恒温大棚的制作方法

本发明涉及一种大棚，尤其涉及一种恒温大棚。

背景技术：

随着可持续发展观的提出，节能减排也开始引起了人们广泛的关注，而节能减排在农业中的一大体现即为温室大棚；近年来温室产业在我国发展迅速，已成为现代农业生产发展的生长点和助推器，是现代农业的代表模式和发展方向；日光温室产业作为我国实施农业产业中的主体，已开始成为农业种植业中利益最高的产业；它为解决长期困扰我国北方地区冬季的蔬菜淡季供应，增加农民收入，节约能源，安置就业，避免温室加温造成的环境污染，稳定社会等均做出了历史贡献；如何建造新型的日光温室大棚，营造良好的自然环境显得尤为重要；但是现有温室大棚普遍存在储热装置不够完善，没有恒温装置，所以不完全符合植物自然生长和有效发挥光合作用和呼吸作用。

综上所述；现有阳光温室大棚存在储热效果不够理想，夜间棚内氧气的含量少，没有换气功能，缺乏智能控制系统等不足。

技术实现要素：

发明目的，为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种恒温大棚，解决了阳光大棚夜间或阴雨天存在储热效果不够理想，夜间棚内氧气的含量少，没有换气功能等不足。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种恒温大棚，包括大棚骨架组件以及太阳能集热器，所述太阳能集热器包括出水口和回水口，其特征在于，在所述大棚骨架组件内设置有辐射散热组件，该辐射散热组件包括散热器底盘、散热器中心柱、环形导水管以及立杆式散热管，所述散热器中心柱固定安装在散热器底盘上，所述立杆式散热管布置在所述环形导水管的外弧面上，立杆式散热管的下端位于所述环形导水管的内部；在所述散热器中心柱内设置有相变蓄热模块，该相变蓄热模块包括保温材料层、内壳体、盘管式换热器以及铝基粒子相变材料，所述保温材料层位于所述散热器中心柱与内壳体之间，所述盘管式换热器和铝基粒子相变材料位于所述内壳体内；所述盘管式换热器的入水口通过第一水管道与所述太阳能集热器的出水口连接，所述盘管式换热器的出水口与一三通管道的第一端口连接，所述三通管道的第二端口通过一第二水管道连接至所述太阳能集热器的回水口，所述三通管道的第三端口通过一第三水管道连接至所述环形导水管的进水口，所述环形导水管的出水口通过一第四水管道连接至所述太阳能集热器的回水口；在所述第一水管道上设有第一截止阀，在所述第二水管道上设置有第二截止阀，在所述第三水管道上设置有第三截止阀，在所述第四水管道上设置有微型增压泵；所述太阳能集热器与第一水管道及第二水管道之间在打开第一截止阀、第二截止阀和循环泵，关闭第三截止阀时，太阳能集热器的热水通过循环泵流入第一水管道，经由相变蓄热模块的入水端口，通入盘管式换热器，再经相变蓄热模块的出水端口流经三通管道，再经第二水管道回流到太阳能集热水箱，构成水循环蓄热通道；所述太阳能集热器与第一水管道及第三水管道之间在打开第一截止阀和第三截止阀，关闭第二截止阀时，所述太阳能集热水箱的热水通过第一水管道，经由相变蓄热模块的入水端口，通入盘管换热器，加热盘管换热器内的循环水，再经相变蓄热模块的出水端口流经三通管道，经由第三水管道通入环形导水管的入水端口，加热散热管排，再经环形导水管的出水端口流经第四水管道经微型增压泵回流到太阳能集热器，构成水循环释热通道。

在所述散热器中心圆柱上还设置有散热管定位盘和散热器顶板，所述环形导水管固定在所述散热管定位盘的一圈圆孔内。所述在散热器中心圆柱底部一段套装有环形导水管，且通过定位条固定。所述散热管定位盘上的一圈圆孔与环形导水管外壁的一圈端口同位相对称。

在所述散热器中心柱外弧面包覆有反射板。

在所述散热器中心圆柱的周围有序布满若干散热管，且构成圆周形管排阵列；所述单根散热管的一端穿过定位盘的圆孔，伸入到相对应的环形导水管的端口，且通过管体螺纹和定位装置固定，单根散热管的另一端与相变散热器顶板连接。

在恒温大棚内设有温度传感器，温度传感器控制大棚内的温度变化状态；温度传感器的信号输出端与联动控制器的信号输入端连接，联动控制器的信号输出端与循环泵的信号输入端连接，当温度传感器测得大棚内的温度低于或高于设定值时，将信号传递到联动控制器决定循环泵的开启或者关闭。

有益效果

（1）、本发明具备供暖效果好，结构简单，耗电量小和无污染等优点，尤其在极端天气和阴雨天气能保持大棚内的恒温。

（2）、本发明通过光热转换装置，太阳能集热器集热，相变蓄热模块蓄热，超导液散热器辐射释热形成供暖系统，维持大棚恒温；在系统运行过程中，白天利用相变蓄热模块内的相变介质（铝基粒子）蓄热，夜间放热加热盘管式换热器内的循环水，循环水流经环形导水管加热散热管排，散热管排内的相变介质超导液受热裂变产生高温气体，通过管体的辐射散热段外弧面向周围散热。通过圆柱反射板向恒温大棚内供暖。

（3）、系统通过相变蓄热模块蓄热耦合超导液散热管的释热功能，实施光照强时的蓄热和光照弱时室内调温，本发明的大棚恒温技术与现有技术相比，具有设计合理，制作成本低，使用维护方便，保温效果好，能够有效减少昼夜温差变化和极端天气保证大棚内的恒温等优点，因而具有很好的推广使用价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明相变蓄热模块内部结构图；

图3为本发明相变散热器的结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为本发明相变散热器定位盘示意图；

图6为本发明环形导水管的俯视图；

图中标号

1太阳能集热器、 2相变散热器顶板、3散热器中心柱、4散热器底盘、5环形导水管、6散热管定位盘、7太阳能集热器出水口、8内壳体、9保温材料层、10第一水管道、11第一截止阀、12第二水管道、13第二截止阀、14盘管式换热器、15铝基粒子相变材料、16反射板、17直立式散热管、18过度管、19循环泵、20三通管道、21第三截止阀、22第三水管道、23微型增压泵、24第四水管道、25混凝土基面、26大棚温度传感器、27换热器进水端口、28换热器出水端口、29联动控制器、30环形导水管入水端口、31环形导水管出水端口、32环形导水管定位条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明

如图1、图2、图3所示，一种恒温大棚，包括大棚骨架组件、相变蓄热组件、辐射散热组件，其大棚骨架组件包括大棚北墙（后墙），两侧的山墙，以及拱棚钢架支撑的弧形采光大棚，在后墙顶部外侧沿大棚横向长度方向设置有太阳能集热器1且通过定位装置固定；相变蓄热组件包括固定安装在相变散热器底盘4上的圆筒体中心柱3，以及布置在圆筒体中心柱3内的相变蓄热模块，相变蓄热模块包括外壳体，高效保温材料9，内壳体8，盘管式换热器14，铝基粒子相变介质15，三通管道20；辐射散热组件包括圆筒体反射板16，散热管定位盘6，散热器底盘4，散热器中心柱壳体3，散热器顶盘板2，环形导水管5，立杆式散热管17，散热器中心柱3固定安装在散热器底盘4上，底盘固定在预制混凝土基面25上；散热管定位盘6套装在散热器中心柱3中端的一段，且焊接固定，在底盘4与散热管定位盘6之间设置有环形导水管5；在导水管5的外弧面上有序设置有若干内外相通的端口，在端口的内弧面设有螺纹。在散热器中心圆柱3底部一段套装有环形导水管5，且通过定位条32固定在中心柱上。散热管定位盘6上的一圈圆孔与环形导水管5外壁的一圈端口同位相对称。

在太阳能集热水箱1的一侧底端设有热源出水口7，连有第一水管道10，在太阳能集热水箱1的上端设置有回水孔。

在散热器中心柱3壳体内设置有相变蓄热模块；相变蓄热模块设有入水端口27和出水端口28；入水端口27与第一水管道10的一端连接，第一水管道10的另一端串接第一截止阀11连接太阳能集热水箱1的出水口；相变蓄热模块的出水端口28连接过度管18的一端，过度管18的另一端串接循环泵19与三通管道20的第一端口连接；三通管道20的第二端口连接第二水管道12的一端，第二水管道12的另一端串接第二截止阀13连接太阳能集热水箱1；三通管道20的第三端口连接第三水管道22的一端；第三水管道22的另一端串接第三截止阀21连接环形导水管5的入水端口30；环形导水管5的出水端口31连接第四水管道24的一端，第四水管道的另一端串接微型增压泵23与太阳能集热水箱连接。所述第一水管道10设有第一截止阀11，第二水管道12设置有第二截止阀13，第三水管道22设置有第三截止阀21。

其中，系统设有两条水循环管路；系统在相变蓄热过程中通过电子联动控制器29打开第一截止阀11、第二截止阀13同时打开循环泵19，关闭第三截止阀21；太阳能集热水箱1的热水通过循环泵流入第一水管道10，经由相变蓄热模块的入水端口27，通入盘管式换热器14（放热加热模块内的相变介质），再经相变蓄热模块的出水端口28流经三通管道20，再经第二水管道12回流到太阳能集热水箱（构成水循环蓄热通道）。

系统在辐射散热过程中通过电子联动控制器29关闭第二截止阀13，同时打开第三截止阀22；太阳能集热水箱的热水通过第一水管道10，经由相变蓄热模块的入水端口27，通入盘管换热器14，加热盘管换热器内的循环水，再经相变蓄热模块的出水端口28流经三通管道20，经由三通管道20通入环形导水管5的入水端口30，加热散热管排，再经环形导水管5的出水端口31流经第四水管道24经微型增压泵23回流到太阳能集热水箱（构成水循环释热通道）。

如图1所示，在温室大棚内设置有相变散热器；相变散热器为松散的圆柱形热管列阵结构，包括散热器中心圆柱壳体3，由下而上包括散热器圆柱底盘4，环形导水管5，散热管定位盘6和散热器顶板2；中心圆柱3固定安装在散热器底盘4上；底盘固定安装在预制混凝土基面25上；散热管定位盘6套装在中心柱中端的一段，且焊接固定；在底盘4与散热管定位盘6之间的一段设有环形导水管5，且通过定位条32固定在中心柱上。散热管定位盘6上的一圈圆孔与环形导水管5外壁的一圈端口同位相对称。

如图2所示，在相变蓄热模块内设置有盘管式换热器14；盘管式换热器设有入水端口27和出水端口28；盘管换热器的入水端口作为相变蓄热模块的入水端口；盘管式换热器的出水端口亦作为相变蓄热模块的出水端口；相变蓄热模块的入水端口27与第一水管道10连接；相变蓄热模块的出水端口28连接过度管18的一端，过度管18的另一端串接循环泵19与三通管道20的第一端口连接。

如图2、图3、图4所示，相变散热器中心圆柱3为空心壳体结构，在空心壳体内设置有相变蓄热模块；相变散热器中心圆柱壳体兼作为相变蓄热模块的外壳；相变蓄热模块为圆筒体结构，由内向外包括内筒体8、保温材料9、外壳体3（中心柱壳体）。

在散热器中心柱壳体的外弧面包覆有反射板16。

如图5所示，散热管定位盘6为圆盘钢板结构，在圆盘中心设置有通透圆孔，圆孔的直径大于中心圆柱壳体的外径，且可套装在中心圆柱上；沿圆盘式板体的内弧面周长方向有序设置有若干通透的圆孔，且圆孔的直径大于单根散热管的外径。

如图6所示，环形导水管5设有入水端口30和出水端口31，入水端口30与第三水管道22连接，出水端口31与第四水管道24连接。

如图1、图2、图3所示，在中心圆柱的周围有序布满若干散热管，且围成圆周形管排阵列；单根散热管17的一端穿过定位盘6的圆孔，伸入到相对应的环形导水管5的端口，且通过管体螺纹和定位装置固定，单根热管的另一端与相变散热器顶板2连接。

系统第一水管道10设有第一截止阀11，第二水管道12设置有第二截止阀13，第三水管道22设有第三截止阀21。

在恒温大棚内设有温度传感器26，温度传感器控制大棚内的温度变化状态；温度传感器26的信号输出端与联动控制器29的信号输入端连接，联动控制器29的信号输出端与循环泵19的信号输入端连接，当温度传感器测得大棚内的温度低于或高于设定值时，将信号传递到联动控制器29决定循环泵19的开启或者关闭。

单根热管采用导热金属制成；热管为封闭式空心管体，在空心管体内装灌相变材料超导液，且热管是密封无泄漏，管内自然形成真空状态；单根热管按圆周形管排阵列，有序分布在中心柱的周围；热管蒸发端完全浸置于在环形导水管内的热水中，当循环泵抽取的热水流经环形导水管时，热管蒸发端内的相变材料被激活并气化蒸发产生高温气体，通过热管外弧面和圆柱反射板向恒温大棚内供暖。