[发明专利]主动式太阳能温室及高效节能运行控制方法

说明书

本发明提供一种主动式太阳能温室及高效节能运行控制方法，主动式太阳能温室包括复合式水墙、水屋架、蓄水池、第一潜水泵和第二潜水泵，复合式水墙包括水墙和保温墙板，水屋架搭接在北坡与保温墙板的连接处，水墙的下端适于通过第一供水管道与设置于蓄水池内的第一潜水泵相连通，水墙的上端适于通过第一回水管道与蓄水池相连通，水屋架内置换热通道，换热通道的下端适于通过第二供水管道与设置于蓄水池内的第二潜水泵相连通，换热通道的上端适于通过第二回水管道与蓄水池相连通。具有较高的夜间温度水平，同时还能够改善日间高温情况，为喜温作物在寒冷冬季的生长提供优良的热环境。

技术领域

本发明涉及温室环境工程领域，尤其涉及一种主动式太阳能温室及高效节能运行控制方法。

背景技术

日光温室是我国北方地区优良的园艺设施，相比于塑料大棚和玻璃温室，具有显著的节能性，能够在不加温或少加温的条件下，进行严寒地区果蔬的越冬生产。日光温室的蓄放热功能是其主要的节能机制之一。传统日光温室的蓄放热主要是北墙在日间吸收并蓄积室内太阳能热量，并在夜间进行释放，以维持室内夜间温度。但是，受限于墙体材料(砖或夯实土)传热缓慢，北墙难以将日间富余的太阳能热量有效地收集和存储，其蓄热能力还不足以维持理想的夜间温度。另外，这种被动蓄热系统的放热过程不可控，会出现无效加温、热量浪费。目前，室内夜间温度仍普遍偏低，遇到连阴天气时，还可能发生冻害，因此，传统日光温室所具有的热性能还无法可靠地保证喜温作物的越冬生产。此外，其还存在日间气温过高的情况，不利于作物的生长发育。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主动式太阳能温室，其带有主动式太阳能热量收集和释放功能的水墙结构和水屋架结构，并提出一种高效节能运行控制方法以充分发挥这种新型温室系统的热量管理能力。在该温室内，日间富余的太阳能热量能够被高效收集，并在夜间根据加温需求被合理使用，以此实现室内太阳能的高效利用。与传统日光温室相比，该温室将具有更高的夜间温度水平，同时还能改善传统温室内存在的日间高温情况，从而为喜温作物在寒冷冬季的生长提供更好的热环境。

本发明提供一种主动式太阳能温室，包括复合式水墙、水屋架、蓄水池、第一潜水泵和第二潜水泵，所述复合式水墙包括水墙和保温墙板，所述水屋架搭接在北坡与所述保温墙板的连接处，所述水墙的下端适于通过第一供水管道与设置于所述蓄水池内的所述第一潜水泵相连通，所述水墙的上端适于通过第一回水管道与所述蓄水池相连通，所述水屋架内置换热通道，所述换热通道的下端适于通过第二供水管道与设置于所述蓄水池内的所述第二潜水泵相连通，所述换热通道的上端适于通过第二回水管道与所述蓄水池相连通。

根据本发明提供的一种主动式太阳能温室，所述水墙包括若干中空板太阳能集热器，若干所述中空板太阳能集热器的内部均具有多个并列的水流通道，所述水流通道内采用下供上回的组织方案，且若干所述中空板太阳能集热器之间采用并联的连接方式。

根据本发明提供的一种主动式太阳能温室，所述水屋架包括温室内的所有屋架管组，所述屋架管组包括上弦管和下弦管，所述上弦管和下弦管内部的通道形成所述换热通道，所述换热通道内采用下供上回的水流组织方案，所述上弦管和下弦管的下端相连通且均与所述第二供水管道相连通，所述上弦管和下弦管的上端相连通且均与所述第二回水管道相连通，所述屋架管组之间采用并联的连接方式。

根据本发明提供的一种主动式太阳能温室，还包括自动化控制设备、水温传感器、水墙模面装置、水墙模面温度传感器、水屋架模面装置和水屋架模面温度传感器，所述水温传感器用于监测所述蓄水池内的水温，所述水墙模面装置安装于所述保温墙板上，所述水墙模面装置与所述中空板太阳能集热器采用同种材料制成，所述水墙模面温度传感器用于监测所述水墙模面装置的表面综合温度，所述温室在与所述水屋架相适配的位置设置水屋架模面装置，所述水屋架模面装置与所述水屋架采用同种材料制成，所述水屋架模面温度传感器用于监测所述水屋架模面装置的表面综合温度，所述自动化控制设备分别与水温传感器、水墙模面温度传感器、水屋架模面温度传感器、第一潜水泵和第二潜水泵电连接。