专利名称：以水泥预制构件组成的温室地表蓄热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以水泥预制构件组成的温室地表蓄热装置，实现太阳能地下贮存，用于降低白天温室内过高的气温、提高土壤温度，夜间利用蓄热为温室加温。
背景技术：
目前，温室地下换热系统在法国、意大利、加拿大、希腊、日本、中国等国进行研究与应用，主要用于温室加热与降温，均有良好的温度调节能力与节能效果。现有的温室地下换热系统由温室、地下埋管(金属管、混凝土管、PVC管等)、土壤、鼓风机等组成。土壤是蓄热体，因部分系统的蓄热体无隔热层，部分系统只在蓄热体的顶部或周围设置了隔热层，底部无隔层，导致大量热量由蓄热体未隔热的区域流失，太阳能季节贮存系统地下贮存能量的可利用部分小于系统运行所消耗的电能，不能实现有效蓄热，太阳能日贮存系统可利用的热能与系统运行的电能之差仅为6.5MJ/m2，系统运行效率低。
参考文献[1]M.Santamouris，G.Mihaladakou，C.A.Balaras，J.O.Lewis，M.Vallindtas，andArgiriiou.Energy Conservation in Greenhouse with Buried pipes[J].Energy，1996，21(5)353～360[2]M.Santamouris，G.Mihaladakou，C.A.Balaras，etc.Use of buried for energyconservation in cooling of agricultural greenhouses.Solar Energy，1995，55(2)111～124[3]马承伟，黄之栋，穆丽君.连栋温室地中热交换系统贮热加温的试验[J].农业工程学报，1999，15(2)160～164[4]K.Kurata，T.Takakura.Underground storage of solar energy for greenhouse heating.I.Analysis of seasonal storage system by scale and numerical models[J].Transactions ofthe ASAE，1991，34(5)2181～2186[5]K.Kurata，T.Takakura.Underground storage of solar energy for greenhouse heating.II.Comparison of seasonal and daily storage system[J].Transactions of the ASAE，1991，34(5)2181-2186[6]D.O.baster.Energy exchanges and related temperatures of an earth-tube exchanger in thecooling mode.Transactions of the ASAE，1992，35(1)275-285[7]D.O.baster.Energy exechanges and related temperatures of an earth-tube exchanger in theheating mode.Transactions of the ASAE，1994，37(1)257-267
发明内容
为了克服现有温室地下换热系统蓄热体无隔热层而导致热量损失严重、运行效率低、施工工序复杂等缺点，本实用新型设计了一种新型温室地下蓄热加温系统，不仅能够有效地将温室内大量热能贮存于蓄热体，降低温室白天过高的气温，且贮存的热量不易流失，能够提高土壤(基质)温度，并为夜间加温提供热源，同时易于产业化、大规模生产。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是以水泥预制构件组成的温室地表蓄热装置由温室、地坪、换热通道、轴流式风机、进气道、排气道等组成，换热管道一端与进气道相连通，另一端与排气道相连通。地坪既是热汇，也是热源，由蓄热层、隔热层、换热管道组成，蓄热层由表面的水泥砂浆找平层、结构层与下层的预应力混凝土圆孔板组成，结构层为C15混凝土，内配钢筋网；预应力混凝土圆孔板的中间圆孔构成了换热管道的管壁，换热管道在温室跨度内沿纵向布置，并与进气道、排气道相连通组成并联系统。蓄热层下设隔热层，由水泥、煤渣按一定比例混合。温室内的空气在轴流式风机的作用下流经导风管、进气道、换热管道，将白天温室内多余的热量贮存于蓄热层，同时提高地温，夜间将蓄热层中的蓄热随气流输送至温室内，补充温室内热量不足。由于在热量损失最大换热面——蓄热层底部设置了隔热层，热量流失少；而地坪蓄热层上表面无隔热层，当夜间温室内空气温度低于蓄热层温度时，其中的蓄热以导热的方式缓慢地传入温室空气中。
本实用新型的有益效果是，不仅可以降低温室白天过高的气温，同时在蓄热层中贮存了大量热能，且蓄热不易流失，是夜间加温的热源。此外，轴流式风机、导风管、蓄热层都是机电、建筑通用的设备、构件，简化了施工工序，易于大规模推广应用。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的热量传递原理图。
图2是本地下蓄热加温系统地坪剖面构造图。
图中1.温室，2.空气，3.轴流式风机，4.导风管，5.进气道盖板，6.进气道，7.热流，8.蓄热层，9.隔热层，10.换热管道，11.排气道，12.排气道盖板。
注(1)蓄热层由表面自底部依次由水泥砂浆找平层、结构层、预应力混凝土圆孔板组成。水泥砂浆找平层厚20mm，水泥∶砂(体积比)＝1∶3，在地坪的横向由两侧至中心为3/1000的斜度；结构层为C15混凝土，厚70mm，内配φ6@100钢筋网；预应力混凝土圆孔板选用YRKB4-36-12A四孔板，两板之间圆孔用给水用PVC管连接，圆孔构成换热管道；(2)隔热层(水泥∶煤渣＝1∶6)厚200mm；(3)进气道、排气道截面高400mm，宽500mm；
(4)导风管采用φ800mm的混凝土涵管；(5)轴流式风机每108m2管道面积安装1台250W轴流式风机，排风量9000m3/h，全压25Pa；(6)进气道盖板为50mm厚混凝土板，内配φ8@80钢筋，宽600mm，长1000mm，板底两侧(长边)、板两侧(短边)粘贴密封橡胶带；(7)排气道盖板为50mm厚混凝土板，内配φ6@80钢筋，宽600mm，长1000mm。
具体实施方式
在
图1中，导风管(4)一端与轴流式风机(3)出口连接，另一端与进气道(6)连接，进气道(6)与换热管道(10)并联，换热管道(10)的另一端与排气道(11)相通，且排气道(11)的两侧与温室相通。启动轴流式风机(3)，温室(1)内空气(2)依次流流经导风管(4)、进气道(6)、换热管道(10)、排气道(11)，最终输送到温室(1)内。白天，温室内空气(2)温度升高，有时气温可能超过作物生长的临界温度，而蓄热层(8)内温度较低，且蓄热层(8)与静止空气的传热较慢。当温室(1)内气温高于设定值(一般20～25℃)时，启动轴流式风机(3)，使温室内的热空气(2)流经换热管道(10)，蓄热层(8)作为热汇，空气(2)中的热能向蓄热层(8)转移，降低白天温室内温度，同时使蓄热层(8)的温度升高，蓄热层(8)内贮存了大量的热能。夜间，温室内气温逐渐降低，当气温低于蓄热层(8)温度时，蓄热层(8)作为热源，其中的蓄热以导热的方式缓慢地传入温室(1)空气(2)中。当温室(1)内气温低于设定值(一般8～12℃)时，启动轴流式风机(3)，使温室(1)内空气(2)流经换热管道(10)而被加热，加热热流(7)随气流向温室(1)内输送，从而提高温室(1)内空气(2)的温度。
权利要求1.一种以水泥预制构件组成的温室地表蓄热装置，在温室中，轴流式风机、导风管、进气道、换热管道、排气道顺序连接，其特征是换热管道一端与进气道相连通，另一端与排气道相连通。
2.根据权利要求1所述的以水泥预制构件组成的温室地表蓄热装置，其特征是蓄热层由表面自底部依次由水泥砂浆找平层、结构层、预应力混凝土圆孔板组成，结构层为C15混凝土，内配钢筋网；预应力混凝土圆孔板的圆孔构成换热管道。
3.根据权利要求1所述的以水泥预制构件组成的温室地表蓄热装置，其特征是在蓄热层下设隔热层。
专利摘要一种以水泥预制构件组成的温室地表蓄热装置，能够贮存太阳能并用于温室加温。它是在温室中，轴流式风机、导风管、进气道、换热管道、排气道顺序连接，换热管道一端与进气道相连通，另一端与排气道相连通；蓄热层由表面自底部依次由水泥砂浆找平层、结构层、预应力混凝土圆孔板组成，预应力混凝土圆孔板的圆孔构成换热管道；在蓄热层下设隔热层。轴流式风机运行，使温室内空气流经换热管道，白天将温室内空气中的热能贮存于蓄热层中，提高蓄热层的温度，降低温室内气温，夜间蓄热层对流经换热管道的空气加温，提高温室内气温，为温室内作物生长提供适宜的土壤温度与环境温度。
文档编号F24D5/10GK2781233SQ0327671
公开日2006年5月17日 申请日期2003年8月25日 优先权日2003年8月25日
发明者崔绍荣, 苗香雯, 王永维 申请人:崔绍荣, 苗香雯, 王永维