[發(fā)明專利]日光溫室復合墻體構(gòu)筑體系

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110332931.8
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102415298A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發(fā)明（設計）人: 陳超;謝光亞;管勇;鄧超
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: A01G9/14
• 分類號: A01G9/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

技術領域

本發(fā)明涉及一種應用太陽能熱水系統(tǒng)與相變墻體板相結(jié)合的日光溫室復合墻體構(gòu)筑體系，屬于園藝設施領域。

背景技術

我國北方廣大地區(qū)，冬季氣溫多在0℃以下，大多不能進行露地蔬菜種植，日光溫室改善了蔬菜種植的環(huán)境條件，實現(xiàn)了多種超時令蔬菜的生產(chǎn)，提高了土地的利用率。但夜間沒有太陽輻射時，溫室因持續(xù)向外界散發(fā)熱量而處于降溫狀態(tài)。像黃瓜、蕃茄、西葫蘆、青椒等這類喜溫的果菜，因需要較高的環(huán)境溫度，冬季夜間需要向溫室提供輔助熱源以維持植物所需要的最低溫度環(huán)境。

日光溫室就是利用太陽輻射能，提高溫室內(nèi)溫度，以滿足植物生長對溫度的要求。日光溫室在結(jié)構(gòu)上是一個半封閉的系統(tǒng)，與外界進行著物質(zhì)與能量交換，其內(nèi)部受溫室結(jié)構(gòu)的制約和影響，形成了獨特的作物亞適宜環(huán)境。溫室供熱用熱源主要源自太陽能，但由于太陽能的“稀薄性”及間歇性，要想盡可能多且經(jīng)濟有效地收集并儲存溫室供熱用的太陽能，就需要采用科學的方法。他人研究結(jié)果表明，雖然溫室內(nèi)土壤和北墻以及東西山墻都是溫室吸收、儲存太陽能并為溫室增溫的載體，但北墻作為溫室集吸熱、蓄熱與保溫于一體的墻體，對溫室內(nèi)環(huán)境溫度和氣流分布有較大的影響。因此，白天充分而有效地提高溫室北墻吸收與儲存太陽能的能力、夜間減少其向外的散熱量，是提高溫室環(huán)境溫度、并實現(xiàn)溫室環(huán)境溫度可控的有力措施。

目前，農(nóng)村地區(qū)普遍采用的日光溫室墻體基本構(gòu)筑方法有三種：磚墻、土質(zhì)墻體和復合異質(zhì)墻體。無論是磚墻、還是土質(zhì)墻體，這類建筑材料的熱工性能主要體現(xiàn)為熱阻性(但其熱阻性又遠不及保溫材料，例如聚苯乙烯泡沫板)，而其的蓄熱性相對都比較弱、且為顯熱蓄熱。為了提高現(xiàn)有溫室墻體的蓄熱性和熱阻性，通常采用增加墻體厚度的方法，但其結(jié)果是致使溫室墻體過厚(1.5m以上，有的甚至高達4m)，土地利用率低、紅磚或農(nóng)田原土等限制用建材用量過多。專利《相變蓄熱墻體板》(ZL201010210819.2)提供了一種能夠大量蓄熱的墻體材料，利用該墻體板可以有效減小溫室墻體的厚度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用相變蓄熱墻體板并結(jié)合太陽能熱水系統(tǒng)的復合日光溫室墻體構(gòu)筑體系，以減薄墻體厚度、提高溫室土地利用率。。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術方案：日光溫室復合墻體構(gòu)筑體系，包括有相變蓄熱墻體板、太陽能集熱器、熱水管道、空心磚、爐渣磚、保溫材料板、墻體風道。其中，所述構(gòu)筑體系中的復合墻體依次由所述相變蓄熱墻體板、所述空心磚砌成的墻體、所述爐渣磚砌成的墻體、所述保溫材料板構(gòu)成；在所述空心磚砌成的墻體內(nèi)設置多排上下走向的所述墻體風道，并在該墻體風道的上端和下端分別設通風進口和通風出口，且通風進口和通風出口開設在相變蓄熱墻體板一側(cè)；在該墻體風道內(nèi)鋪設所述熱水管道，該熱水管道與放置在所述復合墻體上面的所述太陽能集熱器連接。

所述空心磚采用蒸壓灰砂空心磚。

所述蒸壓灰砂空心磚砌成的墻體的厚度為240～480mm，所述爐渣磚砌成的墻體的厚度為240～480mm，所述保溫材料板的厚度為80～150mm。

在所述熱水管道設有循環(huán)水泵。

在所述太陽能集熱器的出水端和進水端分別設有出水閥門和進水閥門。

所述太陽能集熱器由反射聚焦曲面板和內(nèi)套鋼管的真空集熱器構(gòu)成，內(nèi)套鋼管的真空集熱器位于反射聚焦曲面板的聚焦線上，真空集熱器內(nèi)鋼管與所述熱水管道連接。

本體系將相變蓄熱墻體板1(ZL201010210819.2)直接粘貼在日光溫室北墻內(nèi)表面，利用相變材料較高的熱容性，白天充分吸收并以潛熱的形式蓄存照射在北墻相變蓄熱墻體板表面的太陽熱能，夜間再將蓄存的熱量釋放給溫室環(huán)境；同時，將太陽能集熱器、熱水管道、空心磚有機的組合起來，利用太陽能集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化成熱水，并利用熱水管道通過熱水作為熱媒體，將不穩(wěn)定的、多變化的太陽能以顯熱的形式蓄存在磚砌體內(nèi)，提高磚砌體溫度，夜間被加熱的磚砌體連同蓄存了大量太陽能的相變蓄熱墻體板共同向溫室內(nèi)釋放熱量，補充為維持溫室環(huán)境溫度所需要的熱量；爐渣磚砌筑在空心磚的外側(cè)，起到墻體承重和增加墻體蓄熱性雙重作用；保溫材料板直接貼附在爐渣磚的外表面，確保整個墻體的熱阻性，最大限度阻止日光溫室熱量通過北墻傳導到室外；同時，充分利用空心磚自身的結(jié)構(gòu)特點，構(gòu)筑自然通風墻體風道，利用熱壓原理將白天聚集在溫室頂部較高溫度的空氣通過通風進口進入墻體風道，并將熱量以顯熱形式蓄存在墻體內(nèi)，墻體溫度被提高，夜間連同蓄存了大量太陽能的相變蓄熱墻體板共同向溫室內(nèi)釋放熱量。