一種儲存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法及裝置與流程

本發明屬于農業技術領域，尤其是涉及一種儲存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法及裝置。

背景技術：

植物生長需要的基本環境要素中包括光照、溫度、水分、肥料、氣體等五大要素。智能溫室中，光照、溫度、水分、肥料已經實現了智能化控制，作物產量實現了飛速提升。溫度是所有其他條件發揮作用的最基礎條件，所以溫室的控溫加溫技術是溫室最基礎的、最關鍵的技術。當前加溫技術多數采用秸稈燃燒、煤炭燃燒、燃油燃燒、天然氣和沼氣燃燒法，部分有條件的地區采用電加熱的方式。這些方式的缺點是運行成本高，高耗能，多數產生空氣污染，對植物生長造成不利影響。

溫室高溫是溫室生產的另一種常見的不利因素，導致植物光合呼吸增強、光合作用減弱、產生高溫灼傷，破壞光合機構，降低作物產量和質量。溫室內的高溫在夏季白天可以達到40-57攝氏度，甚至更高；而植物光合在35攝氏度以上已經急劇下降，更高的溫度，就會引起光呼吸提高，使作物光合產物被消耗，影響了作物長勢和產量。所以，控制溫室內高溫也是溫室環境控制一項重要內容。

目前溫室高溫控制常用的有強制通風和自然對流的通風降溫、空調降溫、濕簾降溫等方法。強制通風降溫是通過風扇促進室內外的空氣循環，將溫室內的熱空氣排出去，降低溫度。缺點是消耗電能，多余的熱量不能再次利用。自然對流的通風降溫也是有效的降溫方式，其特點是不用驅動能源，操作簡單，其缺點是多余的熱量不能利用。濕簾降溫是高效節能，缺點是需要電源，空氣濕度過高。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明旨在提出一種儲存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法及裝置，以克服現有技術中不足，提供一種有效控制溫室高溫的方法，并且能夠將多余的熱量儲存起來，在夜晚溫度較低時向外釋放，實現了控溫和儲能的結合，實現了熱能的高效利用，大大降低了控溫成本。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種儲存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法，用低溫儲能材料吸收溫室中過剩的熱量，把溫室的溫度控制在低溫儲能材料的相變溫度以下；當環境溫度減低時，熔化的低溫儲能材料向室內空氣釋放熱量。

溫室內溫度高過特定溫度后，通過低溫熔點的水合鹽類等低溫儲能材料，吸收溫室中過剩的熱量，把溫室的溫度控制在低溫儲能材料的相變溫度以下，防止溫室溫度升高過快，防止夏季溫室的植物受到高溫傷害。本發明通過低溫水合鹽類和高密度交聯聚乙烯等蓄能材料吸收太陽和溫室裸地上的高溫，通過熱的良導體材料使環境的剩余熱量傳遞給水合鹽類等蓄冷材料，這個蓄能材料吸收熱量后，熔化或發生其他類型的相變，在完全熔化前，溫度一直保持在熔點，大大降低了溫室內溫度的升高過快對植物生長的抑制作用；在夜間，環境溫度低時，熔化的低溫水合鹽和低溫儲能材料向溫度降低的室內空氣釋放熱量，提高溫室夜間溫度，防治出現溫室的逆溫現象，防治凍害和低溫傷害。

優選的，所述低溫儲能材料為熔點處于25℃-40℃之間，熔解熱或相變轉化的需熱量大于150kj/kg；

優選的，所述低溫儲能材料為低溫水合鹽類或高密度交聯聚乙烯或兩者混合物。

優選的，所述低溫水合鹽類為六水氯化鈣、十水硫酸鈉、十二水磷酸氫二鈉中的一種或兩種以上。

優選的，所述高密度交聯聚乙烯材料為熔點位于25～40℃的聚乙烯材料。

優選的，所述低溫儲能材料中添加有體積分數為1％～5％的石墨或鋁箔或銅箔或任意兩種的混合或三者的混合物。

本發明還提供一種用于如上所述的方法的裝置，包括容器、控溫蓋；所述容器內填充有低溫儲能材料；所述控溫蓋的內部設有導熱板或導熱棒，且導熱板或導熱棒與容器內的低溫儲能材料接觸；且容器與控溫蓋均為熱的良導體；優選的，熱的良導體為鋁、不銹鋼或鐵。容器能夠容納低溫水合鹽類或其他低溫儲能材料的固體和液體，并進行相應的防腐處理。

優選的，所述控溫蓋的外部涂有黑色吸熱涂料且光滑，所述導熱板或導熱棒與控溫蓋連接或一體成型。

優選的，所述導熱棒或導熱板深入到容器的底部，與容器中的水合鹽類或低溫儲能材料充分接觸。

優選的，所述容器底部設有斜向下伸出的受熱面，且所述受熱面與水平面的角度為15～75度；優選的，所述受熱面為熱的良導體。

相對于現有技術，本發明所述的一種儲存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法及裝置，具有以下優勢：

(1)本發明所述的方法，過低溫水合鹽類和高密度交聯聚乙烯等蓄能材料吸收太陽和溫室裸地上的高溫，通過熱的良導體材料使環境的剩余熱量傳遞給水合鹽類等蓄冷材料，這個蓄能材料吸收熱量后，熔化或發生其他類型的相變，在完全熔化前，溫度一直保持在熔點，大大降低了溫室內溫度的升高過快對植物生長的抑制作用。

(2)本發明所述的裝置，結構簡單，利于熱量的傳輸。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例所述的用于儲存溫室多余熱量和防止溫室高溫的裝置的簡單結構示意圖；

圖2為本發明實施例所述的控溫蓋的簡單結構示意圖；

圖3為本發明實施例所述的容器的簡單結構示意圖；

附圖標記說明：

1-控溫蓋，2-容器，3-低溫儲能材料，4-受熱面，5-導熱板。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

如圖1～3所示，用于儲存溫室多余熱量和防止溫室高溫的裝置，包括容器2、控溫蓋1；所述容器2內填充有低溫儲能材料3；所述控溫蓋1的內部設有導熱板5或導熱棒，且導熱板5或導熱棒與容器2內的低溫儲能材料接觸；且容器2與控溫蓋1均為熱的良導體；熱的良導體為鋁、不銹鋼或鐵。容器2能夠容納低溫水合鹽類或其他低溫儲能材料的固體和液體，并進行相應的防腐處理。

所述控溫蓋1的外部涂有黑色吸熱涂料且光滑，所述導熱板5或導熱棒與控溫蓋1連接或一體成型。

所述導熱棒或導熱板5深入到容器2的底部，與容器2中的水合鹽類或低溫儲能材料充分接觸。

所述容器2的底部設有斜向下伸出的受熱面4，且所述受熱面4與水平面的角度為15～75度。

實施例一

一種儲存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法，通過熱的良導體鋁制容器構成的填充了低溫水合鹽類六水氯化鈣的容器和熱的良導體構成的帶有鋁制導熱面板的鋁制蓋子，將太陽能和溫室內超過熔點29攝氏度的多余能量傳遞給低溫水合鹽六水氯化鈣，低溫水合鹽類六水氯化鈣吸收熱量以潛熱的形式保持，保存多余的能量，而不會繼續升溫知道全部熔化，使溫室內的溫度控制在低溫水合鹽類的熔點29攝氏度以下，在夜間，環境溫度低于29-10攝氏度時，熔化的低溫水合鹽和低溫儲能材料向溫度降低的室內空氣釋放熱量，提高溫室夜間溫度，防治出現溫室的逆溫現象，防止凍害和低溫傷害。

本實施案例，實現了溫室溫度能最大限度的控制在29攝氏度以下，而且將超過29攝氏度以上的部分空氣熱量，通過潛熱的形式儲存起來，到夜間溫度低于29攝氏度以下時，持續釋放，并且再次結晶，可以再次用于儲存熱能和降低溫室高溫用。

實施例二

一種儲存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法，通過熱的良導體不銹鋼材料構成的填充了低溫水合鹽類十水硫酸鈉的容器和熱的良導體不銹鋼材料構成的帶有不銹鋼導熱面板的不銹鋼蓋子，將太陽能和溫室內超過熔點32.4攝氏度的多余空氣能量傳遞給低溫水合鹽十水硫酸鈉，低溫水合鹽類十水硫酸鈉吸收熱量以潛熱的形式，保存高于32.4攝氏度的空氣中的多余的能量，而不會繼續升溫，使溫室內的溫度控制在低溫水合鹽類的熔點32.4攝氏度以下，在夜間，環境溫度低于32.4-10攝氏度使時，熔化的低溫水合鹽向溫度降低的室內空氣釋放熱量，同時再次形成水合鹽類晶體，提高溫室夜間溫度，防治出現溫室的逆溫現象，防治凍害和低溫傷害。

實施例三

一種儲存溫室多余熱量和防止溫室高溫的方法，通過熱的良導體鐵質材料構成的填充了低溫水合鹽類十二水磷酸氫二鈉的容器和熱的良導體鐵質材料構成的帶有導熱面板的蓋子，將太陽能和溫室內超過熔點35攝氏度的多余能量傳遞給低溫水合鹽十二水磷酸氫二鈉，低溫水合鹽類十二水磷酸氫二鈉吸收熱量以潛熱的形式，保存多余的能量，而不會繼續升溫，使溫室內的溫度控制在低溫水合鹽類的熔點35攝氏度以下，在夜間，環境溫度低于35攝氏度時，熔化的低溫水合鹽十二水磷酸氫二鈉向溫度低于其熔點的室內空氣釋放熱量，提高溫室夜間溫度，防治出現溫室的逆溫現象，防治凍害和低溫傷害。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。