[发明专利]跨季太阳能蓄热增温系统及其蓄热方法

说明书

本发明公开了一种跨季太阳能蓄热增温系统及其蓄热方法，其技术方案要点包括固定于后山墙上的集热器、与所述集热器连接的水泵、控制箱、与所述水泵连接的水箱以及分别与水箱连通的散热管和蓄热管；所述散热管水平埋设于大棚内部且平行于后山墙排布；所述蓄热管水平埋设于所述散热管下方且平行于后山墙排布，达到了能够在克服冬季光照时间和强度不稳定的情况下进行大棚增温的效果。

技术领域

本发明涉及一种大棚蓄热增温系统，特别涉及一种跨季太阳能蓄热增温系统。

背景技术

大棚原是蔬菜生产的专用设备，随着生产的发展大棚的应用越加广泛。在冬季，大棚普遍存在白天阳光照射不足、夜晚环境温度较低的客观问题，因而为了辅助农作物生长，在冬季需要对大棚进行辅助增温。为了保护环境，在增温过程中，在保证冬季大棚里的农作物的生长需求的前提下，需要着重使用清洁能源和可再生能源。

已有的增温方式是太阳能光热采暖方式，即，在冬季白天利用太阳能对水加热，通过热水在采暖管道中的循环，为大棚增温。

上述增温方式存在以下缺点：

虽然太阳能光热能够在冬季贡献能量用于大棚增温，但是冬季阳光不足，能量贡献率偏低，因而，还需要采用常规能源进行能量供应；此外，由于大棚上可用来安装采暖设备的空间有限，利用太阳能光热的增温设备会和大棚抢夺光照资源，不能大量安装；同时，由于冬季环境、气候、光照以及太阳能集热器本身的物理特征缺陷，冬季是太阳能集热器等太阳能光热设备产生热能最少的季节。以上问题导致已有的太阳能光热采暖方式在冬季供暖不足且不稳定，严重影响了太阳能光热采暖在农业应用方面的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种跨季太阳能蓄热增温系统及其蓄热方法，能够在克服冬季光照时间和强度不稳定的情况下进行大棚增温。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种跨季太阳能蓄热增温系统，包括固定于大棚后山墙上的集热器、水泵、水箱、以及均埋设在大棚土壤地表下的散热管和蓄热管，其中散热管埋设在蓄热管的上方；所述散热管和蓄热管均埋设于大棚内部且平行于后山墙排布；所述集热器出水口与所述水泵出水口连通，所述水泵进水口与所述水箱连通；所述散热管、蓄热管两端分别与集热器的进水口和水箱连通。

通过采用上述技术方案，春夏秋三季集热器制备的热水，在水泵的作用下，流入地下蓄热管，通过热交换，将热水中的热能传递至管道周围的地下土壤，进行储热工作，经过春夏秋三集的蓄能和冬季的继续蓄能，冬季时棚内土壤处于放热状态，同时集热器产生的热量自散热管内散出，提供农作物生长所需热量，通过利用土壤具有蓄能作用的特性将春夏秋三级储存的热量应用到冬季取暖，从而达到冬季稳定的为大棚提供热量的效果。

优选的，所述集热器为平板太阳能集热器。

通过采用上述技术方案，通过采用平板太阳能集热器可使单位面积集热效率更高，且占用较小的空间，同时平板太阳能集热器可配合水泵采用排空防冻的方法将平板及管道排空起到防冻效果。

优选的，所述蓄热管埋设深度为1.3-1.5m，所述散热管埋设深度为0.3m。

通过采用上述技术方案，可使蓄热管释放的热量得到充分的储存避免埋设深度较浅导致部分热量在到达冬季之前散失或埋设深度过深导致储存的热量难以被利用，并且散热管的埋设深度可适用于农作物根部土壤加热的需要。

优选的，所述散热管和蓄热管均包括若干平行于后山墙的散热部和用于相邻散热部首尾连接的连接部，所述散热部沿垂直于后山墙方向均匀间隔排列。

通过采用上述技术方案，散热管和蓄热管可将热量均匀分散至大棚内的土壤中，并覆盖整个大棚的种植区，便于大棚内的农作物均匀生长，同时可提高土壤蓄热效率，使平板太阳能集热器产生的热量得到充分利用。