(shí)施方案，所述輔助加熱裝置為電加熱管輔助加熱裝置或者燃?xì)鉅t中的一種。
[0014]作為進(jìn)一步地實(shí)施方案，還包括四個電磁閥，四個電磁閥分別為第一電磁閥、第二電磁閥、第一輔助電磁閥與第二輔助電磁閥，其中，第一電磁閥、第二電磁閥分別串接在管道的進(jìn)、出端，同時開、閉；所述第一輔助電磁閥與第二輔助電磁閥分別串接在一個支管中，同時開、閉，且所述支管兩端分別連接管道進(jìn)、出端。
[0015]作為進(jìn)一步地實(shí)施方案，所述散熱盤管采用S形迂回布置。
[0016]作為進(jìn)一步地實(shí)施方案，所述地埋管為地暖用PE-RT管。
[0017]作為進(jìn)一步地實(shí)施方案，所述太陽能集熱管放置在大棚兩側(cè)。
[0018]作為進(jìn)一步地實(shí)施方案，所述散熱盤管依次經(jīng)過棚內(nèi)的植物種植區(qū)。
[0019]作為進(jìn)一步地實(shí)施方案，所述導(dǎo)熱介質(zhì)為循環(huán)防凍介質(zhì)或水。
[0020]本實(shí)用新型具有成本低能耗低的效果:
[0021]本裝置具有循環(huán)、熱交換、可控制等功能，利用太陽能給地溫進(jìn)行增溫，且地埋管直接埋設(shè)在土壟中，增溫快。本增溫裝置造價較低，安裝維護(hù)簡單。且，本新型利用太陽能集熱器吸收熱量，通過傳熱介質(zhì)用地暖管把熱量傳遞給土壤從而提高地溫。在太陽能集熱技術(shù)中，利用金屬平板磁控鍍膜技術(shù)提高大棚環(huán)境溫度。在換熱過程中，利用定時換向技術(shù)來解決地溫的均衡性。
[0022]通過本裝置的實(shí)施，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。同時由于地溫的提升促進(jìn)微生物的繁殖，提高肥效。達(dá)到節(jié)肥的目的。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的局部示意圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型的原理示意圖；
[0025]圖3為地埋管的布置示意圖。
[0026]圖4為實(shí)施例二的示意圖。
[0027]圖中:1散熱盤管，2太陽能集熱管，3水箱，4溫差循環(huán)栗，5控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1、圖2、圖3所示，根據(jù)農(nóng)業(yè)大棚在冬季土壤溫度偏低的情況，現(xiàn)采用太陽能集熱管，收集太陽能熱量加熱防凍循環(huán)介質(zhì)或者水，并在保溫水箱3中進(jìn)行暫存，太陽能集熱管2的數(shù)量需要據(jù)土壤要求提升的溫度所消耗的熱量計(jì)算得出，不同尺寸的大棚，不同數(shù)量的地壟數(shù)需要配備不同數(shù)量的集熱器。大棚土壤內(nèi)布置散熱盤管1，可采用地?zé)釋Ｓ霉?，布置位于每根壟的正下方，植物根系下面。采用蛇形盤管布置，盤管內(nèi)為循環(huán)防凍介質(zhì)或者水，用于熱量的傳導(dǎo)。
[0029]散熱盤管與集熱器之間采用一個水箱3過渡，其中水箱用于熱水的暫存與過渡。
[0030]為防止陰雪雨等天氣條件下太陽能量不足，水箱3內(nèi)布置電加熱管輔助加熱或者采用其他能源輔助如燃油燃?xì)鉅t等。
[0031]太陽能集熱管在合理的成本之內(nèi)優(yōu)先采用真空管式的太陽能光熱集熱板，但不限于真空管式的集熱板，利用光熱效應(yīng)進(jìn)行太陽能的光熱轉(zhuǎn)換，太陽能集熱管直接給水箱中的水進(jìn)行加熱。水箱與散熱盤管之間采用溫差間斷循環(huán)模式對土壤進(jìn)行輔助加熱，即土壤溫度下降到設(shè)定溫度時啟動地暖循環(huán)栗，升高到設(shè)定溫度，循環(huán)栗停止，具體過程將在下面的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0032]現(xiàn)有農(nóng)業(yè)大棚需要土壤加熱，現(xiàn)土壤溫度為13°C?15°C，要求加熱到16°C?18°C。根據(jù)原來用太陽能真空玻璃管加熱經(jīng)驗(yàn)，單只玻璃管可滿足一壟地土壤加熱要求，放熱段長度9m，兩壟間隔為700_。由于不清楚具體應(yīng)用地點(diǎn)，先暫定為北京地區(qū)，查閱相關(guān)資料得，北京地區(qū)水平地面冬季月份平均日照輻射量按7.0MJ/m2.do
[0033]太陽能真空玻璃管規(guī)格為Φ58Χ 1800，單只玻璃管接受日光輻射面積:A =0.058 X 1.78 (實(shí)際照射長度)=0.lm2。日照時間為8小時，則單只玻璃管發(fā)熱功率為Pl=7.0X0.1 + 8 + 3600X1000000 = 24.3W。散熱損失按15%估算，則實(shí)際發(fā)熱功率P2 =24.3X (100-15)%= 20.6W，布置在土壤里的散熱管段長度為9m。
[0034]農(nóng)業(yè)大棚尺寸按長50米，寬10米，要求鋪地暖區(qū)域尺寸按49米X9米。每壟間隔為700mm，每壟距邊500mm，則每個大棚可布置49000 + 700 = 70個壟。
[0035]則土壤加溫需要的總功率根據(jù)以上所述PO = 70X24.3ff = 1701W。當(dāng)更換為太陽能地暖盤管加熱方式后，由于需要兩壟之間盤管需要