一种追光地温加热技术设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种追光地温加热技术设备，包括太阳能光接收装置、加热循环微管、泵控阀、水循环池、水流控制阀、地下铺管、地温感应器，其中太阳能光接收装置由太阳能聚光板、支撑部件、转向机构组成，地温感应器安装在设施农业种植地，依据作物需要的基温为基础温度，地温感应器检测地温实际值，再与基础温度对比做出判断，将判断结果传输至中控装置，由中控装置遥感发出水流控制阀的开合的指令，进而实现利用太阳能加热的水流在地下铺管中的循环流动，达到给地温加温或者降温的效果，该设备结构简单、易于安装操作，节约资源、绿色环保高效。
【专利说明】一种追光地温加热技术设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于设施农业用地温改造设备，特别是一种追光地温加热技术设备。
【背景技术】
[0002]目前设施农业设备大力发展，各种物理技术应用于农业生产，确保农业高产高效优质。设施农业是一种环境调控型农业，通过改变作物生长环境的热、光、湿、气环境因素，促进农作物增产。但地温改造技术是个难点，地温的变化是影响作物产量的主要因素，自然状态下地温主要靠太阳白天辐射积攒热量，温度提升，夜间向大气中辐射热量温度降低，主要受白昼交替以及年季间变化影响。地温主要影响作物根系发育，在反季节生产中，一些不耐低温的蔬菜，无法正常生长发育。因此，地温改造是反季节蔬菜等设施农业的关键技术，为了实现地温改造，可以利用聚光积累太能辐射热量，利用积攒的热量加热循环管道中的水，通过在一定土壤层铺埋水管，利用热水流动传递热量，进而提升土壤温度，实现对设施种植地温的依需控制。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是克服现有设施地温改造技术设备中太阳光聚集装置不能随太阳辐射角与高度角的改变而调节，以及地温不能依需实时检测传感的弊端，设计开发可随太阳高度角和白昼交替自由转动的太阳能聚光板，以最大的受光面截获太阳光，聚集和贮存太阳热能，用于加热循环水，同时设计地温自动监测装置，利用地温自动监测装置控制循环热水的流动与关闭，达到地温依作物实际需求的改造，实现太阳能最大化的截取和贮存，并根据作物生物学特征改造地温，使地温改造更加科学合理。
[0004]本实用新型的目的是通过以下措施实现的，一种追光地温加热技术设备包括太阳能光接收装置、加热循环微管、泵控阀、水循环池、水流控制阀、地下铺管、地温感应器，泵控阀安装在水循环池侧壁上，水流控制阀安装在水循环池的侧壁底部，加热循环微管的出水头与泵控阀连接，与池内水相通，地下铺管的出水口与水流控制阀连接，控制池内水与铺管水流的相同，其中太阳能光接收装置由太阳能聚光板、支撑部件、转向机构组成。转向机构转向部为球头，支撑部件的支撑末端有凹状球形面，安装时转向机构的转向部球头镶嵌在支撑部件的支撑末端凹状球形面中，转向机构可随太阳光线照射角α的变化转动，带动太阳能聚光板与太阳光线照射保持最佳的入射角β，地下铺管铺埋在设施种植作物根系下部土壤中，地温感应器的感应部与作物根部保持平齐埋在土壤中，地温感应器与中控装置保持即时数据传输，中控装置是设备的控制中枢，对整个设备的运行实行全程控制。
[0005]地温感应器安装在设施农业种植地土壤中，将不同作物需要的最佳基温为基础温度，地温感应器检测地温实际值，再与基础温度对比做出判断，将判断结果传输至中控装置，由中控装置遥感发出水流控制阀开合的指令，控制水流控制阀的开合，进而实现利用太阳能加热的水流在地下铺管中的循环流动，达到给地温加温或者降温的效果，保持作物生长的温度在最佳的适宜范围内。
[0006]本实用新型的工作原理是太阳光接收装置由支撑部件安装的转向机构带动，随着太阳四季照射高度角和白昼交替时照射高度与角度的变化，太阳光接收装置可以随着转向机构自主转动角度，调整最佳的光线接收姿态，寻找太阳光的最大截获面积，达到太阳照射时截获的太阳热量最大，进而由太阳能照射热量对加热循环微管中贮存水的加热，通过对微管中流动的加热使积攒和贮存热量的最大化，实现太阳热量由水贮热量的转化。打开水流控制阀由太阳热量加热的热水在地下铺埋的水管中循环流动，通过热水在水管中的循环流动散发的热量加热地表土壤，实现热量之间的相互转化，随着地表土壤热量的积累，土壤温度会随着升高。土壤温度升高会由土壤温度感应器探测到地表土壤的即时温度，并传输给控制系统，通过控制系统与基准温度的对比判断，当土壤温度达到设施农业种植的作物的生长最佳温度时，中控装置会控制水流控制阀自动关闭，热水停止在地下铺管中的循环流动，保持作物生长土壤的温度处在最佳范围内。随着时间推移，土壤热量的散发，土壤表层温度会降低，当土壤表层温度降低至设定的不适宜作物生长的温度下限时，土壤温度地温感应器将感应到的温度信号传输给控制系统，控制系统发出启动水流控制阀的指令，水流控制阀打开，热水在地下铺管中循环流动，土壤重新获得热量，土壤表层温度随之升高，这样始终保持作物生长土壤处在最佳温度范围内，从而实现太阳能对地温的加热，改变作物生长的季节性限制。
[0007]本实用新型实现了设施农业种植中对地温的改造，利用太阳能追光加热实现对白昼太阳辐射热量的最大截获和累积，克服设施种植作物受年际间、四季温差以及白昼交替的太阳辐射变化影响，使设施中作物生长的土壤温度处于最佳的合理区间，从而达到促进作物生长和增加产量，同时此设备结构简单、易于安装操作，节约资源、绿色环保高效。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是一种追光地温加热技术设备的安装示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细说明:
[0010]由图1所示的一种追光地温加热技术设备，其特点是包括太阳能光接收装置1、加热循环微管2、泵控阀3、水循环池4、水流控制阀5、地下铺管6、地温感应器7，泵控阀3安装在水循环池4上，水流控制阀5安装在水循环池4的底部，加热循环微管2的出水头与泵控阀连接，保持与池内水相同，地下铺管6的出水口与水流控制阀5连接，控制池内水域铺管水流的相同，其中太阳能光接收装置由太阳能聚光板8、支撑部件9、转向机构10组成，转向机构10转向部为球头，支撑部件9的支撑末端有凹状球形面，安装时转向机构10的转向部球头镶嵌在支撑部件9的支撑末端凹状球形面中，转向机构10可随太阳光线照射角α的变化转动，带动太阳能聚光板8与太阳光线照射保持最佳的入射角β，地下铺管6铺埋在设施种植作物根系下部土壤中，地温感应器7的感应部与作物根部保持平齐埋在土壤中，地温感应器7与中控装置保持即时数据传输，中控装置是设备的控制中枢，对整个设备的运行实行全程控制。
[0011]地温感应器4安装在设施农业种植地土壤中，将不同作物需要的最佳基温为基础温度，地温感应器检测地温实际值，再与基础温度对比做出判断，将判断结果传输至中控装置，由中控装置遥感发出水流控制阀2开合的指令，控制水流控制阀2的开合，进而实现利用太阳能加热的水流在地下铺管3中的循环流动，达到给地温加温或者降温的效果，保持作物生长的土壤温度始终处在最佳适宜范围内。
[0012]本实用新型的一种实施方式是每个工作组有若干个追光地温加热技术设备组成，若干个追光地温加热技术设备安装在设施温棚之间的空旷处，若干个地温加热技术设备加热后的热水汇集在水循环池内，若干追光地温加热技术设备的加热循环微管2集束埋在地下保温管中，防止水流过程中热量散失，由若干太阳能聚光板8根据太阳光线照射角α的变化调整最佳的入射角β实施的追光加热的热水汇集在水循环池4内贮存，地下铺管6铺埋在设施温棚种植作物根系下方，同时在设施温棚中土壤中将地温感应器7的感应部埋入根系土壤下部，检测温度变化，由地温感应器7与中控装置的遥感控制水流控制阀2的开合实现水循环池4中热水在地下铺管6的循环流动实现对土壤的加热。同时当太阳能聚光板8加热的热量不能使加热循环微管2中的水温升高时，泵控阀3关闭，减少水循环池4内的水热量散失。
[0013]本实用新型利用太阳能追光加热实现对白昼太阳辐射热量的最大截获和累积，克服设施种植作物受年际间、四季温差以及白昼交替的太阳辐射变化影响，使设施中作物生长的土壤温度处于最佳的合理区间，从而达到促进作物生长和增产，同时此设备结构简单、易于安装操作，有效利用安装空间、节省空间，节约资源、绿色环保高效。
【权利要求】
1.一种追光地温加热技术设备，其特征在于包括太阳能光接收装置(I)、加热循环微管(2)、泵控阀(3)、水循环池(4)、水流控制阀(5)、地下铺管(6)、地温感应器(7)，其中太阳能光接收装置由太阳能聚光板(8)、支撑部件(9)、转向机构(10)组成，泵控阀(3)安装在水循环池(4)侧壁上，水流控制阀(5)安装在水循环池(4)的侧壁底部，加热循环微管(2)的出水头与泵控阀(3 )连接，地下铺管(6 )的出水口与水流控制阀(5 )连接。
2.根据权利要求1所述的追光地温加热技术设备，其特征在于转向机构(10)转向部为球头，支撑部件(9)的支撑末端有凹状球形面，安装时转向机构(10)的转向部球头镶嵌在支撑部件(9)的支撑末端凹状球形面中，转向机构(10)可随昼夜太阳光线照射角α的变化转动，带动太阳能聚光板(8)与太阳光线照射保持最佳的入射角β。
3.根据权利要求1所述的追光地温加热技术设备，其特征在于地下铺管(6)铺埋在设施种植作物根系下部土壤，地温感应器(7)的感应部与作物根部保持平齐埋在土壤中，地温感应器(7)与中控装置保持即时数据传输。
【文档编号】A01G9/24GK203942878SQ201420058667
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年2月7日 优先权日:2014年2月7日
【发明者】贾军, 陈芳, 宋樱, 刘玉华, 陈杉, 陈建林 申请人:天津市农业机械试验鉴定站