[发明专利]日光温室内热能利用装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及日光温室内热能利用领域，特别是涉及日光温室内热能利用装置及日光温室内热能利用方法。

背景技术

日光温室是中国北方蔬菜生产的重要设施，近年来节能环境调控技术的研发与应用受到了越来越多的关注。温度作为重要的环境因子，合理的温度调控在日光温室中尤为重要。日光温室内无土栽培过程中对温度的调控可分为基质温度调控和空气温度调控，其中基质温度主要影响作物的根区温度，可调节作物的根际生长、根际呼吸作用、水分及养分的吸收、根际内物质合成以及根际微生物活性、近根的分生组织生长分化等。空气温度通过改变作物体内酶的活性影响作物光合作用、呼吸作用等，也可以调节作物的形态建成和器官分化。但是由于传统日光温室的环境调控能力弱，冬季日光温室内的基质温度、空气温度均较低，低温胁迫已成为蔬菜生产的重要桎梏。

目前生产上可以使用的根区增温设备主要有燃煤(油)锅炉加散热管道、地源热泵、地下蓄热系统、燃池加散热管道、电加热等。以上加热方式中，燃煤(油)锅炉加散热管道和电加热方式能耗大，水源热泵设施设备投入过大，地下蓄热系统效率低，难控制，燃池加散热管道的方式会产生空气污染问题且该方式受地域地质限制。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供日光温室内热能利用装置及日光温室内热能利用方法，解决现有温室内控温装置结构复杂，成本高，不可持续，控制准确性差的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种日光温室内热能利用装置，其包括集热系统、植物增温系统；

所述集热系统包括：设置于日光温室内的集热板和地下蓄热水桶，所述集热板和所述地下蓄热水桶间通过水管建立循环回路，水管穿过所述集热板；

所述植物增温系统包括：设置于对植物的根际和/或冠层加温的加热管，所述加热管与所述地下蓄热水桶建立加热回路，。

在一些实施例中，优选为，所述水管上设置潜水泵。

在一些实施例中，优选为，多个所述集热板并联接入所述水管。

在一些实施例中，优选为，所述植物增温系统包括：根际增温系统，所述根际增温系统包括：由根际加热管道、根际送水管、根际回水管、所述地下蓄热水桶构成的根际加热回路；其中，

所述根际加热管道置于根际之下，所述根际送水管、所述根际回水管分别插入与所述地下蓄热水桶内，所述根际送水管、所述根际回水管之间设置所述根际加热管道。

在一些实施例中，优选为，所述根际加热管道以同程并联方式布置于温室内植物的根际之下。

在一些实施例中，优选为，所述根际加热回路上设置循环泵。

在一些实施例中，优选为，当土壤栽培所述植物时，所述根际加热管道置于地下25-35厘米深处。

在一些实施例中，优选为，当所述植物为基质栽培时，所述根际加热管道置于基质袋下方。

在一些实施例中，优选为，所述植物增温系统包括：冠层增温系统，所述冠层增温系统包括：冠层增温管道、可伸缩波纹软管、冠层送水管、冠层回水管、所述地下蓄热水桶构成的冠层加热回路；其中，

所述冠层增温管道设置于植物茎尖周边；

所述冠层增温管道和所述冠层送水管之间设置可伸缩波纹软管；所述冠层增温管道和所述冠层回水管之间也设置可伸缩波纹软管；

所述冠层送水管、所述冠层回水管均插入所述地下蓄热水桶内。

在一些实施例中，优选为，所述冠层加热回路上设置循环泵。

在一些实施例中，优选为，所述冠层加热管道以同程并联方式布置于温室内植物茎尖下方30-40厘米。

在一些实施例中，优选为，所述的日光温室内热能利用装置还包括：控制器，所述控制器分别与所述根际增温系统、所述冠层增温系统相连；

所述控制器与计时器、地下蓄热水桶内的水温传感器、日光温室内的气温传感器分别相连。

本发明还提供了一种日光温室内热能利用方法，其包括：

根据第一预设条件开启集热系统，将太阳能转化为地下蓄热水桶内的水的热能；

根据第二预设条件开启植物增温系统，对植物根际进行加温；

根据第三预设条件开启植物增温系统，对植物冠层进行加温；

所述第一预设条件包括：24小时计时制下，8:00-17:30，且日光温室内气温高于地下蓄热水桶内水的温度；

所述第二预设条件包括：24小时计时制下，9:30-16:00，且地下蓄热水桶内水的温度高于日光温室内气温；