[发明专利]一种温室用亚常低温相变储热放热系统

说明书

本发明属于设施农业温室环境控制技术领域，特别涉及一种温室用亚常低温相变储热放热系统。该系统采用与温室环境特征和作物需求相匹配的、具有不同相变温度的亚常低温相变材料，并将其组合使用，实现了温室中白天富余热量的充分收集、存储，夜间需要热量的梯度供给，将相变储热技术、亚常低温相变材料组合技术以及太阳能利用技术有机融合，解决了系统后半夜放热后劲不足或放热延迟时间过长等问题，能更好的应对不良天气条件，从而保证温室内适宜的作物生长环境。

技术领域

本发明属于设施农业温室环境控制技术领域，特别涉及一种温室用亚常低温相变储热放热系统。

背景技术

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人民群众对农产品的需求快速增长，对反季的农产品的需求量与日俱增，所以温室在农业中的作用越来越大。

温室作物生产是现代农业生产的一种重要方式，相较于大田作物生产，其生产过程受外界气候变化的影响较小，同时温室中的小气候环境可以根据作物生长的需要进行控制。但是在实际生产中，即使是冬天，白天也往往因为温室升温快，存在温度过高的问题；夜晚在没有主动加温措施的情况下，因温室自身热稳定能力较弱，往往又存在温度过低的问题，不利于作物的生长。

在抑制高温方面，目前温室生产中最主要的方式就是进行通风，将白天富余的热量排除室外，虽然方法比较有效，但也是一种能源的浪费；在夜间加温方面，传统加温方式能耗大、成本高、污染大，因此温室生产中亟需清洁、节能的温度调控技术。太阳能相对来说就是一种取之不尽、用之不竭的清洁廉价能源，但要将白昼富余的太阳热用于夜间加温，必须解决热能贮存和释放的问题。利用一般蓄热材料，如水或土壤、建筑材料等，将白昼富余的太阳热能以显热方式贮存的方法，需要较大体积的蓄热材料和蓄热装置，其放热温度也不够稳定。相变材料是一种高效、稳定的储热介质，其潜热大、相变温度明确、稳定，如将相变材料用于太阳能收集、存储和释放，可开发出紧凑、高效和稳定放热的蓄热装置，为解决温室白天高温和夜间低温问题提供一条新的途径。

目前相变材料在温室实际生产中的应用有限，存在许多问题。一般地，相变温度在-50～90℃范围内的材料划为常低温相变材料，此类材料在建筑和日常生活中应用较为广泛，其中，相变温度低于15℃的材料主要用于空调制冷，高于15℃的材料用于太阳能储热和热负载领域。温室与一般建筑的需求不同，比如常见温室果菜类作物的夜间最低温度不宜低于10～15℃，上述常低温相变材料中可根据温室的需要进行筛选；而目前温室中常用的多为相变温度20℃以上的相变材料，与温室需要补温的区间匹配性较差，往往造成白天蓄热时相变率较低，夜晚放热时，放热时间过早、后半夜放热不足，或放热时间滞后等问题。另一方面，目前温室领域常用的单一种类的相变材料往往也无法完全匹配温室夜间温度变化过程的特点，若进行材料改性又难以兼顾对其多方面性能的要求，同时大大增加了成本，且存在一定风险。

因此，现有生产中亟需一种能够与温室环境特征和种植需求相匹配的适宜的低温相变储热放热系统。

发明内容

本发明的目的在于一种温室用亚常低温相变储热放热系统，所述系统为两端设置有管头1的相变材料管2水平或竖直间隔均匀安装在温室北墙或山墙7上，并在相邻相变材料管2之间、相变材料管2与温室北墙或山墙7之间均设置保温隔热层5；

所述相变材料管2、保温隔热层5共同通过固定架6固定在温室北墙或山墙7上；

所述相邻相变材料管2中填装有不同相变温度的相变材料，不同相变温度的相变材料管2数目相同。

所述相变材料管2中等量填装单组分或多组分配比的固-液相变材料，相变温度为8～20℃，最高相变温度与最低相变温度之差＞5℃。

所述相变材料为石蜡、月桂醇、癸醇、六水合氯化钙、聚乙二醇、硬脂酸丁酯、羊脂酸、月桂酸中的一种或多种。