專利名稱：一種日光溫室的相變廢熱回收換氣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種日光溫室通風(fēng)換氣風(fēng)機(jī)，特別涉及一種可以利用復(fù)合相變材料高效回收通風(fēng)換氣余熱的日光溫室的相變廢熱回收換氣機(jī)，該相變廢熱回收換氣機(jī)可以在進(jìn)行通風(fēng)換氣的同時(shí)將換出空氣的熱量收集起來，進(jìn)而通過內(nèi)部空氣對(duì)流將熱量保存在溫室內(nèi)部，從而可以在不影響溫室通風(fēng)性能的條件下，極大地提高日光溫室的保溫性能。
背景技術(shù)：
通風(fēng)換氣對(duì)日光溫室正常運(yùn)行來說非常必要，主要原因是溫室的階段性溫度過高或者濕度過高，引入外部空氣來降低室內(nèi)溫度或降低室內(nèi)的濕度。另一個(gè)非常重要的原因是，為了給日光溫室內(nèi)部引入足夠的二氧化碳，以滿足日光溫室內(nèi)的作物進(jìn)行正常的生長(zhǎng)。目前，常規(guī)的日光溫室都采用前屋腳風(fēng)口和屋頂風(fēng)口的自然通風(fēng)進(jìn)行通風(fēng)換氣，部分高檔日光溫室采用了風(fēng)機(jī)通風(fēng)，由于這些日光溫室建筑通風(fēng)設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)，導(dǎo)致日光溫室在通風(fēng)換熱時(shí)大量的熱量被帶出溫室，導(dǎo)致溫室內(nèi)的蓄熱條件差。經(jīng)太陽(yáng)輻射提供了足夠的能量，但是由于蓄熱手段的問題導(dǎo)致大量的熱能不能夠有效地儲(chǔ)蓄在日光溫室內(nèi)部，進(jìn)而導(dǎo)致日光溫室整體的保溫性能嚴(yán)重不足。申請(qǐng)人:通過對(duì)日光溫室換氣系統(tǒng)中的各代表性結(jié)構(gòu)的詳細(xì)分析計(jì)算，得到了西北地區(qū)日光溫室的傳熱基本規(guī)律。除去保溫性能較差的普通后墻溫室，其他典型結(jié)構(gòu)溫室整體的熱量損失中，白天的熱損失約占到總熱損的80%，夜間的損失僅為20%左右。在這白天損失的能量中，約有65%的熱損失是通過溫室維護(hù)結(jié)構(gòu)損失的，約有35%是通過通風(fēng)而損失的。通過日光溫室的整 體傳熱分析，日光溫室在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上需要具備足夠的余熱回收能力，只有其具備了足夠的余熱回收能力，才能有效地調(diào)節(jié)日光溫室內(nèi)的溫度。日光溫室通風(fēng)換氣研究的關(guān)鍵，不僅僅是單純提高整體結(jié)構(gòu)的通風(fēng)換氣性能，更重要的是要提高后通風(fēng)換氣時(shí)的廢熱回收能力，從而提高溫室的整體保溫性能。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有日光溫室通風(fēng)系統(tǒng)存在的缺陷或不足，本發(fā)明目的在于，提供一種日光溫室的相變廢熱回收換氣機(jī)，該相變廢熱回收換氣機(jī)可以根據(jù)風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣和排氣進(jìn)行蓄熱和放熱。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:一種日光溫室的相變廢熱回收換氣機(jī)，其特征在于，包括復(fù)合相變換熱箱，在復(fù)合相變換熱箱內(nèi)設(shè)有換熱翅片管和軸流風(fēng)機(jī)，其中，軸流風(fēng)機(jī)位于復(fù)合相變換熱箱一側(cè)，換熱翅片管位于復(fù)合相變換熱箱的另一側(cè)；所述的復(fù)合相變換熱箱的箱體內(nèi)壁上有連通的空腔，空腔內(nèi)封裝有液體的復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料，該液體復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料在箱內(nèi)體壁空腔中自由流動(dòng)；該復(fù)合相變換熱箱內(nèi)壁的上下空腔之間由換熱翅片管相連通，位于換熱翅片管下方的復(fù)合相變換熱箱內(nèi)壁上還有冷凝水收集槽。當(dāng)日光溫室室內(nèi)溫度升高時(shí)，開動(dòng)軸流風(fēng)扇進(jìn)行排氣通風(fēng)，該風(fēng)扇會(huì)在換氣風(fēng)機(jī)的相變風(fēng)道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，該負(fù)壓驅(qū)動(dòng)日光溫室內(nèi)的濕熱空氣流經(jīng)復(fù)合相變換熱箱A內(nèi)部，進(jìn)而和復(fù)合相變換熱箱A的箱體內(nèi)部的復(fù)合相變材料進(jìn)行熱量和水分的交換，從而達(dá)到將熱量蓄積在復(fù)合相變換熱箱A的相變材料中，同時(shí)將凝結(jié)的水分收集到換熱風(fēng)機(jī)的露水收
集管中。當(dāng)日光溫室溫度降低時(shí)，開動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行進(jìn)氣通風(fēng)，該軸流風(fēng)機(jī)會(huì)在日光溫室后墻內(nèi)的空心砌塊風(fēng)道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，進(jìn)而在軸流風(fēng)機(jī)的相變風(fēng)道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，該負(fù)壓驅(qū)動(dòng)日光溫室內(nèi)的濕熱空氣流經(jīng)軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)入復(fù)合相變換熱箱內(nèi)部，進(jìn)而和復(fù)合相變換熱箱內(nèi)部的液體復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料進(jìn)行熱量和水分的交換，由于此時(shí)進(jìn)氣溫度低于復(fù)合相變換熱箱內(nèi)部的溫度，因此熱量會(huì)從復(fù)合相變換熱箱中釋放出來，進(jìn)入日光溫室內(nèi)部，進(jìn)而提高了日光溫室內(nèi)的溫度。而且，由于冷空氣溫度升高過程中會(huì)吸收熱空氣中的水分，進(jìn)而也可以同時(shí)降低日光溫室內(nèi)的濕度，給植物創(chuàng)造更好的生長(zhǎng)環(huán)境。本發(fā)明的日光溫室的相變廢熱回收換氣機(jī)，在復(fù)合相變換熱箱內(nèi)加入了復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料進(jìn)行封裝，適用于安裝在溫室建筑內(nèi)部，和室內(nèi)植物生長(zhǎng)層面相配合，大大提高了日光溫室的建筑性能和生產(chǎn)能力。其結(jié)構(gòu)合理，與現(xiàn)有日光溫室相比不增加成本，而可以大大提高溫室的蓄熱和保溫水平。帶來的技術(shù)效果在于:一、通過系統(tǒng)理論分析得到日光溫室蓄熱的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而通過對(duì)原有日光溫室通風(fēng)換氣系統(tǒng)改造實(shí)現(xiàn)高效蓄熱。二、在建筑結(jié)構(gòu)上可以結(jié)合日光溫室的后墻進(jìn)行一體化建造，不增加建筑成本。同時(shí)，由于該相變廢熱回收換氣機(jī)可以替代原有自然通風(fēng)系統(tǒng)，因此可以省去原通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而大大增強(qiáng)日光溫室結(jié)構(gòu)的整體性和減少結(jié)構(gòu)的遮光率。三、由于只需要簡(jiǎn) 單的小型軸流風(fēng)機(jī)，運(yùn)行的費(fèi)用和保證率高，在實(shí)踐生長(zhǎng)中容易長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。四、運(yùn)行過程中，由于日光溫室內(nèi)空氣流經(jīng)復(fù)合相變換熱箱的同時(shí)空氣中的水分也得到收集，使得這些水蒸汽中的熱量得到了回收，同時(shí)也降低了溫室中的空氣濕度。因此，該熱量交換過程不但可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的高效存儲(chǔ)和釋放，同時(shí)也能有效地降低日光溫室內(nèi)的空氣濕度。為日光溫室內(nèi)種植的作物提供更加適合的生長(zhǎng)環(huán)境。


圖1是本發(fā)明的日光溫室的相變廢熱回收換氣機(jī)正立面和側(cè)立面外觀圖，其中，Ca)是主外觀圖，(b)是(a)圖的左外觀圖(翅管向)；圖2是圖1 (a)的右視外觀圖(風(fēng)機(jī)向)；圖3是圖1 (a)的俯視外觀圖；圖4是圖1 (b)的2-2縱向剖面圖；圖5是圖1 (b)的1-1縱向剖面圖；圖6是圖1 (b)的3-3及4-4縱向不同水平剖面圖，其中(a)是縱向3_3水平剖面，(b)是縱向4-4水平剖面；下面結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式參照附圖1 6，本實(shí)施例給出一種日光溫室的相變余熱回收換熱風(fēng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)包括復(fù)合相變換熱箱A，復(fù)合相變換熱箱A內(nèi)設(shè)有換熱翅片管B和軸流風(fēng)機(jī)C (可以通過改變轉(zhuǎn)向來調(diào)節(jié)氣流方向)，其中，軸流風(fēng)機(jī)C位于復(fù)合相變換熱箱A —側(cè)，換熱翅片管B位于復(fù)合相變換熱箱A的另一側(cè)；復(fù)合相變換熱箱A的箱體內(nèi)壁上存貯有復(fù)合相變材料D。復(fù)合相變換熱箱A的材料采用工程塑料，該復(fù)合相變換熱箱A的箱體具有連通的空腔結(jié)構(gòu)(例如之字形排列結(jié)構(gòu)，除了安裝軸流風(fēng)機(jī)的相應(yīng)位置不設(shè)空腔)，空腔結(jié)構(gòu)中可以容納液體復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料D，可保證液體復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料D在復(fù)合相變換熱箱A內(nèi)壁的空腔間自由流動(dòng)；同時(shí)該復(fù)合相變換熱箱A的上下空腔之間由換熱翅片管B相連通，位于換熱翅片管B下方的復(fù)合相變換熱箱A內(nèi)壁上還有冷凝水收集槽E。換熱翅片管B外部空氣可以在軸流風(fēng)機(jī)C的驅(qū)動(dòng)下?lián)Q出溫室或進(jìn)入溫室，進(jìn)而與相變儲(chǔ)熱材料D進(jìn)行熱量交換；最終達(dá)到將溫室換出空氣中的廢熱存儲(chǔ)在復(fù)合相變換熱箱A內(nèi)部，或者將換入溫室內(nèi)部的空氣進(jìn)行加熱。復(fù)合相變換熱箱A的制作包括以下步驟:步驟一:液體復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料D配方按質(zhì)量比取下列無機(jī)相變材料混合=Na2SO4:9.3%，Na2HPO4.12H20:74%，CaCl2:
1.5%, H2O:13.2%，硼砂(Na2B4O7.IOH2O): 1%, CMC:1% ;以下稱為配比 _4。步驟二:將無機(jī)相變混合材料加熱到70攝氏度，然后讓其變成液態(tài)；加熱過程中充分?jǐn)嚢?，使其成為飽和溶液；步驟三:將無機(jī)相變混合材料`封裝在復(fù)合相變換熱箱A的箱體內(nèi)壁上的空腔內(nèi)；保證液體復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料D在復(fù)合相變換熱箱A內(nèi)壁的空腔間自由流動(dòng)，即得到復(fù)合相變換熱箱A。復(fù)合相變換熱箱A中的液體復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料D主要起存貯換出空氣中的余熱；或者在換入空氣時(shí)，將存儲(chǔ)的熱量釋放到通過管路的空氣中，進(jìn)而加熱換入空氣的溫度。換熱翅片管B的作用是將通過管路的空氣中熱能吸收存貯到復(fù)合相變換熱箱A，軸流風(fēng)機(jī)C的作用是驅(qū)動(dòng)空氣運(yùn)動(dòng)，換出溫室內(nèi)的濕熱空氣或者將外部空氣換入溫室內(nèi)部。冷凝水收集槽E的作用是收集換熱翅片管B外壁的水分，當(dāng)冷凝水收集槽E的水分多時(shí)，可通過一個(gè)引流孔排出復(fù)合相變換熱箱A之外。由于單純用于日光溫室室內(nèi)空氣溫度升高需要的熱量很少，因此該日光溫室的相變廢熱回收換氣機(jī)可以有效地提高日光溫室室內(nèi)的溫度。
權(quán)利要求
1.一種日光溫室的相變廢熱回收換氣機(jī)，其特征在于，包括復(fù)合相變換熱箱(A),在復(fù)合相變換熱箱(A)內(nèi)設(shè)有換熱翅片管(B)和軸流風(fēng)機(jī)(C)，其中，軸流風(fēng)機(jī)(C)位于復(fù)合相變換熱箱(A) —側(cè)，換熱翅片管(B)位于復(fù)合相變換熱箱(A)的另一側(cè)； 所述的復(fù)合相變換熱箱(A)的箱體內(nèi)壁上有連通的空腔，空腔內(nèi)封裝有液體的復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料(D)，該液體復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料(D)在箱內(nèi)體壁空腔中自由流動(dòng)；該復(fù)合相變換熱箱(A)內(nèi)壁的上下空腔之間由換熱翅片管(B)相連通，位于換熱翅片管(B)下方的復(fù)合相變換熱箱(A)內(nèi)壁上還有冷凝水收集槽(E)。
2.如權(quán)利要求1所述的日光溫室的相變廢熱回收換氣機(jī)，其特征在于，所述的軸流風(fēng)機(jī)(C)為小型軸流風(fēng)機(jī)，采用低噪聲軸流風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)從聲源入手，采用低轉(zhuǎn)速、高壓力系數(shù)的設(shè)計(jì)方法制成大弦長(zhǎng)、傾斜式寬葉片，使其在低速驅(qū)動(dòng)的前提下達(dá)到所需風(fēng)量、風(fēng)壓的目的，具有效率高、振動(dòng)小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的日光溫室的相變廢熱回收換氣機(jī)，其特征在于，所述的液體復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料D由以下無機(jī)相變材料按質(zhì)量比混合=Na2SO4:9.3%，Na2HPO4.12H20:74%，CaCl2:1.5%, H2O:13.2%，硼砂 (Na2B4O7.IOH2O): 1%, CMC:1%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種日光溫室的相變廢熱回收換氣機(jī)，包括復(fù)合相變換熱箱，在復(fù)合相變換熱箱內(nèi)設(shè)有換熱翅片管和軸流風(fēng)機(jī)，其中，軸流風(fēng)機(jī)位于復(fù)合相變換熱箱一側(cè)，換熱翅片管位于復(fù)合相變換熱箱的另一側(cè)；復(fù)合相變換熱箱的箱體內(nèi)壁上有連通的空腔，空腔內(nèi)有液體的復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料，該液體復(fù)合相變儲(chǔ)熱材料在箱內(nèi)體壁空腔中自由流動(dòng)；該復(fù)合相變換熱箱內(nèi)壁的上下空腔之間由換熱翅片管相連通，位于換熱翅片管下方的復(fù)合相變換熱箱內(nèi)壁上還有冷凝水收集槽，適用于安裝在溫室建筑內(nèi)部，和室內(nèi)植物生長(zhǎng)層面相配合，大大提高了日光溫室的建筑性能和生產(chǎn)能力。其結(jié)構(gòu)合理，與現(xiàn)有日光溫室相比不增加成本，而可以大大提高溫室的蓄熱和保溫水平。
文檔編號(hào)A01G9/24GK103109706SQ201310042118
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者張勇, 鄒志榮 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)