[发明专利]一种带有热池系统的农业智能灌溉设备及方法

说明书

本发明公开一种带有热池系统的农业智能灌溉设备及方法，该设备包括用于输送灌溉水的输水管以及用于加热所述灌溉水的热池系统，所述热池系统包括用于收集太阳能热量的收集板、用于输送换热液的循环管以及设置在输水管上用于热交换的换热机构，其中，所述换热机构包括换热箱、设置在所述换热箱内部的蓄热池，所述蓄热池的外壁与换热箱的内壁之间的空间构成用于存储换热液的换热腔，所述输水管穿过所述换热腔；所述循环管与换热腔形成闭合回路，所述收集板设置在循环管上；其中，所述换热箱上设有用于将换热腔中的换热液进行抽离的抽水机构。该设备可以防止水体倒流，从而使得蓄热池中的温度不会散失，收集热量充分，提高保温效果，保证了灌溉水的温度。

技术领域

本发明涉及农业灌溉设备，具体涉及一种带有热池系统的农业智能灌溉设备及方法。

背景技术

随着日光温室在高海拔低温地区的大规模建造和广泛应用，越冬期间地面灌溉水水温偏低这一问题成为遏制日光温室正常运行和农作物正常生长的关键所在。作物根系生长发育和对养分的吸收对土壤温度有一定的要求，通常来说作物根系8℃休眠，12℃开始生长，大多数作物根系生长最适宜温度为18～21℃。为了促进作物生长，申请公布号为CN104776614A的发明专利申请公开了一种太阳能加热井水灌溉系统，包括太阳能集热板、换热器、井水管道、农田灌溉管网。太阳能集热板产生的热水供给换热器，冷却后返回构成独立循环。换热器布设在井水管道上，被加热的井水供给农田灌溉管网。本系统可将光能转化成热能，产生的热水(汽)进入换热器，与井水管道发生热交换，从而加热灌溉水，供给农田灌溉管网，实现了对灌溉水的加热。但是，上述灌溉系统还存在以下不足：

上述灌溉系统中，当集热板上的热水温度比换热器中的温度低时，循环的热水会出现倒流现象，因此，储存在换热器中热量会随着倒流而散失，导致换热器收集的热量不充分。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种带有热池系统的农业智能灌溉设备，该设备可以防止水体倒流，从而使得蓄热池中的温度不会散失，收集热量充分，提高保温效果，保证了灌溉水的温度。

本发明的另一个目的在于提供一种带有热池系统的农业智能灌溉方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种带有热池系统的农业智能灌溉设备，包括用于输送灌溉水的输水管以及用于加热所述灌溉水的热池系统，所述热池系统包括用于收集太阳能热量的收集板、用于输送换热液的循环管以及设置在输水管上用于热交换的换热机构，其中，

所述换热机构包括换热箱、设置在所述换热箱内部的蓄热池，所述蓄热池的外壁与换热箱的内壁之间的空间构成用于存储换热液的换热腔，所述输水管穿过所述换热腔；所述循环管与换热腔形成闭合回路，所述收集板设置在循环管上；其中，所述换热箱上设有用于将换热腔中的换热液进行抽离的抽水机构。

上述带有热池系统的农业智能灌溉设备的工作原理是：

工作时，循环管与换热腔中均充满换热液，吸热时，太阳光照射在收集板，将热量收集后传递到循环管中的换热液，利用温差使得换热液在循环管与换热腔形成循环流动，因此，热量会从循环管内的换热液传递到换热腔中，在换热腔中进行热交换；储热时，换热腔中的换热液将热量传递到蓄热池中，蓄热池能够将热量储存起来，此时输水管中并没有灌溉水；当位于收集板上的换热液温度比换热腔中的换热液温度低时，为了防止热量散失，通过抽水机构将循环管与换热腔中的换热液进行抽离，使得循环管与换热腔处于真空状态，真空状态下可以起到温度隔绝的作用，对蓄热池的热量起到很好的保存作用；放热时，需要提高水温进行灌溉，将换热腔与循环管通入换热液，使得换热腔中的换热液与蓄热池充分接触，将蓄热池里储存的热量交换到换热液中，当热量充分交换后，然后输水管通入灌溉水，输水管中的灌溉水充分吸收热量，提高水温后，进行灌溉。