CN202406667U - 一种连栋温室局部加热装置 - Google Patents

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刘飞
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Abstract

本实用新型公开了一种连栋温室局部加热方法和装置。该方法采用将电能转化为热能的方法，对温室天沟和拱架直接持续加热使温室屋顶积雪迅速融化。该装置包括护板（4）、电热丝（3）、紧定卡具（2）、温度传感器（10）、漏电保护器（5）、智能温控开关（6）、电源开关（7）和外部电源（8）；所述电热丝(3)安装在有U字凹槽的护板(4)内,依靠紧定卡具（2）水平布置于连栋温室的天沟(1)两侧，与天沟紧密接触，通过控制电路通断电和通电时间实现对加热过程的控制。该装置加热速度快效果明显，加热区域更有针对性，安装和维修方便，操作简单，性价比高。

Description

一种连栋温室局部加热装置
技术领域
本实用新型属于温室设施领域，特别是涉及一种连栋温室局部加热的方法和装置。
背景技术
随着设施农业技术与装备的发展，我国连栋温室建设面积跃居世界前列。目前，温室结构抗雪灾设计主要依据的是该地区一定年限内的通过统计气象数据确定的基本雪压，这种设计在通常情况下可以满足连栋温室结构安全的要求。然而随着温室效应和全球气候变暖，我国尤其是南方地区近年冬季暴雪等恶劣天气出现次数明显增多。在冬季突发性持续降雪等恶劣天气条件下，屋顶及天沟位置处因大量积雪而产生的载荷可能会超过温室结构在设计时假设能承受的最大载荷，造成屋顶拱架、天沟等构件产生破坏性弯曲变形，对温室的结构安全构成了威胁。如果按照极端天气条件提高温室结构承载性能，将会大幅提高结构用钢量和成本。再者，持续性降雪极端恶劣天气的发生具有不确定性，传统整体供暖加热方式在南方地区成本代价大，难以推广。因此迫切需要一种可以提高天沟及屋顶位置处温度的装置，以使得积雪容易滑落流走，避免因积雪累积造成对温室结构的破坏。
中国实用新型专利[200910195893.9]公开的一种可除雪的保温塑料大棚，该塑料大棚在其中空的管道骨架内部布置有电热丝并采用太阳能电池板为电热丝供电。该实用新型将电热丝安装在屋顶拱架管道内，加热区域相对较小，并且在温室建成后不易安装和日常的维护；另外，该实用新型采用太阳能电池板供电，在持续阴天下雪的天气情况下一般无法正常工作为电热丝持续供电，并且目前太能电池板价格高、光电转换利用率低，功率上难以达到，不能实现在下雪天气中的持续供电，不能达到保障温室安全的要求。
发明内容
为克服现有针对温室局部加热技术的不足，本实用新型的目的是提供一种能够对连栋温室屋顶天沟位置局部区域进行快速加热的方法和装置，该方法能够实现直接对温室天沟和拱架持续加热，加热速度快温升明显，传热区域相对广泛，该装置结构设计合理在实现对天沟及其附近拱架区域快速加热的同时能够有效的提高能源的利用，安装过程相对于现有专利提供的方法简单快捷，容易维护和修理，根据季节变化可自由拆卸，使用寿命长。为解决以上技术问题，本实用新型采取的技术方案是：
一种连栋温室局部加热方法，在温室天沟外侧壁的两侧分别安装电热丝，采用将电能转换为热能的方法为温室天沟和拱架提供热量，温室天沟和拱架直接与温室屋顶的积雪接触，电热丝加热产生的热量通过天沟和拱架直接传导到积雪中，使天沟位置处和靠近天沟的构架上的积雪能够直接加热融化成水并顺着天沟流走，同时由于温室拱架通常是圆弧形或者三角形，拱架下层积雪融化之后上层积雪依靠自身重力的作用可以顺着温室屋顶下滑继续受热融化。
该实用新型是将电热丝固定在天沟两侧的护板凹槽内，护板的凹槽采用的是U字型的结构型式。护板采用此种结构型式与其他结构型式相比较，安装在U字型凹槽护板内的电热丝，在相同单位时间降雪量的情况下融雪效率高，同时能耗也能够保证在合理范围之内，这样在既保证结构安全性的前提下又能有效的提高能源的利用效率，节省温室使用开支。根据当地气象统计资料得到的一定年限内的最大降雪量和温室的类型，温室使用人员在安装该装置之前可以灵活选择电热丝的规格和相应的护板。 
一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：所述加热装置包括电热丝、漏电保护器、智能温控开关、电源开关、外部电源、护板、紧定卡具和天沟，电热丝、漏电保护器、智能温控开关、电源开关和外部电源依次串联，电热丝固定在护板的U字型圆弧形凹槽内，护板紧贴天沟外侧壁平行安装在天沟的左右两侧，依靠紧定卡具与天沟固定。
所述的一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：护板内圆弧形凹槽的深度为电热丝直径的3/4。
所述的一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：护板内相邻圆弧形凹槽之间的垂直距离保持在3~4cm之内。
所述的一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：在温室的每跨中间开间拱架上安装有温度传感器，温度传感器与智能温控开关、漏电保护器与电热丝构成的串联电路形成并联。
所述的一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：温度传感器距离天沟30~100cm。
由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有的技术相比较，具有如下的优点：
该方法运用电能转化为热能的加热方法升温速度快，在电热丝的工作过程中可以由温度传感器对加热温度进行自动控制，采用这种局部加热的方法能更有针对性的保障温室的结构安全，该装置设计合理能够保证温室骨架结构在满足使用安全性的前提条件下提高能源的合理利用率，该装置组成部件相对简单造价低廉，使用性价比高，电热丝固定在天沟的外侧壁安装简单，根据季节的变化可以自由拆卸方便进行保养和维护。
附图说明
附图1为本实用新型结构示意图的主视图；
附图2为本实用新型结构示意图的剖视图；
附图3为本实用新型的电路原理图；
附图4为本实用新型的温度传感器安装位置示意图；
其中：1、天沟；2、紧定卡具；3、电热丝；4、护板；5、漏电保护器；6、智能温控开关；7、电源开关；8、外部电源；9、紧固螺栓；10、温度传感器。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型优选实施方案进行详细说明：
如附图1所示的一种连栋温室局部加热***，电热丝3、漏电保护器5、智能温控开关6、电源总开关7依次连接并与外部电源8接通，电热丝3安装在连栋温室天沟1的左右两侧，电热丝3固定在护板4的U字形圆弧形凹槽内，护板4的前后两端均安装紧定卡具2使其固定在天沟1上。
所述的电热丝3为采取了绝缘处理的铁铬铝合金电热丝或者镍铬合金电热丝等各种合金电热丝中的一种，可根据实际需要将电热丝换成合适的电热砖或者硅橡胶电热板，这将会使加热范围更广，此时护板凹槽的形状为方形，与电热砖或者硅橡胶电热板的形状配合，其深度为电热砖或者硅橡胶电热板的厚度。
所述外部电源8由工业用电和太阳能电池板组成，在太阳能电池板无法为电热丝提供足够电压的情况下，电热丝直接依靠工业用电维持工作，确保加热过程的持续。
如附图1所示，护板4内侧凹槽采用的是U字型加工而成，通过与其他型式凹槽的试验对比，同一种电热丝在相同单位时间降雪量和工作电压的情况下，安装在U字型凹槽内的电热丝3融雪效率最高，即在保证温室结构安全性的前提下电能的损耗较低，同时护板4内两个凹槽之间的垂直距离保持在3~4cm之内为适宜距离，温室使用者可以根据温室建造地气象统计资料来了解该地区一定年限内的最大降雪量，根据得到的统计资料和自身温室结构的型式来选择合适的电热丝规格和配套的护板。
如附图2所示，护板4通过紧定螺栓9固定在紧定卡具2上，紧定卡具2通过紧定螺栓9与螺母的配合固定在天沟1上，从而实现电热丝3加热位置的固定，在护板4的前后两端各安装有一个紧定卡具2。
如附图3所示，智能温控开关6、漏电保护器5与电热丝3构成串联电路，与温度传感器10形成并联，电源总开关7与形成的并联电路串联，连栋温室加热装置工作时开启电源总开关7，电热丝3将电能转化为热能，迅速提升天沟和与其相接触的拱架的温度，加快积雪的融化。
如附图4所示，图中黑点位置为温度传感器10的安装位置。温度传感器10安装在每跨中间开间拱架上，距离天沟30~100cm，温度传感器10与智能温控开关6配合使用，智能温控开关6根据传感器监测到的温度数值来实现对电热丝通断电的控制，传感器监测到的温度达到50摄氏度时，智能温控开关6自动断开电路电热丝3停止工作，防止持续加热导致温室覆盖材料加速老化；当温度传感器监测到温度降到10度时智能温控开关6自动接通电路。
在降雪的过程中电热丝工作产生的热量使落在天沟及天沟附近的屋顶区域的雪融化成水顺着天沟流走，在屋顶的上层区域由于屋顶本身具有一定斜度，积雪会在重力作用下移也能受到电热丝加热的影响，在降雪停止或者积雪厚度减小到不会影响温室结构安全的情况时可以将电路断开，节省能源的消耗。

Claims (7)

1.一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：所述装置包括电热丝（3）、漏电保护器（5）、智能温控开关（6）、电源开关（7）、外部电源（8）、护板（4）、紧定卡具（2）和天沟（1），电热丝（3）、漏电保护器（5）、智能温控开关（6）、电源开关（7）和外部电源（8）依次串联，电热丝（3）固定在护板（4）的U字型圆弧形凹槽内，护板（4）紧贴天沟（1）外侧壁平行安装在天沟（1）的左右两侧，依靠紧定卡具（2）与天沟（1）固定。
2.如权利要求1所述的一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：护板（4）内圆弧形凹槽的深度为电热丝（3）直径的3/4。
3.如权利要求1所述的一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：护板（4）内相邻圆弧形凹槽之间的垂直距离保持在3~4cm之内。
4.如权利要求1所述的一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：在温室的每跨中间开间拱架上安装有温度传感器（10），温度传感器（10）与智能温控开关（6）、漏电保护器（5）与电热丝（3）构成的串联电路形成并联。
5.如权利要求1所述的一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：温度传感器（10）距离天沟（1）30~100cm。
6.如权利要求1所述的一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：所述电热丝（3）为铁铬铝合金电热丝或镍铬合金电热丝。
7.如权利要求1所述的一种连栋温室局部加热装置，其特征在于：当将电热丝（3）跟换为电热砖或者硅橡胶电热板时，此时护板（4）凹槽的形状为方形，与电热砖或者硅橡胶电热板的形状配合，护板（4）凹槽的深度为电热砖或者硅橡胶电热板的厚度。
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CN109663256A (zh) * 2019-02-18 2019-04-23 中国铁路沈阳局集团有限公司科学技术研究所 一种铁路消防管线防寒电加热装置

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