[实用新型]一种地面辅助增强型温室屋架太阳能集放热系统

说明书

本实用新型公开了属于设施农业工程环境控制领域的一种地面辅助增强型温室屋架太阳能集放热系统。在温室屋架太阳能集放热系统中，增加地面管网系统，地下蓄水池及控制系统；将温室屋架太阳能集放热系统分成屋架上弦、下弦以及地面管网三个独立的管网系统，各具有独立的水泵，能够单独运行；将屋架上弦的功能调整为仅具有集热功能；避免热量容易通过屋面损失；该集放热系统既用于白天蓄热、同时又用于夜间放热，实现分时分段调控；地面管网和屋架下弦管网的组合放热方式，使得放热位置更加合理，实现了对作物根部和冠层空间的针对性加热，提高了所蓄积热量的利用效率。针对性地解决了作物苗期等特定时期系统蓄热不足的问题。

技术领域

本实用新型属于设施农业工程环境控制领域，特别涉及一种地面辅助增强型温室屋架太阳能集放热系统。

背景技术

自改革开放以来，经济持续快速发展，人们对设施种植产品需求大大增加，我国温室建设进入了一个快速发展的时期。日光温室是我国自主研发的温室形式，其构造特点是南侧屋面以透明塑料薄膜为主要透光覆盖材料，东西山墙、北墙以及北侧屋顶为保温蓄热构造。白天，通过透光面进入温室的太阳能一部分被墙体和土壤吸收并储存起来；夜间，随着室内气温下降，当室内气温低于墙面和土壤温度时，墙体和土壤就会将白天储存的热量逐渐释放出来，从而起到了维持室内气温恒定的作用。

据不完全统计，目前日光温室约占设施园艺总面积的四分之一，大部分分布在北方地区，用于冬季蔬菜、花卉等作物的生产。由于它可以充分利用太阳能资源，相比于其他温室，具有较好的自保温及蓄放热性能，很少消耗化石燃料，因此以较低的成本，解决了我国北方冬季长期无法生产蔬菜的现状。它的低廉成本和巨大效益的优势，也带动了农民生产的积极性，在增加农民收入的同时，带动了设施农业整个行业的发展，为我国经济社会发展做出了突出贡献。

然而，日光温室在使用过程中，仍存在着诸多问题，比如由于墙体和地面蓄热能力有限，进入温室的大部分太阳能得不到有效利用，白天往往需要通风缓解室内高温问题，而另一方面，虽然在北方很多地区可以实现不加温条件下的越冬生产，但是低温现象仍然频发；再者，为保温需求，温室夜间通常会注重密封性，加之低温影响，相对湿度很大，有时候接近100％，这种环境容易诱发病害，影响植物生长和产量。

在如何充分利用太阳能，将白天温室富余的热量存储起来用于夜间加温，以提高温室太阳能利用效率方面，马承伟等人发明了屋架太阳能集热式日光温室，里面包含了一种基于屋架管网的构件集放热系统。该系统将温室承重屋架做成水管，由下弦管、上弦管和地下蓄水池形成一个水循环回路，白天照射到屋架上的太阳辐射热，通过其中循环流动的水带到地下水池并储存在水中，夜间通过同样循环流动的水，再由屋架将热量释放出来，起到温室加温的作用。马承伟等人发明的技术，集热放热效果明显，且因为利用了现有温室屋架，投资成本低，不影响温室正常采光、不占任何室内种植空间、不影响温室生产管理，是一种非常好的设计思路。但是使用中发现，该系统还存在两方面的问题，一是温室屋架数量有限，白天集热量有待提升；二是屋架位于温室顶部，夜间放热位置过高，对温室下部作物冠层空间加热效果不理想，热量利用效率不高；三是屋架上弦与透光面的薄膜相接触，透光面是夜间保温能力最弱的地方，因此会导致屋架上弦散发的热量，很大一部分热量直接通过屋面散发到室外，造成热量的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出一种地面辅助增强型温室屋架太阳能集放热系统；所述温室屋架太阳能集放热系统，其屋架是在上弦管和下弦管的中间由腹杆连接而成，屋架固定在东西山墙及北墙上，屋架顶面及南侧屋面以透明塑料薄膜的透光材料覆盖，组成日光温室，即是所述温室屋架太阳能集放热系统；其特征在于，

首先，在温室屋架太阳能集放热系统中，增加地面管网系统，地下蓄水池中及控制系统；

其次，将温室屋架太阳能集放热系统分成屋架上弦、下弦管网以及地面管网三个独立的管网系统，各具有独立的水泵，能够单独运行，形成地面辅助增强型温室屋架太阳能集放热系统。