[发明专利]一种日光温室水幕集热地暖加温设施及其使用方法

说明书

本发明属于设施栽培领域，具体涉及一种日光温室水幕集热地暖加温设施及其使用方法。本发明的日光温室水幕集热地暖加温设施由安装在日光温室后墙室内一侧的水幕集热装置、埋入日光温室种植区地下的地暖管、水泵，以及将三者串联的水管构成，串联后三者形成一个水循环回路。本发明还提供用于所述日光温室水幕集热地暖加温设施的一种水幕集热装置。本发明的水幕集热地暖加温系统以太阳辐射产生的热量为能源、水幕为集热器、水为媒介、地暖管为介质、温室土壤为储热体，白天可将温室中热量通过水幕提升的热量通过利用水循环通过地暖管传递到温室深层土壤中储存起来；夜间通过温室深层土壤热量的传导与释放，增加植物根区温度和温室气温。

技术领域

本发明属于设施栽培领域，具体涉及一种日光温室水幕集热地暖 加温设施及其使用方法。

背景技术

日光温室是中国特有的一种温室型式，在东北、华北和西北地区 发展迅速并大面积推广，为冬季蔬菜生产做出了重要贡献。日光温室 具有良好的保温蓄热和透光性能，白天通过前屋面透过的太阳辐射， 利用后墙、山墙和土壤等自身结构蓄积热量，夜晚通过这些结构与室 内空气进行对流换热以提高室内温度。然而，仅仅依靠厚重的后墙以 及受墙体材质的限制，导致后墙的蓄热能力有限。在寒冷的冬季尤其 是后半夜温室内气温、地温往往较低，低温冷害现象经常发生，严重 的影响到植物高效生产。为了增加日光温室夜间温度，最大化的将白 天的热量截留在温室内，科研工作者进行了长期的试验探索。

张峰等利用卵石作为蓄热体，应用于南疆地区的日光温室中，取 得了蓄热增温的效果。李天来等利用太阳能水循环系统得出颜色深、 厚度为8mm、水流量为4.4～4.5L/h的后墙阳光板集热效果最好，冬 季晴天夜晚可提高温室内温度3～5℃，夏季中午可降低温室内温度 5～8℃。

杨其长、张义等利用工程学方法，以水为媒介，通过在温室后墙 悬挂蓄放热集热水帘，白天主动的将进入温室内的太阳辐射截获，并 储存在水池中，夜晚释放出来提高室内温度。方慧等以浅层土壤为蓄 热体，水为热量交换媒介，引入地源热泵，通过数学模拟结合地埋管 试验的方式来提高温室后半夜的温度，得出浅层土壤最佳管埋深度为36cm最为合适。戴巧丽等利用太阳能空气集热器将白天室内的高热 空气通过风机吹入地下管道中以此来蓄积在土壤中。

发明内容

本发明设计了一种用于日光温室的水幕集热地暖加温设施，简称 水幕地暖，系统以太阳辐射产生的热量为能源、水幕为集热器、水为 媒介、地暖管为介质、温室土壤为储热体，白天将温室中的热量通过 水幕提升的热量通过利用水循环通过地暖管传递到温室深层土壤中 储存起来；夜间通过温室深层土壤热量的传导与释放，增加植物根区 温度和温室空气温度。

本发明的日光温室水幕集热地暖加温设施，由安装在日光温室后 墙室内一侧的水幕集热装置、埋入日光温室种植区地下的地暖管、水 泵，以及将三者串联的水管构成，串联后三者形成一个水循环回路。

所述水循环回路，水流方向按顺序流经水泵-地暖管-水幕集热装 置-水泵形成水循环回路，以减少水流对水幕集热装置的冲击，降低 由此损坏水幕集热装置的概率。

所述水泵优选安装在一个水桶内。

所述水泵的功率优选为0.5-1.5kw。

所述地暖管，铺设在日光温室种植区地下20-50cm深处，来回铺 设多排。

所述地暖管采用PE管，PVC管，或EVA管，优选PE管。

所述地暖管直径10-16mm。

本发明还提供所述日光温室水幕集热地暖加温设施的使用方法， 具体如下：以水泵驱动水沿着日光温室水幕集热地暖加温设施的水循 环回路流动，流经水幕集热装置时水吸收太阳能蓄热升温，流经地暖 管时水将热量传导给种植区深层土壤，提升种植区土壤温度，并通过 土壤与空气的热交换实现热量的传递。