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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810642609.7 (22)申请日 2018.06.21 (71)申请人 扬州福瑞达碳纤维地暖有限公司 地址 225200 江苏省扬州市江都区舜天路 198号金域花园13幢G48 (72)发明人 钱生宏 (74)专利代理机构 扬州市锦江专利事务所 32106 代理人 江平 (51)Int.Cl. A01G 9/24(2006.01) (54)发明名称 一种农业温室大棚用电加热防寒保温系统 (57)摘要 一种农业温室大棚用电加热防寒保温系统, 涉及农业生产技术领域, 也涉。
2、及碳纤维发热技术 领域。 本发明在大棚内设置电源主线, 在电源主 线上并联多组分电源线, 在大棚内布置多条田 垄, 在相邻的田垄之间分别埋设硬质管, 在各硬 质管内各自穿置一组电发热材料, 所述各组电发 热材料的端部分别伸出于相应的硬质管端部, 各 组电发热材料的端部各自与一组分电源线电连 接。 本发明既简单方便, 见效又快, 投资成本低、 环保, 可重复利用, 对热能的利用效率高, 运行费 用合理, 利于自动化控制, 减少人力管理成本, 利 于广泛推广使用。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 108849124 A 2018.11.23 CN 108849124 A 1.一种农业温。
3、室大棚用电加热防寒保温系统, 在大棚内设置电源主线, 在电源主线上 并联多组分电源线, 在大棚内布置多条田垄, 其特征在于: 在相邻的田垄之间分别埋设硬质 管, 在各硬质管内各自穿置一组电发热材料, 所述各组电发热材料的端部分别伸出于相应 的硬质管端部, 各组电发热材料的端部各自与一组分电源线电连接。 2.根据权利要求1所述农业温室大棚用电加热防寒保温系统, 其特征在于: 所述电发热 材料为碳纤维发热线。 3.根据权利要求1所述农业温室大棚用电加热防寒保温系统, 其特征在于: 所述硬质管 为镀锌铁管。 4.根据权利要求1或2或3所述农业温室大棚用电加热防寒保温系统, 其特征在于: 在各 组电发。
4、热材料的端部和分电源线的端部分别设置相互配合的接插组件。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 108849124 A 2 一种农业温室大棚用电加热防寒保温系统 技术领域 0001 本发明涉及农业生产技术领域, 也涉及碳纤维发热技术领域。 背景技术 0002 农业温室大棚, 是现代科技生产力提升之后, 人类改造自然, 获取更多食物的一种 方式。 近年来农业温室大棚得以推广的主要原因是: 白天利用太阳光的能量增加室内温度, 夜间利用一系列保温措施, 尽可能减少热量的流失。 这样一来, 农作物在合适温度的环境 下, 会生长得更快, 从而达到丰产的目的。 0003 夏季的自然温度比较高, 农作物。
5、在自然环境下即可自然生长。 春秋冬季的气温略 低, 用农业温室大棚可以获得增产增收的目的。 但是, 在冬季最严寒的一二个月内, 夜间温 室大棚内热量流失较多, 温度明显下降, 对农作物的正常生长带来不利影响。 0004 由此, 人们想到了很多给温室大棚增温的办法, 例如, 常规的方法有: 1、 在温室大棚内, 烧煤采暖加温。 其主要优点是: 简单易行, 成本不高。 缺点是: 有污染, 不符合国家未来环保的大趋势, 人力消耗也大。 0005 2、 用电暖气或暖风机制造暖风, 其主要优点是: 方便, 快速, 简单, 环保。 缺点是: 能 量的利用效率不高, 运行的成本比较高。 0006 3、 在土。
6、攘里埋入发热体, 例如: 热水管道, 或者电热线、 或者电热膜等。 这种方法, 理论上可行, 但在实际应用中, 遇到很多麻烦, 因为很多农作物是几个月轮换一次, 土攘也 需要翻耕, 这对土壤中的发热体带来一个挑战: 如果是浅埋发热体, 则很容易在翻耕中被碰 伤碰坏, 造成损失。 如果是深埋发热体, 则初期的土方开挖成本高, 不方便, 对热能的利用效 率也低。 0007 4、 其它一些可能探讨的加温方法: 例如: 利用天然气燃烧产生热量, 或者烧油产生 热量, 或者利用太阳能热水器产生热量, 或者利用地源热泵、 水源热泵产生热量, 这些方法, 理论上可行, 在局部地区也有应用, 但广泛推广价值有。
7、限, 主要原因是: 温室大棚一般远离 城市, 这种能源的提供不太方便, 或者, 由于前期投资成本太大, 也不具备市场实用价值。 发明内容 0008 本发明目的在于提出一种投资成本低、 热利用率高、 环保的农业温室大棚用电加 热防寒保温系统。 0009 本发明在大棚内设置电源主线, 在电源主线上并联多组分电源线, 在大棚内布置 多条田垄, 在相邻的田垄之间分别埋设硬质管, 在各硬质管内各自穿置一组电发热材料, 所 述各组电发热材料的端部分别伸出于相应的硬质管端部, 各组电发热材料的端部各自与一 组分电源线电连接。 0010 由于电发热材料相对比较细小, 其分布于田垄之间不易被劳作的人员注意, 本。
8、发 明采用在其外设置硬质管的方式加以保护。 由于农作物在种植一段时间后, 需要重新翻土 种植, 如将电发热材料常年埋置, 则不利于翻土, 更不利于重新设置田垄间距, 本发明采用 说 明 书 1/3 页 3 CN 108849124 A 3 硬质管的方式, 可方便在翻土前, 先断开发热体与分电源线的连接, 然后在田垄的两端抬起 硬质管, 并将硬质管连同内部的电发热体, 归拢置不影响翻土、 重新起垄的某个位置, 来年 重新使用时, 也非常方便。 为了确保农作物的根部下以的土壤得以加温, 所以将硬质管浅埋 于相邻的田垄之间。 0011 因此, 采用本发明以上方式, 既简单方便, 见效又快, 投资成本。
9、低、 环保, 可重复利 用, 对热能的利用效率高, 运行费用合理, 利于自动化控制, 减少人力管理成本, 利于广泛推 广使用。 0012 进一步地, 本发明所述电发热材料优先选用碳纤维发热线。 本发明优先采用碳纤 维发热线的使用寿命长, 可以一次投资, 未来几十年反复使用。 而金属类发热线存在使用寿 命短的可能性与缺点, 不利于长期投资使用。 0013 所述硬质管为镀锌铁管。 优先选用镀锌铁管, 因为其成本低, 导热性能好, 耐久性 好, 有相当的强度、 刚性, 可重复利用, 抗破坏能力也好。 0014 为了方便操作, 在各组电发热材料的端部和分电源线的端部分别设置相互配合的 接插组件。 在重。
10、新翻土前, 只须通过分离相应的接插组件, 就可实现电发热材料与电源的切 断。 当重新翻土成垄后, 也仅须通过重新将接插组件相对接, 就可实现电发热材料与电源的 接通。 附图说明 0015 图1为本发明在田垄之间布置电发热材料的示意图。 具体实施方式 0016 如图1所示, 在大棚内布置多条相互平行的田垄1, 在相邻的田垄1之间分别浅土埋 设一根与田垄1几乎平行的硬质管 (优选镀锌铁管) 2, 在各硬质管2内各自穿置一组外设绝 缘层的碳纤维发热线3, 碳纤维发热线3的两个端部分别伸出于硬质管2的两个端部。 0017 在大棚内设置电源主线, 在电源主线上并联与多组分电源线, 分电源线的数量不 少于。
11、大棚内的硬质管2的数量。 0018 在各碳纤维发热线3的端部和各组分电源线的端部分别设置相互配合的接插组 件。 0019 应用示例: 1、 在温室大棚的上方悬空电源主线, 并确保不影响人员正常行走, 也要做好安全绝缘。 例如: 在温室大棚的南侧上空, 悬挂10平方毫米的电源线, 作为零线。 在温室大棚的北侧, 悬 挂三根10平方毫米的电源线, 作为火线, 并确保将来通电运行时, 其三相负载平衡。 0020 2、 从悬空的电源主线上, 并联并接下垂多组分电源线, 并做好绝缘防护, 且确保连 接可靠。 0021 3、 将碳纤维发热线穿入镀锌铁管内, 并将碳纤维发热线的电源引线以合适的长度 露在镀锌。
12、铁管外, 方便后道接线施工。 上述碳纤维发热线可以采用单导结构, 也可以采用双 导结构, 因此, 可以从镀锌铁管的两端分别引出电源线, 也可以从一端引出电源线。 但不管 如何引出, 建议在镀锌铁管的两端, 采取密封防水措施, 例如: 采用玻璃胶填充密封。 在各组 分电源线引线上预装接插头, 方便日后快速施工安装。 上述镀锌铁管, 如果单根长度不够, 说 明 书 2/3 页 4 CN 108849124 A 4 则可以采用多根串接, 串接处用螺纹与螺套连接。 0022 4、 将上述装好碳纤维发热线的镀锌铁管放在土壤上, 并确保离农作物的根部不太 远, 并在管道上覆盖一层薄薄的土, 从而有利于管道。
13、内的热量传递给整个土壤。 如果不覆盖 薄土, 也可以使用, 但传热效率受影响。 0023 5、 在上述完工的基础上, 将各个碳纤维发热线的电源引线, 与下垂的各分电源线 引线, 分别一一连接, 并确保绝缘可靠, 线路无误。 0024 6、 至此, 上述总电源线, 汇总入配电箱, 通过电源总开关控制, 在天气寒冷时送电 加温, 在温度高了之后, 再断电停止加温, 已经具备基本的实用功能。 当然, 从安全的角度 看, 在配电箱内, 应该具备短路保护与漏电保护, 这些属于电工基本常识。 0025 7、 作为在上述基本功能结构的基础上, 还可以添加如下智能化控制功能: 在温室 大棚内, 安放温度传感器。
14、, 将温度信号, 送入温控器, 温控器输出控制电压, 给交流接触器的 控制线圈, 交流接触器的触点开关, 串接于上述总电源线中。 这样一来, 在实际运行中, 可以 实行自动化的加温与保温, 无须频繁的人工操作。 当然, 如果采用固态继电器, 只要能符合 类似的控制逻辑, 也是可以的。 在其实际应用中, 推荐将温度探头, 埋放在农作物根部附近 的土壤中, 这样更合理。 如在北方某大棚内, 上述系统在冬季运行时, 在温控器上, 设置土壤目标温度为18, 这样一来, 白天阳光充足, 照射入温室大棚内, 温度很高, 土壤温度也高于18, 此时温控器 无输出电压, 交流接触器的触点开关断开, 土攘加温的。
15、电源总线路不通电。 当到了夜间, 大 棚内的温度, 逐步下降, 当土壤的温度低于18时, 温控器启动, 输出控制电压, 给交流接触 器的线圈, 交流接触器的触点闭合, 土攘加温的电源总线路通电, 在土壤表层的加热管, 产 生热量, 传递给农作物的根部附近的土壤, 并最终作用于农作物, 确保农作物处于合理的生 长温度范围内, 因此也避免了农作物因为低温造成的生长缓慢与减产。 当加热后的土壤温 度高于18时, 则系统自动断电。 如此反复, 可自动将土壤温度保持在18左右。 0026 第二天, 当太阳出来后, 阳光进入温室大棚内, 温度上升, 土壤温度也高于18, 则 此时温控器自动断电, 从而节约。
16、了不必要的运行电费。 0027 当然, 如果遇到连续阴雨雪天, 则本系统也会自动运行, 确保土壤温度自动恒温维 持在18左右, 从而确保农作物的生长不受太大影响。 0028 当温室大棚内的农作物, 一轮生产周期结束后, 农作物需要铲除, 土壤也要翻耕, 为下一轮做准备。 此时, 可以将加热管与下垂的电源线断开, 然后, 很容易地铲去加热管上 方的浮土, 将加热管从土壤中轻巧取出来, 并有序归笼堆积存放于温室大棚的某个地方, 在 春夏秋季无须使用, 等到冬季时, 再重新安放加热管。 如此轮回使用, 很方便。 说 明 书 3/3 页 5 CN 108849124 A 5 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 6 CN 108849124 A 6 。