一種追光地溫加熱技術設備的製作方法

2023-09-14 04:08:20 1

一種追光地溫加熱技術設備的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種追光地溫加熱技術設備，包括太陽能光接收裝置、加熱循環微管、泵控閥、水循環池、水流控制閥、地下鋪管、地溫感應器，其中太陽能光接收裝置由太陽能聚光板、支撐部件、轉向機構組成，地溫感應器安裝在設施農業種植地，依據作物需要的基溫為基礎溫度，地溫感應器檢測地溫實際值，再與基礎溫度對比做出判斷，將判斷結果傳輸至中控裝置，由中控裝置遙感發出水流控制閥的開合的指令，進而實現利用太陽能加熱的水流在地下鋪管中的循環流動，達到給地溫加溫或者降溫的效果，該設備結構簡單、易於安裝操作，節約資源、綠色環保高效。
【專利說明】一種追光地溫加熱技術設備

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於設施農業用地溫改造設備，特別是一種追光地溫加熱技術設備。

【背景技術】
[0002]目前設施農業設備大力發展，各種物理技術應用於農業生產，確保農業高產高效優質。設施農業是一種環境調控型農業，通過改變作物生長環境的熱、光、溼、氣環境因素，促進農作物增產。但地溫改造技術是個難點，地溫的變化是影響作物產量的主要因素，自然狀態下地溫主要靠太陽白天輻射積攢熱量，溫度提升，夜間向大氣中輻射熱量溫度降低，主要受白晝交替以及年季間變化影響。地溫主要影響作物根系發育，在反季節生產中，一些不耐低溫的蔬菜，無法正常生長發育。因此，地溫改造是反季節蔬菜等設施農業的關鍵技術，為了實現地溫改造，可以利用聚光積累太能輻射熱量，利用積攢的熱量加熱循環管道中的水，通過在一定土壤層鋪埋水管，利用熱水流動傳遞熱量，進而提升土壤溫度，實現對設施種植地溫的依需控制。


【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是克服現有設施地溫改造技術設備中太陽光聚集裝置不能隨太陽輻射角與高度角的改變而調節，以及地溫不能依需實時檢測傳感的弊端，設計開發可隨太陽高度角和白晝交替自由轉動的太陽能聚光板，以最大的受光面截獲太陽光，聚集和貯存太陽熱能，用於加熱循環水，同時設計地溫自動監測裝置，利用地溫自動監測裝置控制循環熱水的流動與關閉，達到地溫依作物實際需求的改造，實現太陽能最大化的截取和貯存，並根據作物生物學特徵改造地溫，使地溫改造更加科學合理。
[0004]本實用新型的目的是通過以下措施實現的，一種追光地溫加熱技術設備包括太陽能光接收裝置、加熱循環微管、泵控閥、水循環池、水流控制閥、地下鋪管、地溫感應器，泵控閥安裝在水循環池側壁上，水流控制閥安裝在水循環池的側壁底部，加熱循環微管的出水頭與泵控閥連接，與池內水相通，地下鋪管的出水口與水流控制閥連接，控制池內水與鋪管水流的相同，其中太陽能光接收裝置由太陽能聚光板、支撐部件、轉向機構組成。轉向機構轉向部為球頭，支撐部件的支撐末端有凹狀球形面，安裝時轉向機構的轉向部球頭鑲嵌在支撐部件的支撐末端凹狀球形面中，轉向機構可隨太陽光線照射角α的變化轉動，帶動太陽能聚光板與太陽光線照射保持最佳的入射角β，地下鋪管鋪埋在設施種植作物根系下部土壤中，地溫感應器的感應部與作物根部保持平齊埋在土壤中，地溫感應器與中控裝置保持即時數據傳輸，中控裝置是設備的控制中樞，對整個設備的運行實行全程控制。
[0005]地溫感應器安裝在設施農業種植地土壤中，將不同作物需要的最佳基溫為基礎溫度，地溫感應器檢測地溫實際值，再與基礎溫度對比做出判斷，將判斷結果傳輸至中控裝置，由中控裝置遙感發出水流控制閥開合的指令，控制水流控制閥的開合，進而實現利用太陽能加熱的水流在地下鋪管中的循環流動，達到給地溫加溫或者降溫的效果，保持作物生長的溫度在最佳的適宜範圍內。
[0006]本實用新型的工作原理是太陽光接收裝置由支撐部件安裝的轉向機構帶動，隨著太陽四季照射高度角和白晝交替時照射高度與角度的變化，太陽光接收裝置可以隨著轉向機構自主轉動角度，調整最佳的光線接收姿態，尋找太陽光的最大截獲面積，達到太陽照射時截獲的太陽熱量最大，進而由太陽能照射熱量對加熱循環微管中貯存水的加熱，通過對微管中流動的加熱使積攢和貯存熱量的最大化，實現太陽熱量由水貯熱量的轉化。打開水流控制閥由太陽熱量加熱的熱水在地下鋪埋的水管中循環流動，通過熱水在水管中的循環流動散發的熱量加熱地表土壤，實現熱量之間的相互轉化，隨著地表土壤熱量的積累，土壤溫度會隨著升高。土壤溫度升高會由土壤溫度感應器探測到地表土壤的即時溫度，並傳輸給控制系統，通過控制系統與基準溫度的對比判斷，當土壤溫度達到設施農業種植的作物的生長最佳溫度時，中控裝置會控制水流控制閥自動關閉，熱水停止在地下鋪管中的循環流動，保持作物生長土壤的溫度處在最佳範圍內。隨著時間推移，土壤熱量的散發，土壤表層溫度會降低，當土壤表層溫度降低至設定的不適宜作物生長的溫度下限時，土壤溫度地溫感應器將感應到的溫度信號傳輸給控制系統，控制系統發出啟動水流控制閥的指令，水流控制閥打開，熱水在地下鋪管中循環流動，土壤重新獲得熱量，土壤表層溫度隨之升高，這樣始終保持作物生長土壤處在最佳溫度範圍內，從而實現太陽能對地溫的加熱，改變作物生長的季節性限制。
[0007]本實用新型實現了設施農業種植中對地溫的改造，利用太陽能追光加熱實現對白晝太陽輻射熱量的最大截獲和累積，克服設施種植作物受年際間、四季溫差以及白晝交替的太陽輻射變化影響，使設施中作物生長的土壤溫度處於最佳的合理區間，從而達到促進作物生長和增加產量，同時此設備結構簡單、易於安裝操作，節約資源、綠色環保高效。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是一種追光地溫加熱技術設備的安裝示意圖。

【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做詳細說明:
[0010]由圖1所示的一種追光地溫加熱技術設備，其特點是包括太陽能光接收裝置1、加熱循環微管2、泵控閥3、水循環池4、水流控制閥5、地下鋪管6、地溫感應器7，泵控閥3安裝在水循環池4上，水流控制閥5安裝在水循環池4的底部，加熱循環微管2的出水頭與泵控閥連接，保持與池內水相同，地下鋪管6的出水口與水流控制閥5連接，控制池內水域鋪管水流的相同，其中太陽能光接收裝置由太陽能聚光板8、支撐部件9、轉向機構10組成，轉向機構10轉向部為球頭，支撐部件9的支撐末端有凹狀球形面，安裝時轉向機構10的轉向部球頭鑲嵌在支撐部件9的支撐末端凹狀球形面中，轉向機構10可隨太陽光線照射角α的變化轉動，帶動太陽能聚光板8與太陽光線照射保持最佳的入射角β，地下鋪管6鋪埋在設施種植作物根系下部土壤中，地溫感應器7的感應部與作物根部保持平齊埋在土壤中，地溫感應器7與中控裝置保持即時數據傳輸，中控裝置是設備的控制中樞，對整個設備的運行實行全程控制。
[0011]地溫感應器4安裝在設施農業種植地土壤中，將不同作物需要的最佳基溫為基礎溫度，地溫感應器檢測地溫實際值，再與基礎溫度對比做出判斷，將判斷結果傳輸至中控裝置，由中控裝置遙感發出水流控制閥2開合的指令，控制水流控制閥2的開合，進而實現利用太陽能加熱的水流在地下鋪管3中的循環流動，達到給地溫加溫或者降溫的效果，保持作物生長的土壤溫度始終處在最佳適宜範圍內。
[0012]本實用新型的一種實施方式是每個工作組有若干個追光地溫加熱技術設備組成，若干個追光地溫加熱技術設備安裝在設施溫棚之間的空曠處，若干個地溫加熱技術設備加熱後的熱水匯集在水循環池內，若干追光地溫加熱技術設備的加熱循環微管2集束埋在地下保溫管中，防止水流過程中熱量散失，由若干太陽能聚光板8根據太陽光線照射角α的變化調整最佳的入射角β實施的追光加熱的熱水匯集在水循環池4內貯存，地下鋪管6鋪埋在設施溫棚種植作物根系下方，同時在設施溫棚中土壤中將地溫感應器7的感應部埋入根系土壤下部，檢測溫度變化，由地溫感應器7與中控裝置的遙感控制水流控制閥2的開合實現水循環池4中熱水在地下鋪管6的循環流動實現對土壤的加熱。同時當太陽能聚光板8加熱的熱量不能使加熱循環微管2中的水溫升高時，泵控閥3關閉，減少水循環池4內的水熱量散失。
[0013]本實用新型利用太陽能追光加熱實現對白晝太陽輻射熱量的最大截獲和累積，克服設施種植作物受年際間、四季溫差以及白晝交替的太陽輻射變化影響，使設施中作物生長的土壤溫度處於最佳的合理區間，從而達到促進作物生長和增產，同時此設備結構簡單、易於安裝操作，有效利用安裝空間、節省空間，節約資源、綠色環保高效。
【權利要求】
1.一種追光地溫加熱技術設備，其特徵在於包括太陽能光接收裝置(I)、加熱循環微管(2)、泵控閥(3)、水循環池(4)、水流控制閥(5)、地下鋪管(6)、地溫感應器(7)，其中太陽能光接收裝置由太陽能聚光板(8)、支撐部件(9)、轉向機構(10)組成，泵控閥(3)安裝在水循環池(4)側壁上，水流控制閥(5)安裝在水循環池(4)的側壁底部，加熱循環微管(2)的出水頭與泵控閥(3 )連接，地下鋪管(6 )的出水口與水流控制閥(5 )連接。
2.根據權利要求1所述的追光地溫加熱技術設備，其特徵在於轉向機構(10)轉向部為球頭，支撐部件(9)的支撐末端有凹狀球形面，安裝時轉向機構(10)的轉向部球頭鑲嵌在支撐部件(9)的支撐末端凹狀球形面中，轉向機構(10)可隨晝夜太陽光線照射角α的變化轉動，帶動太陽能聚光板(8)與太陽光線照射保持最佳的入射角β。
3.根據權利要求1所述的追光地溫加熱技術設備，其特徵在於地下鋪管(6)鋪埋在設施種植作物根系下部土壤，地溫感應器(7)的感應部與作物根部保持平齊埋在土壤中，地溫感應器(7)與中控裝置保持即時數據傳輸。
【文檔編號】A01G9/24GK203942878SQ201420058667
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年2月7日 優先權日:2014年2月7日
【發明者】賈軍, 陳芳, 宋櫻, 劉玉華, 陳杉, 陳建林 申請人:天津市農業機械試驗鑑定站