一种带有相变墙体的新型昼夜土壤供暖系统的制作方法

[0001]
本发明涉及一种带有相变墙体的新型昼夜土壤供暖系统，属于土壤供暖系统技术领域。


背景技术：

[0002]
随着大棚种植果蔬愈发普及，但冬季由于土壤温度过低，大棚内果蔬根系容易受低温冻伤，不利于果蔬的生长，因此发展土壤供暖技术变得更加重要。我国北方大多数农村地区使用火炕、火炉及燃煤锅炉等方式供暖，农村传统采暖方式热转化率较低，能源浪费巨大，土壤受热不均，且环境污染严重，因此迫切需要在北方农村地区推广清洁取暖技术。目前，清洁供暖措施主要有“煤改气”、“煤改电”和可再生能源等方式，但“煤改气”、“煤改电”方案虽为清洁能源，但仍存在价格过高、使用安全、农村地区管路敷设困难、nox污染等问题。
[0003]
目前，现有技术包括单级的太阳能供暖系统和多级互补的太阳能供暖系统，单级太阳能系统不可长时间持续供热，且受日照时长、天气变化的影响，补充的系统都是以电供暖、燃烧、热泵等方式，其中电供暖和燃烧方式存在着浪费资源和污染环境等问题，而热泵性能受外部环境影响较大，在恶劣气候条件下会出现制热量降低的问题，单独使用会使运行费用过高。


技术实现要素：

[0004]
本发明为了解决能源消耗、环境污染及单级太阳能供暖系统无法在夜间持续供暖的问题，提出一种带有相变墙体的新型昼夜土壤供暖系统，在原有的单级太阳能供暖系统上加以改进，白天通过太阳能系统供暖，夜间通过在白天已经存储好热量的相变墙体加热热水，降低成本并解决了上述问题。
[0005]
本发明提出一种带有相变墙体的新型昼夜土壤供暖系统，包括太阳能集热器、蓄热水槽、相变墙体、地下进水泵、太阳能进水泵、相变墙体进水泵、温控阀门、地下管道和地下回水管，所述地下进水泵一端连接蓄热水槽，一端连接地下管道，地下回水管最后连接蓄热水槽，形成回路；所述太阳能进水泵一端连接蓄热水槽，一端连接太阳能集热器，太阳能集热器通过管道再连接蓄热水槽，形成回路；所述相变墙体进水泵一端连接蓄热水槽，一端连接相变墙体，相变墙体再经管道连接蓄热水槽，形成回路，所述温控阀门位于相变墙体进水泵与相变墙体之间。
[0006]
优选地，所述相变墙体包括相变材料和盘管管路，所述相变墙体内填充有相变材料，相变材料中设置有盘管管路。
[0007]
优选地，所述相变材料为石蜡。
[0008]
优选地，所述相变墙体放入透明箱体中，再将透明箱体固定在室内可接受光照的固体墙面上，防止相变时相变材料融化而导致结构变化。
[0009]
本发明所述的带有相变墙体的新型昼夜土壤供暖系统的有益效果为：
[0010]
1、本发明所述的带有相变墙体的新型昼夜土壤供暖系统，在原有的单级太阳能供暖系统上加以改进，将相变墙体作为夜间供热热源，与太阳能供暖系统优势互补，白天利用光照充足时太阳能系统的高效产热的能力，同时相变墙体吸收太阳辐射热量，将热量存储起来，当在夜间和日照不足时，相变墙体进行补充供暖，通过在白天已经存储好热量的相变墙体加热热水，二者优势互补，降低资源的浪费、节约成本、解决环境污染及太阳能供暖系统的不可长时间持续供热，受日照时长、天气变化的问题，从而实现全天持续供暖。
[0011]
2、本发明所述的带有相变墙体的新型昼夜土壤供暖系统，在原有的单级太阳能供暖系统上加以改进，相变墙体在白天通过相变吸收多余的太阳辐射能，实现节能减排，夜间通过在白天已经存储好热量的相变墙体加热热水，在白天和夜间分别发挥各自的优势的同时，解决了单级太阳能供暖系统无法在夜间持续供暖和其它互补供暖系统中如电供暖、燃烧等方式带来的能源消耗、环境污染及经济问题。
附图说明
[0012]
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0013]
在附图中：
[0014]
图1为本发明所述的一种带有相变墙体的新型昼夜土壤供暖系统的结构示意图；
[0015]
图2为本发明所述的相变墙体的主视图；
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图3为本发明所述的相变墙体的侧视图；
[0017]
图中：太阳能集热器1，2-蓄热水槽，3-相变墙体，4-地下进水泵，5-太阳能进水泵，6-相变墙体进水泵，7-温控阀门，8-地下管道，9-地下回水管，10-透明箱体，11-石蜡，12-固体墙体，13-盘管管路。
具体实施方式
[0018]
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：
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具体实施方式一：参见图1-3说明本实施方式。本实施方式所述的带有相变墙体的新型昼夜土壤供暖系统，包括太阳能集热器1、蓄热水槽2、相变墙体3、地下进水泵4、太阳能进水泵5、相变墙体进水泵6、温控阀门7、地下管道8和地下回水管9，
[0020]
所述地下进水泵4一端连接蓄热水槽2，一端连接地下管道8，地下回水管9最后连接蓄热水槽2，形成回路；所述太阳能进水泵5一端连接蓄热水槽2，一端连接太阳能集热器1，太阳能集热器1通过管道再连接蓄热水槽2，形成回路；所述相变墙体进水泵6一端连接蓄热水槽2，一端连接相变墙体3，相变墙体3再经管道连接蓄热水箱2，形成回路。所述温控阀门7位于相变墙体进水泵6与相变墙体3之间，所述温控阀门7可自动感应管道内的水温，设定需要的温度值，则低于此温度，阀门自动关闭，当夜间或者日光不足时，蓄热水槽2内水温如果高于某个设定值，则不需要通入相变墙体3中，当温度过低则自动开启温控阀门7，进行加热
[0021]
所述相变墙体3采用石蜡11为原料，将相变墙体2放入透明箱体10中，再将透明箱体10固定在室内可接受光照的固体墙体12上，防止相变时石蜡11融化所导致的结构变化，并在相变墙体3中放置盘管管路13。相比于其它材料，相变材料通过相变潜热，可以在保持
温度一定时吸收大量的潜热，不至于在吸收热量的同时温度剧增，即减小其与环境的温差，减少热量的损失，使相变墙体可充分利用白天多余的太阳辐射能，实现节能减排。
[0022]
所述的带有相变墙体的新型昼夜土壤供暖系统的工作原理和具体操作过程为：
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所述地下进水泵4一端连接蓄热水槽2，一端连接地下管道8，地下回水管9最后连接蓄热水槽，形成回路。所述太阳能进水泵5一端连接蓄热水槽2，一端连接太阳能集热器1，太阳能集热器1通过管道再连接蓄热水槽2，形成回路。所述相变墙体进水泵6一端连接蓄热水槽2，一端连接相变墙体3，相变墙体3再经管道连接蓄热水槽2，形成回路。
[0024]
在白天阳光充足时，太阳能系统单独工作即可满足加热热水的条件，所以相变墙体系统在白天负责储热，即开启地下进水泵4和太阳能进水泵5，关闭相变墙体进水泵6，蓄热水槽2内的水经太阳能进水泵5的驱动进入太阳能集热器1中，加热后的水回到蓄热水槽2中，通过地下进水泵4，将热水通入地下管道8，再经地下供暖回水管9回到蓄热水槽2中，完成一个供暖循环。同时相变墙体3在白天通过吸收太阳辐射的热量存储热量。
[0025]
在夜间或持续光照不足时，开启地下进水泵4和相变墙体3进水泵，关闭太阳能进水泵5，蓄热水槽2中的水经相变墙体3进水泵的驱动进入到相变墙体中的盘管管路13中进而被加热，随后经管路回到蓄热水槽2，最后通入地下管道8，再经地下供暖回水管9回到蓄热水槽2中，完成一个供暖循环。
[0026]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本发明精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。