[實用新型]一種管架式日光溫室相變蓄熱設備

有效

• 申請號: 201720719652.X
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN207167221U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 趙淑梅;莊云飛;馬承偉;程杰宇;王平智;張天柱;陳小文;郭斗戰;李旭
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01G9/24
• 分類號: A01G9/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 張文寶

技術領域

本實用新型涉及設施農業工程技術領域，特別是涉及一種管架式日光溫室相變蓄熱設備。

背景技術

隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高，人民群眾對農產品的需求快速增長，對反季的農產品的需求量與日俱增，所以日光溫室在農業中的應用急速增加。

現有技術中的日光溫室是一面由透明材料覆蓋，三面環繞圍護結構的農業設施，在我國北方地區已經得到廣泛應用。日光溫室在北方大部分地區可以實現不加溫條件下的越冬生產，但也正是因為大部分日光溫室不設置加溫設施，在冬季夜間有可能會出現低溫問題，造成凍害，影響產量和品質。

傳統加溫方式能耗大、成本高、污染大，因此采用清潔補溫方式很有必要。太陽能相對來說是取之不盡用之不竭的清潔廉價能源，日光溫室白天吸收大量太陽輻射，溫度較高，往往需要通風散熱來緩解高溫問題，無疑是一種能源浪費。儲存太陽能的主要載體—相變材料是一種高效、穩定的儲熱介質，其潛熱大、相變溫度明確、利用簡便，在農業建筑節能方面的利用越來越廣泛。利用相變儲熱的原理進行太陽能集熱的方式是一種高效簡便的方法，這為溫室夜間補溫，促進植物生長提供了一條新的途徑。

因此，現有技術中急需一種管架式日光溫室相變蓄熱設備，收集白天多余的熱量，在夜晚低溫時間釋放，從而降低白天高溫，提高夜間低溫，達到“削峰填谷”的目的。利用相變儲熱技術與太陽能清潔能源相結合，用于溫室白天收集余熱，夜晚提高夜間溫度，既能充分利用綠色能源，提高能源利用率；又能減少溫室內日溫度波動，保證作物良好的生長環境。

發明內容

為了提高北方地區冬季夜晚日光溫室室內溫度，解決傳統加溫方式成本高的問題，本實用新型的目的在于提供一種適用于日光溫室的管架式相變蓄熱設備及布置方法，該設備能夠有效收集白天富余的太陽輻射能，轉換為相變材料潛熱，在夜間溫度低于相變溫度的時候，相變釋放熱量來為溫室補溫，保證溫室作物正常生長。

為了實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：

一種管架式日光溫室相變蓄熱設備，所述設備由相變PE管體和配套管架組成，其中所述相變PE管體包括：PE管、固-液相變材料、進氣嘴、排氣嘴和管堵；所述配套管架包括：固定條和管架角鐵；所述PE管為呈管狀的非定長的PE黑色給水管；所述PE管內部灌注所述固-液相變材料；所述管堵分別設置在所述PE管的兩端，對所述PE管進行密封，其中一端的所述管堵上開設有兩個孔；所述進氣噴嘴和所述排氣噴嘴均呈L形，所述進氣噴嘴和所述排氣噴嘴與所述管堵上的兩個孔分別對接；所述配套管架由所述固定條和所述管架角鐵以裝配式形成，所述管架角鐵是采用角鐵型材制成的框架結構，所述相變PE管體可以設置在所述管架角鐵中，其可根據相變PE管體的數量設置長度；所述固定條采用型材制成，連接所述管架角鐵以提高其強度。

優選地，對PE管的直徑不做具體要求，根據需要確定管徑。

優選地，所述固-液相變材料為月桂醇或癸醇與月桂醇配比混合物。

優選地，所述進氣嘴和所述排氣嘴處均設置有只能單向通過氣體的單向閥，當所述PE管中的固-液相變材料由于物理狀態改變而發生體積膨脹或縮小時，通過所述排氣嘴來排氣或通過所述進氣嘴來進氣，平衡所述固-液相變材料物理狀態改變造成的所述PE管的管內外壓強，防止其發生變形。

優選地，所述管堵與所述PE管的接合方式為高溫熱熔，以形成對所述PE管的密封。

優選地，所述配套管架分為單排配套管架和A型配套管架兩種組裝形式，所述配套管架由所述固定條和所述管架角鐵以裝配式形成，通過螺栓和螺母固定，并在部分連接處采用焊接加固。

優選地，所述管架式日光溫室相變蓄熱設備根據日光溫室內部的空間布局，將合適尺寸的所述蓄熱設備懸掛或平置于日光溫室后墻、山墻表面、日光溫室后屋面或栽培行附近。

優選地，所述管架式日光溫室相變蓄熱設備設置在日光溫室后墻、山墻表面和日光溫室后屋面時，所述配套管架采用單排配套管架；所述管架式日光溫室相變蓄熱設備設置在栽培行附近時，所述配套管架采用A型配套管架，且A型配套管架上的所述PE管橫置。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

1、固-液相變材料蓄熱簡便易行，蓄熱效率高，蓄熱量穩定，封裝完畢不產生任何污染，在夜晚可以有效補溫；與傳統加溫設備相比，無能源消耗，成本低，同時理論上講可以永久重復使用。

2、從日光溫室全天溫度變化來看，該設備可以起到“削峰填谷”的作用，降低白天高溫，提高夜晚低溫。