技术领域
[0001] 本
发明涉及
风力致热领域，尤其是一种日光
温室大棚风力致热储能装置。
背景技术
[0002] 温室大棚在现代农业中有重要的地位，它在克服恶劣的自然
气候、维持
农作物正常生长等方面有着重要价值。温室大棚白天充分日光照射，棚内空气
温度升高，夜间通过保温
覆盖，减缓
热能耗散，维持棚内空气和
土壤温度，使得棚内
环境温度恒定，从而提高作物品质和产量。遇上连续没有光照的天气，为了将温室内的室温环境维持在农作物适宜生长的温度环境，需要燃烧
燃料或电加热来加热棚内空气，但会消耗大量的
能源，这些采暖设施的应用提高了温室运行的成本并对环境造成了一定程度上的破坏。
[0003] 目前将
风能热转换系统主要由风力机和各种制热，换热装置组成，应用范围广泛。风能转换为热能具有
能量易贮存、转换效率高、适应风速范围宽、无环境污染等优点，具有良好的发展前景。
现有技术中，风能热转换的方式有直接热转换和间接电热转换两种。直接热转换方式将风机旋转的机械能直接转换为热能，能量转换效率较高。如今，应用的设施农业中的
相变储能装置多新能源配合使用，从而实现能源的高效利用。
发明内容
[0004] 本部分的目的在于概述本发明的
实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本
申请的
说明书摘要和
发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
[0005] 鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。
[0006] 因此，本发明所要解决的技术问题是传统的燃烧燃料或电加热来加热棚内空气，但会消耗大量的能源，这些采暖设施的应用提高了温室运行的成本并对环境造成了一定程度上的破坏，且多余热量不可储存，造成浪费。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种日光温室大棚风力致热储能装置，包括风力致热系统，包括风机
叶片、
传动轴，以及搅拌器；所述传动轴一端连接于所述风机叶片，另一端连接于所述搅拌器；温室蓄热系统，包括蓄热风机，以及与所述蓄热风机连接的第一换热器；相变储热系统，包括保温隔
热层，以及位于所述保温
隔热层内部的储热堆；地下热交换系统，包括第二换热器、与所述第二换热器连接的管路、位于所述管路上的集
水联箱、与所述集水联箱
串联的水箱，以及与所述集水联箱串联的水
泵；所述地下热交换系统由管路组成闭合回路系统；控制系统，包括位于所述风力致热系统上的风力检测器，以及位于所述温室蓄热系统上的温度
传感器。
[0008] 作为本发明所述日光温室大棚风力致热储能装置的一种优选方案，其中：所述传动轴位于所述相变储热系统内，所述搅拌器位于所述传动轴下端。
[0009] 作为本发明所述日光温室大棚风力致热储能装置的一种优选方案，其中：所述温室蓄热系统还包括有风机托架，所述风机托架位于所述相变储热系统外部。
[0010] 作为本发明所述日光温室大棚风力致热储能装置的一种优选方案，其中：所述蓄热风机位于所述风机托架上，所述蓄热风机通过所述第一换热器与所述传动轴连接，所述第一换热器位于所述温室蓄热系统内部。
[0011] 作为本发明所述日光温室大棚风力致热储能装置的一种优选方案，其中：所述温隔热层为封闭空间，所述储热堆位于所述温隔热层内部。
[0012] 作为本发明所述日光温室大棚风力致热储能装置的一种优选方案，其中：所述管路包括第一管路，以及第二管路；所述第一管路设置在土壤地下，所述第二管路设置在地表上，所述第二管路一侧连接于所述第二换热器，另一侧连接于所述水泵。
[0013] 作为本发明所述日光温室大棚风力致热储能装置的一种优选方案，其中：所述集水联箱位于所述水箱与所述第二换热器之间，所述集水联箱包括第一集水联箱与第二集水联箱，所述第一集水联箱与所述第二集水联箱之间通过若干个所述第一管路连接；所述集水联箱设置于土壤地下。
[0014] 作为本发明所述日光温室大棚风力致热储能装置的一种优选方案，其中：所述地下热交换系统组成的闭合回路依次为所述第二换热器、所述集水联箱、所述水箱以及所述水泵由所述管路串联连接；所述水箱以及所述水泵设置在温室内。
[0015] 作为本发明所述日光温室大棚风力致热储能装置的一种优选方案，其中：所述储热堆为相变储热材料。
[0016] 作为本发明所述日光温室大棚风力致热储能装置的一种优选方案，其中：所述温度传感器设置在温室内，所述风力检测器设置在所述风机叶片上。
[0017] 本发明的有益效果：
[0018] 1、利用风力致热装置，有效地将风能利用在设施农业当中；
[0019] 2、通过主动蓄热装置，将过剩的
太阳能储存起来再利用，提高了能源利用率。
附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0021] 图1为本发明提供的一种实施例所述的日光温室大棚风力致热储能装置整体结构示意图；
[0022] 图2为本发明提供的一种实施例所述的日光温室大棚风力致热储能装置中整体结构
框图；
[0023] 图3为本发明提供的一种实施例所述的日光温室大棚风力致热储能装置中地下热交换结构示意图；
[0024] 图4为本发明提供的一种实施例所述的日光温室大棚风力致热储能装置中温室蓄热系统的结构示意图。
具体实施方式
[0025] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
[0026] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0027] 其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0028] 再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0029] 实施例1
[0030] 参照图1～2，本实施例提供了一种日光温室大棚风力致热储能装置，包括风力致热系统100，温室蓄热系统200，相变储热系统300，地下热交换系统400 以及控制系统500。
[0031] 具体的，风力致热系统100包括风机叶片101、传动轴102，以及搅拌器 103；传动轴102一端连接于风机叶片101，另一端连接于搅拌器103；风机叶片101随风转动，通过传动轴
102带动搅拌器103转动，当搅拌器103转动在相变储热系统300内转动时，即可产生热量。温室蓄热系统200包括蓄热风机 201，以及与蓄热风机201连接的第一换热器202；蓄热风机
201安装在温室大棚内，将大棚内过剩的太阳能，通过第一换热器202都储存在相变储热系统300 中，第一换热器202可以将热
流体的部分热量传递给冷流体。相变储热系统300 包括保温隔热层301，以及位于保温隔热层301内部的储热堆302；相变储热系统300包裹住搅拌器103，使搅拌器103能在其中搅拌生热，储热堆302填充在保温隔热层301内，储存热量。较佳的，储热堆302原料包括六水氯化
钙和四水
硝酸钙基材料以及成核剂和
增稠剂，且储能材料结晶
过冷度很小，结晶过程可全部结晶，无盐水分离现象。
[0032] 进一步的，地下热交换系统400，包括第二换热器401、与第二换热器401 连接的管路402、位于管路402上的集水联箱403、与集水联箱403串联的水箱 404，以及与集水联箱403串联的水泵405；地下热交换系统400由管路402组成闭合回路系统；在大棚内需要热量时，第二换热器401将温室蓄热系统200 内储存的热量传至大棚内。
[0033] 进一步的，控制系统500包括位于风力致热系统100上的风力检测器501，以及位于温室蓄热系统200上的温度传感器502；较佳的，温度传感器502安装在温室内，实时监测大棚温度变化。风力检测器501安装在室外，以便检测风力。
[0034] 较佳的，传动轴102下部分位于相变储热系统300内密封，搅拌器103位安装于传动轴102下端，即同在相变储热系统300内。蓄热风机201通过第一换热器202与传动轴102连接，第一换热器202位于温室蓄热系统200内部。
[0035] 进一步的，地下热交换系统400组成的闭合回路依次为第二换热器401、集水联箱403、水箱404以及水泵405由管路402串联连接；水箱404以及水泵405设置在温室内。温度传感器502设置在温室内，风力检测器501设置在风机叶片101上。
[0036] 本发明的工作原理为：本发明是利用风力致热装置进行风能到热能的转换，并且结合主动蓄热装置，将大棚内过剩的太阳能，都储存在后墙储热堆中，当温室内温度下降，在通过地下热交换系统，将热量散到大棚内。
[0037] 其中，风力叶片101随风转动，传动轴102带动风机搅拌器103转动，通过搅拌摩擦加热储热堆302，整个储热堆302由保温隔热层301严密包裹。控制系统400中风力检测器501用来监测风力强度，进而控制风力致热系统100 的停启。
[0038] 温度传感器502安装在温室内，实时监测大棚温度变化。当温室内温度高于设定值时，传感器将
信号反馈给控制系统500，控制系统500作用温室蓄热系统200工作，温室蓄热系统200通过空气作为介质，蓄热风机201将热风送入储热堆302，通过蓄热风机201的第一换热器202与储热堆302进行换热，将热量储存起来；当温室内温度低于设定值时，温度传感器502将信号反馈给控制系统500，控制系统500作用
循环水泵即水泵405工作，整个地下热交换系统400采用
水循环，通过第二换热器401与储热堆302进行换热，加热的循环水通过地下埋管即第一管路402a进入水箱404，第一管路402a两头设置集水联箱403，进行分流作用。第一管路402a与土壤换热，
冷却水进入水箱404，水箱404还可作为
灌溉蓄水装置，循环水通过水泵405又回到第二换热器401 进行换热。
[0039] 本发明通过风力致热系统100将风能转化为热能，将热量充分利用到设施农业当中，在此过程中，利用储热堆302进行热量储存，将温室内白天过剩的太阳能储存起来，当夜晚或者连续无光照天气，通过
地下水循环装置，将热量释放到温室当中，维持大棚内温度湿度平衡，为农作物生长提供良好的环境。不仅实现了能源的高效利用，同时也提高了农作物产量，实现了增收创富。
[0040] 实施例2
[0041] 参照图3，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：管路402包括第一管路402a，以及第二管路402b；若干个第一管路402a设置在土壤地下，第二管路402b设置在地表上，第二管路402b一侧连接于第二换热器401，另一侧连接于水泵405。具体的，集水联箱403位于水箱404与第二换热器401之间，集水联箱403包括第一集水联箱 403a与第二集水联箱403b，第一集水联箱403a与第二集水联箱403b之间通过若干个第一管路402a连接；集水联箱403设置于土壤地下。
[0042] 本发明的工作原理为：本发明是利用风力致热装置进行风能到热能的转换，并且结合主动蓄热装置，将大棚内过剩的太阳能，都储存在后墙储热堆中，当温室内温度下降，在通过地下热交换系统，将热量散到大棚内。
[0043] 其中，风力叶片101随风转动，传动轴102带动风机搅拌器103转动，通过搅拌摩擦加热储热堆302，整个储热堆302由保温隔热层301严密包裹。控制系统400中风力检测器501用来监测风力强度，进而控制风力致热系统100 的停启。
[0044] 温度传感器502安装在温室内，实时监测大棚温度变化。当温室内温度高于设定值时，传感器将信号反馈给控制系统500，控制系统500作用温室蓄热系统200工作，温室蓄热系统200通过空气作为介质，蓄热风机201将热风送入储热堆302，通过蓄热风机201的第一换热器202与储热堆302进行换热，将热量储存起来；当温室内温度低于设定值时，温度传感器502将信号反馈给控制系统500，控制系统500作用循环水泵即水泵405工作，整个地下热交换系统400采用水循环，通过第二换热器401与储热堆302进行换热，加热的循环水通过地下埋管即第一管路402a进入水箱404，第一管路402a两头设置集水联箱403，第一管路402a设置为若干个，参照图3仅为一个实施例，不限于 5个第一管路402a。第一管路402a与土壤换热，冷却水进入水箱404，水箱404 还可作为灌溉蓄水装置，循环水通过水泵405又回到第二换热器401进行换热。
[0045] 实施例3
[0046] 参照图4，为本发明第三个实施例，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的是：温室蓄热系统200还包括有风机托架203，风机托架203位于相变储热系统300外部。
[0047] 具体的，风机托架203设置在温室内部上方，安装在保温隔热层301外围，起到固定蓄热风机201及温度传感器的作用。
[0048] 本发明的工作原理为：本发明是利用风力致热装置进行风能到热能的转换，并且结合主动蓄热装置，将大棚内过剩的太阳能，都储存在后墙储热堆中，当温室内温度下降，在通过地下热交换系统，将热量散到大棚内。
[0049] 其中，风力叶片101随风转动，传动轴102带动风机搅拌器103转动，通过搅拌摩擦加热储热堆302，整个储热堆302由保温隔热层301严密包裹。控制系统400中风力检测器501用来监测风力强度，进而控制风力致热系统100 的停启。
[0050] 温度传感器502安装在温室内，实时监测大棚温度变化。当温室内温度高于设定值时，传感器将信号反馈给控制系统500，控制系统500作用温室蓄热系统200工作，温室蓄热系统200通过空气作为介质，蓄热风机201将热风送入储热堆302，通过蓄热风机201的第一换热器202与储热堆302进行换热，将热量储存起来；当温室内温度低于设定值时，温度传感器502将信号反馈给控制系统500，控制系统500作用循环水泵即水泵405工作，整个地下热交换系统400采用水循环，通过第二换热器401与储热堆302进行换热，加热的循环水通过地下埋管即第一管路402a进入水箱404，第一管路402a两头设置集水联箱403，第一管路402a设置为若干个，参照图3仅为一个实施例，不限于 5个第一管路402a。第一管路402a与土壤换热，冷却水进入水箱404，水箱404 还可作为灌溉蓄水装置，循环水通过水泵405又回到第二换热器401进行换热。
[0051] 重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、
颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的
位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在
权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
[0052] 此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
[0053] 应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
[0054] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行
修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
