專利名稱：以水泥預(yù)制構(gòu)件組成的溫室地表蓄熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種以水泥預(yù)制構(gòu)件組成的溫室地表蓄熱裝置，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能地下貯存，用于降低白天溫室內(nèi)過(guò)高的氣溫、提高土壤溫度，夜間利用蓄熱為溫室加溫。
背景技術(shù)：
目前，溫室地下?lián)Q熱系統(tǒng)在法國(guó)、意大利、加拿大、希臘、日本、中國(guó)等國(guó)進(jìn)行研究與應(yīng)用，主要用于溫室加熱與降溫，均有良好的溫度調(diào)節(jié)能力與節(jié)能效果?，F(xiàn)有的溫室地下?lián)Q熱系統(tǒng)由溫室、地下埋管(金屬管、混凝土管、PVC管等)、土壤、鼓風(fēng)機(jī)等組成。土壤是蓄熱體，因部分系統(tǒng)的蓄熱體無(wú)隔熱層，部分系統(tǒng)只在蓄熱體的頂部或周圍設(shè)置了隔熱層，底部無(wú)隔層，導(dǎo)致大量熱量由蓄熱體未隔熱的區(qū)域流失，太陽(yáng)能季節(jié)貯存系統(tǒng)地下貯存能量的可利用部分小于系統(tǒng)運(yùn)行所消耗的電能，不能實(shí)現(xiàn)有效蓄熱，太陽(yáng)能日貯存系統(tǒng)可利用的熱能與系統(tǒng)運(yùn)行的電能之差僅為6.5MJ/m2，系統(tǒng)運(yùn)行效率低。
參考文獻(xiàn)[1]M.Santamouris，G.Mihaladakou，C.A.Balaras，J.O.Lewis，M.Vallindtas，andArgiriiou.Energy Conservation in Greenhouse with Buried pipes[J].Energy，1996，21(5)353～360[2]M.Santamouris，G.Mihaladakou，C.A.Balaras，etc.Use of buried for energyconservation in cooling of agricultural greenhouses.Solar Energy，1995，55(2)111～124[3]馬承偉，黃之棟，穆麗君.連棟溫室地中熱交換系統(tǒng)貯熱加溫的試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1999，15(2)160～164[4]K.Kurata，T.Takakura.Underground storage of solar energy for greenhouse heating.I.Analysis of seasonal storage system by scale and numerical models[J].Transactions ofthe ASAE，1991，34(5)2181～2186[5]K.Kurata，T.Takakura.Underground storage of solar energy for greenhouse heating.II.Comparison of seasonal and daily storage system[J].Transactions of the ASAE，1991，34(5)2181-2186[6]D.O.baster.Energy exchanges and related temperatures of an earth-tube exchanger in thecooling mode.Transactions of the ASAE，1992，35(1)275-285[7]D.O.baster.Energy exechanges and related temperatures of an earth-tube exchanger in theheating mode.Transactions of the ASAE，1994，37(1)257-267

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有溫室地下?lián)Q熱系統(tǒng)蓄熱體無(wú)隔熱層而導(dǎo)致熱量損失嚴(yán)重、運(yùn)行效率低、施工工序復(fù)雜等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種新型溫室地下蓄熱加溫系統(tǒng)，不僅能夠有效地將溫室內(nèi)大量熱能貯存于蓄熱體，降低溫室白天過(guò)高的氣溫，且貯存的熱量不易流失，能夠提高土壤(基質(zhì))溫度，并為夜間加溫提供熱源，同時(shí)易于產(chǎn)業(yè)化、大規(guī)模生產(chǎn)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是以水泥預(yù)制構(gòu)件組成的溫室地表蓄熱裝置由溫室、地坪、換熱通道、軸流式風(fēng)機(jī)、進(jìn)氣道、排氣道等組成，換熱管道一端與進(jìn)氣道相連通，另一端與排氣道相連通。地坪既是熱匯，也是熱源，由蓄熱層、隔熱層、換熱管道組成，蓄熱層由表面的水泥砂漿找平層、結(jié)構(gòu)層與下層的預(yù)應(yīng)力混凝土圓孔板組成，結(jié)構(gòu)層為C15混凝土，內(nèi)配鋼筋網(wǎng)；預(yù)應(yīng)力混凝土圓孔板的中間圓孔構(gòu)成了換熱管道的管壁，換熱管道在溫室跨度內(nèi)沿縱向布置，并與進(jìn)氣道、排氣道相連通組成并聯(lián)系統(tǒng)。蓄熱層下設(shè)隔熱層，由水泥、煤渣按一定比例混合。溫室內(nèi)的空氣在軸流式風(fēng)機(jī)的作用下流經(jīng)導(dǎo)風(fēng)管、進(jìn)氣道、換熱管道，將白天溫室內(nèi)多余的熱量貯存于蓄熱層，同時(shí)提高地溫，夜間將蓄熱層中的蓄熱隨氣流輸送至溫室內(nèi)，補(bǔ)充溫室內(nèi)熱量不足。由于在熱量損失最大換熱面——蓄熱層底部設(shè)置了隔熱層，熱量流失少；而地坪蓄熱層上表面無(wú)隔熱層，當(dāng)夜間溫室內(nèi)空氣溫度低于蓄熱層溫度時(shí)，其中的蓄熱以導(dǎo)熱的方式緩慢地傳入溫室空氣中。
本實(shí)用新型的有益效果是，不僅可以降低溫室白天過(guò)高的氣溫，同時(shí)在蓄熱層中貯存了大量熱能，且蓄熱不易流失，是夜間加溫的熱源。此外，軸流式風(fēng)機(jī)、導(dǎo)風(fēng)管、蓄熱層都是機(jī)電、建筑通用的設(shè)備、構(gòu)件，簡(jiǎn)化了施工工序，易于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的熱量傳遞原理圖。
圖2是本地下蓄熱加溫系統(tǒng)地坪剖面構(gòu)造圖。
圖中1.溫室，2.空氣，3.軸流式風(fēng)機(jī)，4.導(dǎo)風(fēng)管，5.進(jìn)氣道蓋板，6.進(jìn)氣道，7.熱流，8.蓄熱層，9.隔熱層，10.換熱管道，11.排氣道，12.排氣道蓋板。
注(1)蓄熱層由表面自底部依次由水泥砂漿找平層、結(jié)構(gòu)層、預(yù)應(yīng)力混凝土圓孔板組成。水泥砂漿找平層厚20mm，水泥∶砂(體積比)＝1∶3，在地坪的橫向由兩側(cè)至中心為3/1000的斜度；結(jié)構(gòu)層為C15混凝土，厚70mm，內(nèi)配φ6@100鋼筋網(wǎng)；預(yù)應(yīng)力混凝土圓孔板選用YRKB4-36-12A四孔板，兩板之間圓孔用給水用PVC管連接，圓孔構(gòu)成換熱管道；(2)隔熱層(水泥∶煤渣＝1∶6)厚200mm；(3)進(jìn)氣道、排氣道截面高400mm，寬500mm；
(4)導(dǎo)風(fēng)管采用φ800mm的混凝土涵管；(5)軸流式風(fēng)機(jī)每108m2管道面積安裝1臺(tái)250W軸流式風(fēng)機(jī)，排風(fēng)量9000m3/h，全壓25Pa；(6)進(jìn)氣道蓋板為50mm厚混凝土板，內(nèi)配φ8@80鋼筋，寬600mm，長(zhǎng)1000mm，板底兩側(cè)(長(zhǎng)邊)、板兩側(cè)(短邊)粘貼密封橡膠帶；(7)排氣道蓋板為50mm厚混凝土板，內(nèi)配φ6@80鋼筋，寬600mm，長(zhǎng)1000mm。
具體實(shí)施方式
在
圖1中，導(dǎo)風(fēng)管(4)一端與軸流式風(fēng)機(jī)(3)出口連接，另一端與進(jìn)氣道(6)連接，進(jìn)氣道(6)與換熱管道(10)并聯(lián)，換熱管道(10)的另一端與排氣道(11)相通，且排氣道(11)的兩側(cè)與溫室相通。啟動(dòng)軸流式風(fēng)機(jī)(3)，溫室(1)內(nèi)空氣(2)依次流流經(jīng)導(dǎo)風(fēng)管(4)、進(jìn)氣道(6)、換熱管道(10)、排氣道(11)，最終輸送到溫室(1)內(nèi)。白天，溫室內(nèi)空氣(2)溫度升高，有時(shí)氣溫可能超過(guò)作物生長(zhǎng)的臨界溫度，而蓄熱層(8)內(nèi)溫度較低，且蓄熱層(8)與靜止空氣的傳熱較慢。當(dāng)溫室(1)內(nèi)氣溫高于設(shè)定值(一般20～25℃)時(shí)，啟動(dòng)軸流式風(fēng)機(jī)(3)，使溫室內(nèi)的熱空氣(2)流經(jīng)換熱管道(10)，蓄熱層(8)作為熱匯，空氣(2)中的熱能向蓄熱層(8)轉(zhuǎn)移，降低白天溫室內(nèi)溫度，同時(shí)使蓄熱層(8)的溫度升高，蓄熱層(8)內(nèi)貯存了大量的熱能。夜間，溫室內(nèi)氣溫逐漸降低，當(dāng)氣溫低于蓄熱層(8)溫度時(shí)，蓄熱層(8)作為熱源，其中的蓄熱以導(dǎo)熱的方式緩慢地傳入溫室(1)空氣(2)中。當(dāng)溫室(1)內(nèi)氣溫低于設(shè)定值(一般8～12℃)時(shí)，啟動(dòng)軸流式風(fēng)機(jī)(3)，使溫室(1)內(nèi)空氣(2)流經(jīng)換熱管道(10)而被加熱，加熱熱流(7)隨氣流向溫室(1)內(nèi)輸送，從而提高溫室(1)內(nèi)空氣(2)的溫度。
權(quán)利要求1.一種以水泥預(yù)制構(gòu)件組成的溫室地表蓄熱裝置，在溫室中，軸流式風(fēng)機(jī)、導(dǎo)風(fēng)管、進(jìn)氣道、換熱管道、排氣道順序連接，其特征是換熱管道一端與進(jìn)氣道相連通，另一端與排氣道相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以水泥預(yù)制構(gòu)件組成的溫室地表蓄熱裝置，其特征是蓄熱層由表面自底部依次由水泥砂漿找平層、結(jié)構(gòu)層、預(yù)應(yīng)力混凝土圓孔板組成，結(jié)構(gòu)層為C15混凝土，內(nèi)配鋼筋網(wǎng)；預(yù)應(yīng)力混凝土圓孔板的圓孔構(gòu)成換熱管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以水泥預(yù)制構(gòu)件組成的溫室地表蓄熱裝置，其特征是在蓄熱層下設(shè)隔熱層。
專利摘要一種以水泥預(yù)制構(gòu)件組成的溫室地表蓄熱裝置，能夠貯存太陽(yáng)能并用于溫室加溫。它是在溫室中，軸流式風(fēng)機(jī)、導(dǎo)風(fēng)管、進(jìn)氣道、換熱管道、排氣道順序連接，換熱管道一端與進(jìn)氣道相連通，另一端與排氣道相連通；蓄熱層由表面自底部依次由水泥砂漿找平層、結(jié)構(gòu)層、預(yù)應(yīng)力混凝土圓孔板組成，預(yù)應(yīng)力混凝土圓孔板的圓孔構(gòu)成換熱管道；在蓄熱層下設(shè)隔熱層。軸流式風(fēng)機(jī)運(yùn)行，使溫室內(nèi)空氣流經(jīng)換熱管道，白天將溫室內(nèi)空氣中的熱能貯存于蓄熱層中，提高蓄熱層的溫度，降低溫室內(nèi)氣溫，夜間蓄熱層對(duì)流經(jīng)換熱管道的空氣加溫，提高溫室內(nèi)氣溫，為溫室內(nèi)作物生長(zhǎng)提供適宜的土壤溫度與環(huán)境溫度。
文檔編號(hào)F24D5/10GK2781233SQ0327671
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2003年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月25日
發(fā)明者崔紹榮, 苗香雯, 王永維 申請(qǐng)人:崔紹榮, 苗香雯, 王永維