一種用于農(nóng)業(yè)大棚地溫增溫的太陽能加熱系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及大棚土壤溫度控制技術領域，具體地說是一種用于農(nóng)業(yè)大棚地溫增溫的太陽能加熱系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]大棚種植是由人工控制室內(nèi)溫度和濕度滿足植物生長需要，從而擺脫了外界自然條件的不良因素。以山東區(qū)域2月份為例，此時大棚內(nèi)溫度可達到30度，但是土壟中的地溫卻在12度左右，即滿足不了植株的快速生長需要，又會因根部低溫引起農(nóng)作物患病。受經(jīng)濟條件限制，大棚內(nèi)土壤沒有有效、經(jīng)濟的加熱增溫裝置。也有個別大棚加裝輔助熱源，但是建造成本過高，能耗過高，難以推廣應用。
[0003]為此，有的大棚進行了輔助加熱處理，
[0004]輔助加熱一般是直接在土壟中鋪設加熱管或是加熱電纜，建造成本過高。加熱裝置復雜，維護成本較高，一旦損壞，非專業(yè)人士難以修復，耽誤使用。普通加熱裝置耗費大量煤電等資源，費用過高，實際生產(chǎn)中難以推廣使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于農(nóng)業(yè)大棚地溫增溫的裝置，以太陽能為主要加熱能量來源，對土壟關鍵部位進行加熱，降低種植成本。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是:
[0007]一種用于農(nóng)業(yè)大棚地溫增溫的太陽能加熱系統(tǒng)，包括大棚、太陽能集熱管、水箱、散熱盤管和溫差循環(huán)栗，所述太陽能集熱管連接水箱，其特征在于，所述散熱盤管埋設在大棚棚內(nèi)的土壤中，所述散熱盤管與水箱之間通過管道連接，所述散熱盤管與水箱之間填充有導熱介質(zhì)，所述散熱盤管與水箱之間的管道中設置有溫差循環(huán)栗；同時，
[0008]在水箱中設置第一溫度傳感器；
[0009]在散熱盤管處的土壤中設有第二溫度傳感器；
[0010]在所述管道中安裝有第三溫度傳感器；
[0011]且上述的三個傳感器和溫差循環(huán)栗分別電連接到控制器的信號輸出端口。
[0012]作為進一步地實施方案，在水箱中設置有輔助加熱裝置。
[0013]作為進一步地實施方案，所述輔助加熱裝置為電加熱管輔助加熱裝置或者燃氣爐中的一種。
[0014]作為進一步地實施方案，還包括四個電磁閥，四個電磁閥分別為第一電磁閥、第二電磁閥、第一輔助電磁閥與第二輔助電磁閥，其中，第一電磁閥、第二電磁閥分別串接在管道的進、出端，同時開、閉；所述第一輔助電磁閥與第二輔助電磁閥分別串接在一個支管中，同時開、閉，且所述支管兩端分別連接管道進、出端。
[0015]作為進一步地實施方案，所述散熱盤管采用S形迂回布置。
[0016]作為進一步地實施方案，所述地埋管為地暖用PE-RT管。
[0017]作為進一步地實施方案，所述太陽能集熱管放置在大棚兩側。
[0018]作為進一步地實施方案，所述散熱盤管依次經(jīng)過棚內(nèi)的植物種植區(qū)。
[0019]作為進一步地實施方案，所述導熱介質(zhì)為循環(huán)防凍介質(zhì)或水。
[0020]本實用新型具有成本低能耗低的效果:
[0021]本裝置具有循環(huán)、熱交換、可控制等功能，利用太陽能給地溫進行增溫，且地埋管直接埋設在土壟中，增溫快。本增溫裝置造價較低，安裝維護簡單。且，本新型利用太陽能集熱器吸收熱量，通過傳熱介質(zhì)用地暖管把熱量傳遞給土壤從而提高地溫。在太陽能集熱技術中，利用金屬平板磁控鍍膜技術提高大棚環(huán)境溫度。在換熱過程中，利用定時換向技術來解決地溫的均衡性。
[0022]通過本裝置的實施，環(huán)境溫度、地溫的提升促進作物的生長，減少生長周期，提高產(chǎn)量。同時由于地溫的提升促進微生物的繁殖，提高肥效。達到節(jié)肥的目的。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的局部示意圖；
[0024]圖2為本實用新型的原理示意圖；
[0025]圖3為地埋管的布置示意圖。
[0026]圖4為實施例二的示意圖。
[0027]圖中:1散熱盤管，2太陽能集熱管，3水箱，4溫差循環(huán)栗，5控制器。
【具體實施方式】
[0028]如圖1、圖2、圖3所示，根據(jù)農(nóng)業(yè)大棚在冬季土壤溫度偏低的情況，現(xiàn)采用太陽能集熱管，收集太陽能熱量加熱防凍循環(huán)介質(zhì)或者水，并在保溫水箱3中進行暫存，太陽能集熱管2的數(shù)量需要據(jù)土壤要求提升的溫度所消耗的熱量計算得出，不同尺寸的大棚，不同數(shù)量的地壟數(shù)需要配備不同數(shù)量的集熱器。大棚土壤內(nèi)布置散熱盤管1，可采用地熱專用管，布置位于每根壟的正下方，植物根系下面。采用蛇形盤管布置，盤管內(nèi)為循環(huán)防凍介質(zhì)或者水，用于熱量的傳導。
[0029]散熱盤管與集熱器之間采用一個水箱3過渡，其中水箱用于熱水的暫存與過渡。
[0030]為防止陰雪雨等天氣條件下太陽能量不足，水箱3內(nèi)布置電加熱管輔助加熱或者采用其他能源輔助如燃油燃氣爐等。
[0031]太陽能集熱管在合理的成本之內(nèi)優(yōu)先采用真空管式的太陽能光熱集熱板，但不限于真空管式的集熱板，利用光熱效應進行太陽能的光熱轉換，太陽能集熱管直接給水箱中的水進行加熱。水箱與散熱盤管之間采用溫差間斷循環(huán)模式對土壤進行輔助加熱，即土壤溫度下降到設定溫度時啟動地暖循環(huán)栗，升高到設定溫度，循環(huán)栗停止，具體過程將在下面的結構中進行詳細的描述。
[0032]現(xiàn)有農(nóng)業(yè)大棚需要土壤加熱，現(xiàn)土壤溫度為13°C?15°C，要求加熱到16°C?18°C。根據(jù)原來用太陽能真空玻璃管加熱經(jīng)驗，單只玻璃管可滿足一壟地土壤加熱要求，放熱段長度9m，兩壟間隔為700_。由于不清楚具體應用地點，先暫定為北京地區(qū)，查閱相關資料得，北京地區(qū)水平地面冬季月份平均日照輻射量按7.0MJ/m2.do
[0033]太陽能真空玻璃管規(guī)格為Φ58Χ 1800，單只玻璃管接受日光輻射面積:A =0.058 X 1.78 (實際照射長度)=0.lm2。日照時間為8小時，則單只玻璃管發(fā)熱功率為Pl=7.0X0.1 + 8 + 3600X1000000 = 24.3W。散熱損失按15%估算，則實際發(fā)熱功率P2 =24.3X (100-15)%= 20.6W，布置在土壤里的散熱管段長度為9m。
[0034]農(nóng)業(yè)大棚尺寸按長50米，寬10米，要求鋪地暖區(qū)域尺寸按49米X9米。每壟間隔為700mm，每壟距邊500mm，則每個大棚可布置49000 + 700 = 70個壟。
[0035]則土壤加溫需要的總功率根據(jù)以上所述PO = 70X24.3ff = 1701W。當更換為太陽能地暖盤管加熱方式后，由于需要兩壟之間盤管需要