專利名稱：日光溫室復合墻體構筑體系的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用太陽能熱水系統與相變墻體板相結合的日光溫室復合墻體構筑體系，屬于園藝設施領域。
背景技術：
我國北方廣大地區，冬季氣溫多在0°C以下，大多不能進行露地蔬菜種植，日光溫室改善了蔬菜種植的環境條件，實現了多種超時令蔬菜的生產，提高了土地的利用率。但夜間沒有太陽輻射時，溫室因持續向外界散發熱量而處于降溫狀態。像黃瓜、蕃茄、西葫蘆、青椒等這類喜溫的果菜，因需要較高的環境溫度，冬季夜間需要向溫室提供輔助熱源以維持植物所需要的最低溫度環境。日光溫室就是利用太陽輻射能，提高溫室內溫度，以滿足植物生長對溫度的要求。 日光溫室在結構上是一個半封閉的系統，與外界進行著物質與能量交換，其內部受溫室結構的制約和影響，形成了獨特的作物亞適宜環境。溫室供熱用熱源主要源自太陽能，但由于太陽能的“稀薄性”及間歇性，要想盡可能多且經濟有效地收集并儲存溫室供熱用的太陽能，就需要采用科學的方法。他人研究結果表明，雖然溫室內土壤和北墻以及東西山墻都是溫室吸收、儲存太陽能并為溫室增溫的載體，但北墻作為溫室集吸熱、蓄熱與保溫于一體的墻體，對溫室內環境溫度和氣流分布有較大的影響。因此，白天充分而有效地提高溫室北墻吸收與儲存太陽能的能力、夜間減少其向外的散熱量，是提高溫室環境溫度、并實現溫室環境溫度可控的有力措施。目前，農村地區普遍采用的日光溫室墻體基本構筑方法有三種磚墻、土質墻體和復合異質墻體。無論是磚墻、還是土質墻體，這類建筑材料的熱工性能主要體現為熱阻性 (但其熱阻性又遠不及保溫材料，例如聚苯乙烯泡沫板)，而其的蓄熱性相對都比較弱、且為顯熱蓄熱。為了提高現有溫室墻體的蓄熱性和熱阻性，通常采用增加墻體厚度的方法，但其結果是致使溫室墻體過厚(1.5m以上，有的甚至高達4m)，土地利用率低、紅磚或農田原土等限制用建材用量過多。專利《相變蓄熱墻體板》(ZL201010210819. 2)提供了一種能夠大量蓄熱的墻體材料，利用該墻體板可以有效減小溫室墻體的厚度。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用相變蓄熱墻體板并結合太陽能熱水系統的復合日光溫室墻體構筑體系，以減薄墻體厚度、提高溫室土地利用率。。為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案日光溫室復合墻體構筑體系，包括有相變蓄熱墻體板、太陽能集熱器、熱水管道、空心磚、爐渣磚、保溫材料板、墻體風道。其中，所述構筑體系中的復合墻體依次由所述相變蓄熱墻體板、所述空心磚砌成的墻體、所述爐渣磚砌成的墻體、所述保溫材料板構成；在所述空心磚砌成的墻體內設置多排上下走向的所述墻體風道，并在該墻體風道的上端和下端分別設通風進口和通風出口，且通風進口和通風出口開設在相變蓄熱墻體板一側；在該墻體風道內鋪設所述熱水管道，該熱水管道與放置在所述復合墻體上面的所述太陽能集熱器連接。所述空心磚采用蒸壓灰砂空心磚。所述蒸壓灰砂空心磚砌成的墻體的厚度為240 480mm，所述爐渣磚砌成的墻體的厚度為240 480mm，所述保溫材料板的厚度為80 150mm。在所述熱水管道設有循環水泵。在所述太陽能集熱器的出水端和進水端分別設有出水閥門和進水閥門。所述太陽能集熱器由反射聚焦曲面板和內套鋼管的真空集熱器構成，內套鋼管的真空集熱器位于反射聚焦曲面板的聚焦線上，真空集熱器內鋼管與所述熱水管道連接。本體系將相變蓄熱墻體板1(ZL201010210819. 2)直接粘貼在日光溫室北墻內表面，利用相變材料較高的熱容性，白天充分吸收并以潛熱的形式蓄存照射在北墻相變蓄熱墻體板表面的太陽熱能，夜間再將蓄存的熱量釋放給溫室環境；同時，將太陽能集熱器、熱水管道、空心磚有機的組合起來，利用太陽能集熱器將太陽能轉化成熱水，并利用熱水管道通過熱水作為熱媒體，將不穩定的、多變化的太陽能以顯熱的形式蓄存在磚砌體內，提高磚砌體溫度，夜間被加熱的磚砌體連同蓄存了大量太陽能的相變蓄熱墻體板共同向溫室內釋放熱量，補充為維持溫室環境溫度所需要的熱量；爐渣磚砌筑在空心磚的外側，起到墻體承重和增加墻體蓄熱性雙重作用；保溫材料板直接貼附在爐渣磚的外表面，確保整個墻體的熱阻性，最大限度阻止日光溫室熱量通過北墻傳導到室外；同時，充分利用空心磚自身的結構特點，構筑自然通風墻體風道，利用熱壓原理將白天聚集在溫室頂部較高溫度的空氣通過通風進口進入墻體風道，并將熱量以顯熱形式蓄存在墻體內，墻體溫度被提高，夜間連同蓄存了大量太陽能的相變蓄熱墻體板共同向溫室內釋放熱量。本發明的優點在于構筑一種溫室復合墻體，利用相變蓄熱墻體板作為帶有太陽能熱水系統的復合溫室墻體的一部分。相變蓄熱墻體板在有日光的時候能夠吸收大量的熱量，在溫度降低的時候又可以放出大量的熱量，使溫室溫度波動小；同時帶有太陽能熱水系統的復合溫室墻體，在有日光的時候，太陽能熱水系統將太陽能輸送到復合溫室墻體內，復合溫室墻體將熱量儲存起來，當溫度降低的時候，復合溫室墻體中的熱量釋放出來，也起到平衡溫室溫度的作用。利用該復合墻體構筑的溫室，能夠有效保持溫室溫度，并且墻體薄、 土地利用率高。
圖1本發明的墻體的結構示意圖；圖2本發明的墻體的太陽能熱水集熱-墻體顯熱蓄熱系統原理圖。圖中1、相變蓄熱墻體板，2、太陽能集熱器，3、熱水管道，4、蒸壓灰砂空心磚，5、爐渣磚，6、保溫板，7、墻體風道，8A、通風進口，8B、通風出口，9、水泵，10、回水閥門，11、出水閥門，12、支撐架。
具體實施例方式下面結合附圖1、圖2對本發明進行詳細說明。本體系的結構如圖1所示，主要包括有相變蓄熱墻體板1、太陽能集熱器2、墻體水管道3、蒸壓灰砂空心磚4、爐渣磚5、保溫材料板6、墻體風道7、通風口 8。相變蓄熱墻體板1直接粘貼在日光溫室北墻內表面由蒸壓灰砂空心磚4砌成的墻體，該墻體外側用爐渣磚 5砌筑一層墻體，爐渣磚5外側貼設保溫材料板6。其中，蒸壓灰砂空心磚4的墻體厚度為 240 480mm，爐渣磚5的墻體厚度為240 480mm，保溫材料板6的厚度為80 150mm。在蒸壓灰砂空心磚4墻體內每隔8 IOm設置墻體風道7，墻體風道7為上下走向，貫通墻體上下，墻體風道7上端和下端分別設通風進口 8A和通風出口 8B，該通風進口 8A和通風出口 8B開設在相變蓄熱墻體板1 一側。在各墻體風道7內鋪設熱水管道3，各熱水管道3并行連接至太陽能集熱器2。太陽能集熱器2通過支撐架12安裝在復合墻體的墻頭上，太陽能集熱器2為斷面為拋物線的反射曲面，反射面有高反射率的涂層，反射曲面的聚焦處安裝外套真空集熱器鋼管，該鋼管兩端分別與熱水管道3的進口與出口連接。熱水管道3的進口與出口分別設在熱水管道3的上端總管和下端總管，并分別設有出水閥門11 和回水閥門10 ；熱水管道3中還設有水泵9。本體系的工作過程如下白天相變蓄熱墻體板1將照射在其表面的太陽輻射熱量以潛熱和顯熱的形式蓄存在墻板內；水泵9開啟，通過太陽能集熱器2被加熱后的熱水順序流入相互并聯的墻體水管道3，并將熱量以顯熱的形式蓄積在墻體內，釋放熱量后的低溫熱水通過水泵9和閥門 10再次流入太陽能集熱器2，周而復始、不斷循環；開啟通風口 8，聚集在溫室上部空間的熱空氣在熱壓的作用下，通過通風口 8(1)流入墻體風道7并將熱量以顯熱的形式蓄存在墻體內，釋放熱量后的低溫空氣通過通風口 8( 流出墻體進入溫室下部空間，從周圍環境獲得熱量后逐步浮升到溫室上部空間，周而復始、不斷循環。夜間關閉通風口 8、水泵9、閥門10、閥門11。
權利要求
1.日光溫室復合墻體構筑體系，包括有相變蓄熱墻體板(1)、太陽能集熱器O)、熱水管道(3)、空心磚(4)、爐渣磚(5)、保溫材料板(6)、墻體風道(7)，其特征在于所述構筑體系中的復合墻體依次由所述相變蓄熱墻體板(1)、所述空心磚(4)砌成的墻體、所述爐渣磚 (5)砌成的墻體、所述保溫材料板(6)構成；在所述空心磚(4)砌成的墻體內設置多排上下走向的所述墻體風道(7)，并在該墻體風道(7)的上端和下端分別設通風進口(8A)和通風出口(8B)，且通風進口(8A)和通風出口(8B)開設在相變蓄熱墻體板(1) 一側；在該墻體風道(7)內鋪設所述熱水管道(3)，該熱水管道C3)與放置在所述復合墻體上面的所述太陽能集熱器( 連接。
2.根據權利要求1所述的日光溫室復合墻體構筑體系，其特征在于所述空心磚采用蒸壓灰砂空心磚(4)。
3.根據權利要求2所述的日光溫室復合墻體構筑體系，其特征在于所述蒸壓灰砂空心磚(4)砌成的墻體的厚度為240 480mm，所述爐渣磚( 砌成的墻體的厚度為240 480mm，所述保溫材料板(6)的厚度為80 150mm。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的日光溫室復合墻體構筑體系，其特征在于在所述熱水管道( 設有循環水泵(9)。
5.根據權利要求1-3中任一項所述的日光溫室復合墻體構筑體系，其特征在于在所述太陽能集熱器O)的出水端和回水端分別設有出水閥門(11)和回水閥門(10)。
6.根據權利要求1-3中任一項所述的日光溫室復合墻體構筑體系，其特征在于所述太陽能集熱器( 為一個反射聚焦曲面，并在該曲面的焦線上設置與所述熱水管道(3)連接的外套真空集熱器的鋼管。
全文摘要
日光溫室復合墻體構筑體系，涉及一種應用太陽能熱水系統與相變蓄熱墻體板相結合的日光溫室復合墻體構筑體系，屬于園藝設施領域。構筑體系中的復合墻體依次由相變蓄熱墻體板、空心磚砌成的墻體、爐渣磚(5)砌成的墻體、保溫材料板(6)構成；在所述空心磚砌成的墻體內設置多排上下走向的墻體風道(7)，并在墻體風道(7)的上端和下端分別設通風進口(8A)和通風出口(8B)，且通風進口(8A)和通風出口(8B)開設在相變蓄熱墻體板(1)一側；在該墻體風道(7)內鋪設所述熱水管道(3)，該熱水管道(3)與放置在所述復合墻體上面的太陽能集熱器(2)連接。利用該復合墻體構筑的溫室，能夠有效保持溫室溫度；并且墻體薄、土地利用率高。
文檔編號A01G9/14GK102415298SQ20111033293
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月28日 優先權日2011年10月28日
發明者管勇, 謝光亞, 鄧超, 陳超 申請人:北京工業大學