一种阳光温室集散热热能回收醇基能源热源整体运转系统的制作方法

本发明涉及植物大棚温度控制领域，具体的说是一种阳光温室集散热热能回收醇基能源热源整体运转系统。

背景技术：

日光温室是节能日光温室的简称，又称暖棚，由俩侧山墙、维护后墙体、支撑骨架及覆盖材料组成，是我国北方地区独有的一种温室类型，是一种在室内不加热的温室，通过后墙体对太阳能吸收实现蓄放热，维持室内一定的温度水平，以满足蔬菜作物生长的需要。

日光温室是采用较简易的设施，充分利用太阳能，在寒冷地区一般不加温进行蔬菜越冬栽培，而生产新鲜蔬菜的栽培设施日光温室具有鲜明的中国特色，是我国独有的设施，日光温室的结构各地不尽相同，分类方法也比较多，按墙体材料分主要有干打垒土温室，砖石结构温室，复合结构温室等，按后屋面长度分，有长后坡温室和短后坡温室，按前屋面形式分，有二折式，三折式、拱圆式、微拱式等,按结构分，有竹木结构、钢木结构、钢筋混凝土结构、全钢结构、全钢筋混凝土结构、悬索结构，热镀锌钢管装配结构。

前坡面夜间用保温被覆盖，东、西、北三面为围护墙体的单坡面塑料温室，统称为日光温室，其雏型是单坡面玻璃温室，前坡面透光覆盖材料用塑料膜代替玻璃即演化为早期的日光温室，日光温室的特点是保温好、投资低、节约能源，非常适合我国经济欠发达农村使用。

阳光温室在中午阳光饱和状态下为保证植物生长最佳温度需求，对超温的热空气均排放出去，因热源空气温度一般在30℃～35℃左右，常规下没有采取相应热源回收方式收集利用，这样就对这种无偿的热源形成白白浪费。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种阳光温室集散热热能回收醇基能源热源整体运转系统，能实现工作效率高、操作简单、加工精度高的功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种阳光温室集散热热能回收醇基能源热源整体运转系统，其包括排气风口、风管、温度测点、系统控制柜、离心风机、换热水箱外壳、箱内流道换热管、换热循环水泵、出风口、地暖回水管、地暖供水管、地暖干管常闭电磁阀、地暖干管常开电磁阀、换热水箱内壳、进风口、电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C、电磁阀D、集热温度探头A、集热温度探头B、集热温度探头C、换热水箱、地暖水箱、甲醇锅炉、地暖盘管、太阳能集热板、分水器、集水器、循环水泵，所述系统控制柜连接离心风机，所述系统控制柜连接地暖干管常闭电磁阀，所述系统控制柜连接地暖干管常开电磁阀，所述系统控制柜连接温度测点，所述系统控制柜连接换热循环水泵，所述系统控制柜连接电磁阀A，所述系统控制柜连接电磁阀B，所述系统控制柜连接电磁阀C，所述系统控制柜连接循环水泵，所述系统控制柜连接电磁阀D，所述系统控制柜连接集热温度探头A，所述系统控制柜连接集热温度探头C，所述集热温度探头C设置在地暖水箱内侧，所述系统控制柜连接集热温度探头B，所述集热温度探头B设置在换热水箱内侧，所述系统控制柜连接甲醇锅炉；

所述换热水箱外壳连接换热水箱内壳，所述换热水箱外壳、换热水箱内相同位置设置有进风口，所述换热水箱外壳、换热水箱内相同位置设置有出风口，所述换热水箱内壳连接箱内流道换热管，所述离心风机连接进风口，所述离心风机连接风管，所述风管上等间距均匀设置有若干排气风口，所述换热水箱内壳连接地暖回水管，所述换热水箱内壳连接地暖供水管，所述地暖回水管连接地暖干管常开电磁阀，所述地暖供水管连接地暖干管常闭电磁阀，所述地暖供水管连接换热循环水泵，所述换热循环水泵连接换热水箱内壳；

所述太阳能集热板通过管路连接电磁阀A，所述太阳能集热板通过管路连接电磁阀B，所述电磁阀A通过管路连接循环水泵，所述循环水泵通过管路连接电磁阀D，所述电磁阀D通过管路连接地暖水箱，所述电磁阀B通过管路连接地暖回水管，所述地暖回水管连接集水器，所述集水器上方设置有分水器，所述分水器连接地暖供水管，所述集水器连接地暖盘管，所述分水器连接地暖盘管，所述地暖盘管设置在地表面下方。

进一步，所述箱内流道换热管分两组，上下排列，每组中箱内流道换热管等间距平行排列。

进一步，所述进风口设置在换热水箱内、外壳侧面上部，所述出风口设置在热水箱内、外壳侧面下部。

进一步，所述风管、排气风口均设置在温室内高处抽取排放热空气。

进一步，所述温度测点、离心风机、电磁阀A、电磁阀B、电磁阀C、循环水泵、电磁阀D、换热循环水泵、集热温度探头A、集热温度探头C、集热温度探头B、甲醇锅炉、地暖干管常闭电磁阀、地暖干管常开电磁阀通过接线端子连接系统控制柜。

进一步，所述甲醇锅炉通过管路连接地暖水箱，所述甲醇锅炉通过管路连接太阳能集热板。

本发明的有益效果是：

1.本发明以太阳能为能源，以日光温室后墙集、散热器中的水为蓄热介质，以日光温室中的浅层土壤为蓄热体，晚间通过水的循环将温室中的热量转移并储存到浅层土壤中，以提高温室蓄积的热量，浅层土壤蓄积的热量又源源不断的释放到温室中，以提高温室低温时段的温度。

2.本发明通过白天的蓄热，温室浅层土壤的温度升高明显，30 cm 深度处土壤温度平均升高，盖上保温被后试验温室与对照温室温差开始增加平均气温差。

3.本发明通过采用集热器产品的功能转换及系统流程，实现了降低投入费用和增加了使用功能。

4.本发明通过采用离心风机和风管，实现了阳光温室室内热源回收的功能。

5.本发明通过采用甲醇燃料锅炉，实现了在最不利时间工况下的热量保证，又达到了环保要求。

附图说明

图1是本发明热源回收二次热源利用及换热水箱供热系统示意图。

图2是本发明太阳能集热系统示意图。

图3是本发明系统整体结构图。

图4是本发明接线端子电路图。

图5是本发明接线端子结构示意图。

附图标记说明：1-排气风口；2-风管；3-温度测点；4-系统控制柜；5-离心风机；6-换热水箱外壳；7-箱内流道换热管；8-换热循环水泵；9-出风口；10-地暖供水管；11-地暖干管常闭电磁阀；12-地暖干管常开电磁阀；13-换热水箱内壳；14-进风口；15-地暖回水管；16-电磁阀A；17-电磁阀B；18-电磁阀C；19-电磁阀D；20-集热温度探头A；21-集热温度探头B；22-集热温度探头C；23-换热水箱；24-地暖水箱；25-甲醇锅炉；26-地暖盘管；27-太阳能集热板；28-分水器；29-集水器；30-循环水泵。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

参见图1至3是本发明热源回收二次热源利用及换热水箱23供热系统示意图、太阳能集热系统示意图、系统整体结构图，其包括排气风口1、风管2、温度测点3、系统控制柜4、离心风机5、换热水箱23外壳6、箱内流道换热管7、换热循环水泵8、出风口9、地暖回水管15、地暖供水管10、地暖干管常闭电磁阀11、地暖干管常开电磁阀12、换热水箱23内壳13、进风口14、电磁阀A16、电磁阀B17、电磁阀C18、电磁阀D19、集热温度探头A20、集热温度探头B21、集热温度探头C22、换热水箱23、地暖水箱24、甲醇锅炉25、地暖盘管26、太阳能集热板27、分水器28、集水器29、循环水泵30，系统控制柜4连接离心风机5，系统控制柜4连接地暖干管常闭电磁阀11，系统控制柜4连接地暖干管常开电磁阀12，系统控制柜4连接温度测点3，系统控制柜4连接换热循环水泵8，系统控制柜4连接电磁阀A16，系统控制柜4连接电磁阀B17，系统控制柜4连接电磁阀C18，系统控制柜4连接循环水泵30，系统控制柜4连接电磁阀D19，系统控制柜4连接集热温度探头A20，系统控制柜4连接集热温度探头C22，集热温度探头C22设置在地暖水箱24内侧，系统控制柜4连接集热温度探头B21，集热温度探头B21设置在换热水箱23内侧，系统控制柜4连接甲醇锅炉25；

换热水箱23外壳6连接换热水箱23内壳13，换热水箱23外壳6、换热水箱23内相同位置设置有进风口14，换热水箱23外壳6、换热水箱23内相同位置设置有出风口9，换热水箱23内壳13连接箱内流道换热管7，离心风机5连接进风口14，离心风机5连接风管2，风管2上等间距均匀设置有若干排气风口1，换热水箱23内壳13连接地暖回水管15，换热水箱23内壳13连接地暖供水管10，地暖回水管15连接地暖干管常开电磁阀12，地暖供水管10连接地暖干管常闭电磁阀11，地暖供水管10连接换热循环水泵8，换热循环水泵8连接换热水箱23内壳13；

太阳能集热板27通过管路连接电磁阀A16，太阳能集热板27通过管路连接电磁阀B17，电磁阀A16通过管路连接循环水泵30，循环水泵30通过管路连接电磁阀D19，电磁阀D19通过管路连接地暖水箱24，电磁阀B17通过管路连接地暖回水管15，地暖回水管15连接集水器29，集水器29上方设置有分水器28，分水器28连接地暖供水管10，集水器29连接地暖盘管26，分水器28连接地暖盘管26，地暖盘管26设置在地表面下方。

箱内流道换热管7分两组，上下排列，每组中箱内流道换热管7等间距平行排列，进风口14设置在换热水箱23内、外壳侧面上部，出风口9设置在热水箱内、外壳侧面下部，风管2、排气风口1均设置在温室内高处抽取排放热空气，温度测点3、离心风机5、电磁阀A16、电磁阀B17、电磁阀C18、循环水泵30、电磁阀D19、换热循环水泵8、集热温度探头A20、集热温度探头C22、集热温度探头B21、甲醇锅炉25、地暖干管常闭电磁阀11、地暖干管常开电磁阀12通过接线端子连接系统控制柜4，甲醇锅炉25通过管路连接地暖水箱24，甲醇锅炉25通过管路连接太阳能集热板27。

据热力学有关定律，在自然状态下，在有限空间和时间内，热永远都只能由热处转到冷处，热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，物体之间的不同部分之间存在温度差，就会有热传递现象发生，并且将一直继续到温度相同的时候为止，发生热传递的唯一条件是存在温度差，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加，热传递就是能量转移的一种方式。

本发明是以以上的定律原理为设计基础构思，在温室出气口设置排气管，延伸至室内换热水箱23，当热空气从离心风机5吸入热风从进风口14进入换热水箱23外壳6与换热水箱23内壳13之间交流后从对位下部出风口9排出，水箱为换热器,里面储存适量水源，箱内水温低于热空气，风管2在离心风机5采用吸风方式下循环工作,将热量与水箱中水交换，把热量传递到水箱水中，热空气降低为低温空气输出大棚室外，系统成为一个循环过程，系统控制柜4控制热空气排放热风同步启动，停止时即关闭，当热空气对水箱加热一定时间，系统在水箱水温达到设定25℃时，指令换热循环水泵8进行循环，与地暖管路控制系统自动切换开启，形成地暖系统循环，当水温降至18℃，循环系统停止，通过水温的不断循环，对地暖供热系统土壤进行加温储能。

控制系统白天阳光下根据集热效能对太阳能集热板27发出指挥信号进行集热，晚间根据室内温度及地暖水箱24温度信号对太阳能集热板27功能转换散热，太阳能集热板27在储能设备储能后，晚上室内温度降低设定值时，系统控制太阳能集热板27、地暖水箱24和末端系统运行，散热板向室内散热、控制并对地暖供热，保证棚内温度，以提高棚内光合效率；控制系统配置温度信号及时间程序控制对太阳能集热板27集热、散热，并在中午阳光饱和状态下时，地暖水箱24温度低于热空气，进行排放热能系统转换回收，在换热水箱23温度达设定值时，对地温系统进行加热，当室内温度达正常状态下，系统恢复原有集热、换热功能；当太阳能集热器温度T1与集热水箱中的水温信号T2温差≥7℃时，集热循环泵启动，将集热器中热水循环进集热水箱，当两者温差≤3℃时，集热循环泵停止，形成太阳能集热器对储热装置的温差循环加热；当室内温度信号点降低为设定植物生长值时，系统反功能温差循环，循环水泵30启动，散热器温度T1与集热水箱中的水温T2温差≥7℃时，将地暖水箱24中热水循环进散热器；当两者温差≤3℃时，室内温度达设计需求，循环泵P停止，形成夜间水箱储热装置对散热器的温差循环供热。

参见图4至5是本发明接线端子电路图、接线端子结构示意图，本发明集、散热，热能回收，甲醇锅炉25运转系统流程控制柜设置为：1.输入端为温度T1、T2、T3、T5、T6、T7，水位W1/T3、W2/T4；2.输出端为E1、E2、E3、E4、P1、P1、P3、风机F、备用；3.系统在地暖水箱2410与集热管末端采用一根管路二个系统控制的功能。

集热换热功能分为集热功能温差循环、夜间散热、地暖换热，集热功能温差循环是当T3<18且T1-T3>7时，启动P1、E1、E3，当T3>25或T1-T3<3时，关闭P1、E1、E3，是为白天集热；夜间散热是在可调的一个时间段内，当水箱温度T3>50时启动P1、E1、E3，当水箱温度T3<18时，关闭P1、E1 、E3，是为夜间散热；地暖换热功能是每天在一个时间段内可调当T3>45时启动P1、E2、E4对地暖进行加热，当在这一时间段外，或者 T3<18时，关闭P1、E2、E4，从而进行地暖换热。

甲醇锅炉25的控制方式是地暖水箱24温度T3低于设置信号，P2输出，信号达设置位置，T3关闭；换热水泵的控制方式是在一个可调的时间段内 T4>45时，启动P3、E1、E3，T4<50时，关闭P3、E1、E3；离心风机5的控制方式是在一个可调的时间段内，当T5>30时，启动离心风机5,当T5<=20时关闭离心风机5；低水位保护方式是W1=0时，P1、E2、E4不启动，W2=0时，P3不启动，W1=0且W2=0时，E1、E3不启动；如晚间须对地暖加温，末端电磁阀采用手动控制调控或恢复白天原有功能；辅助加热控制方式是当T3低于信号设定值时，启动甲醇锅炉25，潜水泵P2工作，达设定温度，系统停止，系统流程面板采用自动、手动控制键，系统方便使用。

本发明通过采用一套控制切换，对集热、散热、热空气回收的离心风机5、循环水泵30、换热循环水泵8、甲醇锅炉25均编程为自动控制及手动操作模式，来控制糸统设置功能，自动运行，减少循环管路系统费用投入，“棚内信息采集整理模块”实时采集棚内室温、空气湿度、土壤温度、湿度等数据，经网络系统上传至云端，进行数据分析整理后可发送至客户端和移动终端，用户可随时随地掌握实时数据并控制棚内设备的运行。