一种大跨度外保温塑料大棚用屋脊太阳能集热系统
技术领域
本实用新型属于园艺技术领域，具体为一种大跨度外保温塑料大棚用屋脊太阳能集热系统。
背景技术
近年来，由于现有的日光温室在土地利用率低、内部空间小不利于机械化操作等方面的问题日益突出，针对这些问题出现了一种新的结构形式，即大跨度外保温塑料大棚。与传统的日光温室相比，传统的日光温室具有后墙、后坡和东西山墙等非透明围护结构，这些非透明维护结构可作为蓄热体白天蓄积热量，夜间可以往温室内散发白天蓄积的热量，使温室维持在一定的温度范围内。由于大跨度外保温塑料大棚没有蓄热体，因此夜间只能靠保温被进行保温。而在我国北方的大部分地区，其冬季室外的气温通常都低于0℃，仅靠保温被进行保温难以保证温室内作物的正常生长。很多温室为了满足夜间植物生长的需要，通常采用燃煤热风炉等加热设备为温室供暖。这种方式不但增加了生产的成本，对环境产生污染，而且在使用中管理也较为麻烦，不易实现自动化的控制。
随着科技的进步，人们对太阳能的利用效率越来越高，太阳能集热器已经普遍应用于建筑采暖和提供家用热水。但是在设施农业领域，对于太阳能的利用率仍然较低，大部分都是被动地接收太阳辐射。而在我国大部分地区，冬季太阳光照充足，太阳能资源丰富。如果能够白天主动地吸收太阳能，并且将收集的这些热量储存起来，用于温室夜间增温，将大大降低温室的运行成本，提高产品生产效益。
实用新型内容
针对背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种大跨度外保温塑料大棚用屋脊太阳能集热系统，其特征在于，包括：太阳能集热装置、蓄热装置、温室内的集散热装置、太阳能进水管、太阳能回水管、集散热进水管和集散热回水管，其中太阳能集热装置安装于温室屋脊上方；太阳能集热装置与蓄热装置中的循环水泵通过阀门和太阳能进水管相连，太阳能集热装置与蓄热装置中保温蓄水池的进水口通过阀门和太阳能回水管相连；保温蓄水池的出水口通过集散热进水管与集散热装置的进水口相连接，集散热装置的出水口通过集散热回水管与保温蓄水池相连接；集散热装置的进水口与蓄热装置的循环水泵通过阀门和集散热进水管相连，室内的集散热装置的出水口与蓄热装置中保温蓄水池的进水口通过阀门和集散热回水管相连。
所述太阳能集热装置包括多个太阳能集热器、矩形的太阳能集热装置支架和连接构件，多个太阳能集热器沿温室长度方向间隔设置，并与温室骨架的位置逐一对应，太阳能集热器通过太阳能集热装置支架安装于温室屋脊上，太阳能集热装置支架的四根支脚为竖直设置的方管，方管的外围通过玻璃胶与玻璃钢连接，方管通过U形螺栓固定在相对应的温室骨架上；U形螺栓与温室骨架之间垫有胶垫。
所述太阳能集热器为全真空玻璃管，且与地面成30°倾角。
所述太阳能集热装置支架设置于两边卷起的保温被之间的空隙处，且位于温室屋脊正上方。
所述太阳能集热装置支架的宽度为1.5m。
所述方管的内部填满隔热胶。
所述集散热装置由风机、散热片、盘管和外壳组成，集散热装置位于温室桁架的下方，外壳通过散热装置支架和角钢与温室立柱固接，散热片为多个片状叠加而成的长方体结构，散热片内设有盘管，风机安装于散热片风口的一面外，外壳将散热片中非风口四面紧密包裹，盘管的两端分别为集散热装置的进水口和出水口。
上下对应的两个角钢间设有长螺栓。
所述保温蓄水池内表面的四周和底部涂有防水材料，外表面包围保温材料。
本实用新型的有益效果在于：
1.白天，通过利用室外太阳能集热系统，吸收太阳热能，并通过蓄热装置将收集的热量储存于保温蓄水池中；同时温室内集热系统可将室内多余的热量收集并储存于保温蓄水池中；利用这种兼收并蓄的方法，可以有效提高温室集热效率，大大改善温室增温的效果；
2.夜间，当室内温度较低时，蓄热装置将热量通过供水管路送至室内的集散热装置，将热量散发到室内空气中，增加室内的温度。
附图说明
图1为本实用新型一种大跨度外保温塑料大棚用屋脊太阳能集热系统实施例中温室的立面图；
图2为本实用新型实施例中的太阳能集热器安装位置的结构示意图；
图3本实用新型实施例的俯视图；
图4为本实用新型实施例中室内集散热器安装位置的结构示意图；
图5为本实用新型实施例中的太阳能集热系统与保温蓄水池的管路连接示意图；
图6为本实用新型实施例中集散热装置与保温蓄水池的管路连接示意图。
其中：1-太阳能集热装置；2-蓄热装置；3-集散热装置；4-太阳能进水管；5-太阳能回水管； 6-集散热进水管；7-集散热回水管；11-太阳能集热器；12-太阳能集热装置支架；13-方管；14- 玻璃钢；15-U形螺栓；16-保温被；21-保温蓄水池；22-循环水泵；31-散热装置支架；32-风机； 33-散热片；34-温室桁架；35-温室立柱。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1和图6所示的本实用新型实施例，包括：太阳能集热装置1、蓄热装置2、集散热装置3、太阳能进水管4、太阳能回水管5、集散热进水管6和集散热回水管7，其中太阳能集热装置1位于温室屋脊上方，与温室的骨架配合设置；太阳能集热装置1与蓄热装置2的循环水泵22通过阀门和太阳能进水管4相连，太阳能集热装置1与蓄热装置2中保温蓄水池21 的进水口通过阀门和太阳能回水管5相连；室内的集散热装置3的进水口与蓄热装置2的循环水泵22通过阀门和集散热进水管6相连，室内的集散热装置3的出水口与蓄热装置2中保温蓄水池21的进水口通过阀门和集散热回水管7相连。
本实施例所安装的温室为一种新型的塑料大棚—大跨度外保温塑料大棚，该大棚结合了塑料大棚空间大、土地利用率高和日光温室的保温效果好的优点，温室的单栋面积可以达到 1200m2，将土地利用率提高到了90％以上，且外围仍然可以覆盖保温被，保温效果较好，可以有效的节约能源。
如图2所示的太阳能集热装置1包括多个太阳能集热器11、矩形的太阳能集热装置支架 12和连接构件，多个太阳能集热器11沿温室长度方向间隔设置，并与温室骨架的位置逐一对应，太阳能集热器11为全真空玻璃管，太阳能集热器11固定在太阳能集热装置支架12上，且与地面成30°倾角。太阳能集热装置支架12的四根支脚为竖直设置的方管13，且方管13的内部填满隔热胶，并在其外围通过玻璃胶与玻璃钢14连接，方管13通过U形螺栓15固定在相对应的温室骨架上；U形螺栓15与温室骨架之间垫有胶垫，给温室骨架与支脚之间增加一定的灵活性，防止支脚直接将风压作用在太阳能集热器11上的力传给骨架，从而导致温室骨架因受力不均匀而发生的形变。内部填满隔热胶且外部粘有玻璃钢14的方管13可以避免了太阳能集热器11与温室之间形成冷桥，可以有效减少温室内的热量损失。
如图3所示，太阳能集热装置支架12设置于两边卷起的保温被16之间的空隙处，且位于温室屋脊正上方。由于此处本身就因为保温被的覆盖无法避免地影响了温室的采光，而置于其上方的太阳能集热器11以及太阳能集热装置支架12的宽度都小于保温被16间的空隙，因此不会对温室的采光造成影响，反而充分利用了此处的空间。
在本实施例中，太阳能集热装置支架12的宽度为1.5m。
如图4所示，室内的集散热装置3为一种由风机32、盘管、散热片33和外壳组成的空气集散热系统，集散热装置3位于温室桁架34的下方，外壳通过散热装置支架31和角钢与温室立柱35固接，散热片33为多个片状叠加而成(百叶窗形)的长方体结构，散热片33内设有盘管，风机32安装于散热片33风口的一面外，外壳将散热片33中非风口的四面紧密包裹，盘管的两端分别为集散热装置3的进水口和出水口；
集散热装置3在白天作为集热系统，用以收集室内空气多余的热量，并将收集的热量储存在保温蓄水池21中；夜间作为散热系统，用以将储存在保温蓄水池中的热量释放到空气中，提高室内空气温度。
在本实施例中，集散热装置3与温室立柱35固接的具体方式为：外壳与散热装置支架31 和温室桁架34接触的四个角分别焊接有角钢，同时分别在上下对应的两个角钢上连接有长螺栓，用以加固集散热装置3。
在本实施例中，散热片33风口的俩个面相对设置。
如图5所示，蓄热装置2包括：保温蓄水池21和循环水泵22；其中，保温蓄水池21的出水口通过集散热进水管6和循环水泵22的紧固件与太阳能集热装置1的进水口相连接，太阳能集热装置1的出水口通过集散热回水管7与保温蓄水池21相连接。
白天，太阳能集热系统和室内集热系统同时工作，收集热量并储存于蓄热装置的保温蓄水池21内；夜间，室内散热系统将保温蓄水池21内的热量释放到温室内的空气中。
如图6所示，保温蓄水池21设置在温室的地下，内表面的四周和底部涂有防水材料，外表面包围保温材料；保温蓄水池21的出水口通过集散热进水管6与集散热装置3的进水口相连接，集散热装置3的出水口通过集散热回水管7与保温蓄水池21相连接。
本实用新型的工作原理为：
在白天时，开启循环水泵22，保温蓄水池21中温度较低的水通过太阳能进水管进入太阳能集热器11内，太阳能集热器11吸收太阳热量并储存在太阳能集热器内的水中，此时太阳能集热器内水的温度升高，温度升高后的水通过太阳能回水管回到保温蓄水池21中；同时保温蓄水池21中温度较低的水通过集散热进水管6进入集散热装置3，此时该装置为集热装置并收集温室内空气中多余的热量，并以水为介质将热量储经集散热回水管7流回保温蓄水池21 内，此时保温蓄水池21中的水储存了经室外集热系统和室内集热系统收集的热量，从而达到兼收并蓄的效果，大大的提高了集热的效率；
在夜间时，集散热装置3此时为散热状态，保温蓄水池21中温度较高的水经集散热进水管6进入集散热装置3中，集散热装置3通过散热片和风机共同作用将白天储存的热量传递到室内空气中，从而提高室内温度，满足作物正常生长需求，此后温度降低后的水经过集散热回水管7返回到保温蓄水池21中。
