CN208047486U - 集热蓄热温室 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种集热蓄热温室，涉及温室节能技术领域。一种集热蓄热温室，包括温室本体、集热装置和蓄热装置，温室本体至少包括屋面组件、坡底支撑组件和脊柱组件，集热装置设置于脊柱组件上，且屋面组件连接于集热装置与坡底支撑组件之间；蓄热装置设置于脊柱组件上和/或温室本体的下方，且蓄热装置与集热装置通过管路连接；管路上设置有用于驱使水流动的驱动装置。缓解了现有技术中蓄热温室的集热结构的集热效果差、用于连栋温室后会造成连栋温室采光性差、以及占用连栋温室空间多等问题。

Description

集热蓄热温室

技术领域

本实用新型涉及温室节能技术领域，尤其是涉及一种集热蓄热温室。

背景技术

现有技术中的一些蓄热温室将太阳能吸热装置设置在日光温室的后墙处(所有设有后墙的日光温室均为东西延长，即温室坐北向南，后墙设置在温室北侧)，将照射到日光温室后墙上的太阳光进行吸收，然而，一般情况下，日光温室后墙处吸收太阳能与其顶部处相比效果不佳，且日光温室温度最高处在其顶部处，由此，将太阳能吸热装置设置在后墙处使得太阳能吸收效率较低，同样，从温室内的热空气中吸收热能的效率也较低；并且，该方案只适合设置于东西延长的日光温室后墙上，而在南北延长的双坡面采光温室中，没有设置东西延长的后墙，也就没有相应的空间用于设置适用于日光温室的吸热装置；如果把该吸热装置悬挂于南北延长的温室大棚上，势必会在地面上形成较大的遮阴带，影响温室的正常使用。

还有一些将太阳能吸热装置设置在顶部表面，为了提高吸热效率，将太阳能吸热装置设置为多组，铺设在侧面或者顶部表面，一方面，太阳能吸热装置铺设较多而在温室大棚内产生较大面积的遮阴带，影响温室大棚内部的采光性；另一方面，当太阳能吸热装置的重量较大时，需要温室大棚的顶部更坚固、稳定，由此，需要增加温室大棚顶部的钢材用量，造成材料浪费、成本增加的问题。

基于以上问题，提出一种具有实用性强、太阳能(太阳辐射能和空气热能)吸收效果好、采光性好、结构稳定、成本低等优点的温室大棚显得尤为重要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集热蓄热温室，以缓解现有技术中蓄热温室中集热结构的集热效果差、采光性差、成本高等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术手段为：

本实用新型提供的一种集热蓄热温室，包括温室本体、集热装置和蓄热装置，所述温室本体至少包括屋面组件、坡底支撑组件和脊柱组件；

所述集热装置设置于所述脊柱组件上，且所述屋面组件连接于所述集热装置与所述坡底支撑组件之间；

所述集热装置与所述坡底支撑组件配合使用，支撑起所述屋面组件，并承受所述屋面组件的自重及所接收到的外部荷载。

所述蓄热装置设置于所述脊柱组件上和/或所述温室本体的下方，且所述蓄热装置与所述集热装置通过管路连接；

所述管路上设置有用于驱使水流动的驱动装置。

需要说明的是，在密闭的温室内，白天温度最高的位置是屋脊处，温室屋脊处既是温度最高处，也是光照最强处，把集热装置设置在温室屋脊处，是提高集热装置换热效率的有效手段。

本实用新型提供的集热装置，既是集热结构也是受力结构，是集热与受力两个功能合二为一的结构，这样可以充分利用受力结构的形体空间布置集热构件，使集热构件不占用温室内的可使用空间，也不会对温室地面额外形成阴影，更不会影响温室的正常使用。

作为一种进一步的技术方案，所述集热装置包括桁架组件和换热组件；

所述桁架组件设置在所述温室本体的坡顶处，并与所述脊柱组件的顶端连接；

所述桁架组件上设置有桁架空腔，所述换热组件设置于所述桁架空腔内。

需要说明的是，为了形成所述桁架空腔，桁架组件采用立体桁架的方式实现。立体桁架是用三根或三根以上的弦杆与腹杆按照预定的连接方式组成的桁架，立体桁架的横截面呈三角形、矩形、或者多边形。弦杆和腹杆预定的连接方式是指，不设置横穿和斜穿桁架空腔的斜腹杆，使桁架空腔成为无障碍的空间。

作为一种进一步的技术方案，所述桁架组件包括多根弦杆和多组腹杆；

多根所述弦杆平行设置，多组所述腹杆沿所述弦杆的长度方向间隔设置，且所述腹杆能够将各根所述弦杆连接在一起。

为了防止桁架弯曲，每组腹杆与各根弦杆采取刚接的连接形式连接，相邻两组腹杆之间在同一个面上可以不设置斜腹杆；每组腹杆与各根弦杆采取铰接的形式连接，相邻两组腹杆之间在同一个面上需要设置斜腹杆。

为了腹杆产品的包装运输便捷，每组腹杆可以是单根型材制成的几种杆件散件；但为了提高桁架组件的组装速度，也可以把几种杆件散件制成的相应的腹杆组件(如，把每组腹杆用几种杆件散件焊制成闭合环状、或者半闭合环状的腹杆组件)。

作为一种进一步的技术方案，所述换热组件包括多根吸热水管和支撑架；

所述支撑架设置于所述桁架空腔内，且所述支撑架与所述弦杆和/或所述腹杆连接；

多根所述吸热水管设置在所述支撑架上。

需要说明的是，吸热水管是指具有管道空腔的构件，可以是单根管道、也可以是多根管道组成的排管结构，管道的外壁可以是光滑的，也可以设置有利于热交换的片状结构，以增大管道热交换的表面积。

换热组件中，支撑架的功能是，使组成换热组件的多根吸热水管相互之间保持设定的间距，以便于温室内的热空气能够与各根吸热水管的外表面都能充分接触。多根吸热水管和支撑架是配合使用的，当吸热水管是软质材质制成的，支撑架沿吸热水管的长度方向设置稠密，防止吸热水管弯曲；当吸热水管是硬质材质制成的，支撑架沿吸热水管的长度方向设置稀疏。在组装桁架组件时，换热组件可以以整体的形式置入桁架空腔，也可以先把支撑架组装在桁架组件上，再把多根吸热水管设置在支撑架上。

作为一种进一步的技术方案，所述蓄热装置包括第一蓄热装置和/或第二蓄热装置；

所述第一蓄热装置布置于所述脊柱组件内，所述第二蓄热装置布置于所述温室本体内的地上或者地下；

所述第一蓄热装置与所述集热装置之间，所述第二蓄热装置与所述集热装置之间，或者所述第一蓄热装置与所述第二蓄热装置之间分别通过所述管路连接。

由于集热装置的设置位置高于蓄热装置，集热装置和蓄热装置内的蓄热介质(水体)不能依靠他们的蓄热介质温差自由循环，需要在管路上设置循环泵进行强制循环。

需要说明的是，蓄热装置内装有蓄热介质，由于水的比热容较大，由此，水是适合温室蓄热的介质，因为蓄热装置用于温室的目的就是为了在没有阳光的时间段内维持温室内的气温不至于低于设定温度，比如，对于种植喜温蔬菜的温室气温，不低于15℃，对于叶菜类，不低于5℃。这样的话，对于蓄热装置的蓄热介质而言，就不需要温度很高，比如，保持在35℃左右，这样的话，第一蓄热装置设置在温室空间内，维持其35℃的温度就容易得多。

作为一种进一步的技术方案，所述第二蓄热装置至少包括散热水管，所述散热水管与所述集热装置或者所述第一蓄热装置连接。

需要说明的是，当散热水管作为第二蓄热装置时，由于散热水管总的容水量有限，相应地，散热水管中总的热容量也有限，不足以维持温室地上或者地下设定的温度状况时，需要在地上设置较大容积的水容器作为第二蓄热装置的组成部分，为了不增加该第二蓄热装置组成部分的占地面积，可以将该第二蓄热装置组成部分设置在天沟柱里，相应地，天沟柱也要设置成带有天沟柱空腔的结构体，把该第二蓄热装置组成部分设置在天沟柱空腔内。

作为一种进一步的技术方案，所述脊柱组件包括脊柱本体，所述脊柱本体包括多根立柱和多组环箍；

多根所述立柱间隔布置于所述脊柱空腔与所述第一蓄热装置之间；

多组所述环箍沿所述立柱的长度方向间隔布置，且所述环箍能够将各根所述立柱连接在一起。

需要说明的是，沿脊柱本体的高度设置有贯通的空腔结构，这个空腔结构是为了容纳第一蓄热装置，所以，组成脊柱本体的多根立柱围绕着几何中心间隔设置成一圈，呈四边形、六边形、八边形、圆形等，再用多个环箍把多个立柱固定连接成一个整体，这个整体既承担来自脊柱桁架的压力，也承担来自第一蓄热装置的压力。同时，利用脊柱本体的内部空间设置第一蓄热装置，由于脊柱是必须要设置的，而且是分散设置的，这就使得第一蓄热装置不额外占用温室的使用空间，也不会影响温室正常使用，一举多得。

第一蓄热装置是用软质材料制成的柱状体容水腔囊，或者硬质材料制成的柱状体水容器，该柱状体容水腔囊或者柱状体水容器的高度与脊柱空腔的高度相对应，其直径与脊柱空腔的内径相对应，脊柱结构的立柱和环箍能够减轻蓄热介质水体对柱状体容水腔囊或者柱状体水容器壁的压力。环箍可以围绕着立柱外圈设置，也可以围绕着立柱内圈设置，还可以内外圈都设置。

作为一种进一步的技术方案，所述脊柱本体的***设置有隔热罩体，所述隔热罩体与所述脊柱本体活动连接，使得所述隔热罩体能够相对于所述脊柱本体打开或者关闭，分别用于使所述蓄热装置向外散热或者对所述蓄热装置保温。

需要说明的是，温室在正常天气状况下使用时，即使是在冬季，只要有阳光，一般温室内的气温都能满足植物需要，也就不需要在白天给温室空气加温，但第一蓄热装置内的水温有可能会高于温室内的空气温度，或者高于温室内植物生长所需要的温度，这时候，就不需要第一蓄热装置向外散热，就有必要用隔热罩体阻止第一蓄热装置向外放热。但在冬季的连阴天，或者在冬季出现极寒天气的夜晚时，温室内的气温有时候会降到植物生长临界点以下，甚至会造成冻害，这时候就需要对温室空气加温，把隔热罩体设置成活动状态的目的在于需要对温室空气加温时，能够很方便地打开隔热罩体，就能实现提高温室气温的目的。

作为一种进一步的技术方案，所述温室本体采用单坡形式、双坡形式或者连栋形式；

所述屋面组件至少设置一层，包括屋面本体和支撑结构；

所述支撑结构的两端分别与所述集热装置、所述坡底支撑组件连接，所述屋面本体与所述支撑结构连接。

需要说明的是，单坡形式、双坡形式和连栋形式是指温室本体的屋面采光结构的形状特征；具体为，单坡形式是指温室采光面只有一个坡面，只用一个坡面采光，如日光温室，东西两侧和北侧设置有墙体，只用向南的屋面采光；双坡形式是指温室采光面包括两个，用两个坡面采光，双坡面温室一般南北延长，一个坡面向东，另一个坡面向西。坡面可以是倾斜的直面，也可以是倾斜的弧面。

组成屋面组件的屋面本体和支撑结构可以由呈分离状态的两部分活动连接在一起形成的，如塑料薄膜作为屋面本体覆盖在钢拱架支撑结构上形成的屋面组件，也可以是屋面本体和支撑结构复合为一体形成的，如用塑料薄膜和抗拉构件复合为一体制成的索膜形成的屋面组件，其中塑料薄膜为屋面本体，抗拉构件为支撑结构，只是该抗拉构件是呈柔性状态的拉索。

作为一种进一步的技术方案，所述支撑结构采用拉索，所述屋面本体采用膜材，所述拉索连接于所述集热装置与所述坡底支撑组件之间，所述膜材设置于所述拉索上；

或者，所述支撑结构采用梁结构，所述屋面本体采用屋面覆盖物，所述梁结构连接于所述集热装置与所述坡底支撑组件之间，所述屋面覆盖物设置于所述梁结构上。

需要说明的是，拉索包括绳状物、带状物等，是抗拉构件，拉索连接于集热装置与坡底支撑组件形成的屋面组件，是一类张拉膜结构，集热装置和坡底支撑组件起到抵抗拉索产生的拉力作用，从而使屋面组件保持平衡状态。

覆盖物包括塑料薄膜、塑料中空板、玻璃等，梁结构包括由单根型材组成的，或者是由多根型材组成的桁架结构。

作为一种进一步的技术方案，所述膜材与所述拉索之间通过膜材固定结构连接；

所述膜材固定结构包括两层夹持构件，所述夹持构件与所述拉索连接，所述膜材置于两层所述夹持构件之间。

与现有技术相比，本实用新型提供的集热蓄热温室所具有的技术优势为：

本实用新型提供的集热蓄热温室，将集热装置与温室本体连接在一起，既起到了吸收太阳能量的作用，还起到了支撑屋脊的作用，具体为，该集热装置设置在温室本体的坡顶处，即屋脊处，用脊柱组件进行支撑，且屋面组件的顶端(上端)固定连接在该集热装置上，底端(下端)固定连接在坡底支撑组件上，由此，通过集热装置和坡底支撑组件的相互配合使用，实现了屋面组件的安装；进一步的，用常规桁架作为温室大棚单纯的屋脊支撑结构，只起到了支撑温室大棚屋脊的作用，而用该集热装置替代常规温室大棚中的屋脊支撑桁架，由于桁架体型很小，与常规温室大棚相比，并不会增加温室地面的遮阴面积，进而对温室大棚内的作物接收的光照几乎不产生影响。

本实用新型中，将集热装置设置在温室本体的屋脊处，与日光温室把集热装置设置在后墙上相比具有的优势至少包括：1、在冬季，不论是上午还是下午，太阳光都可以透过温室采光屋面直接照射在集热装置表面，这样一来，只要有阳光，就能照射集热装置，提高了集热装置对太阳能的吸收效率，而日光温室设置在后墙上的集热装置由于后屋面以及东西山墙的遮挡，接收阳光照射的时间就要短得多；2、对于温室大棚而言，在温室大棚内，白天温度较高的空气富集在顶部，将集热装置设置在屋脊处，充分利用顶部富集的高温空气，更有利于集热装置内的水吸收空气中的热能，还能降低温室内的气温，可以减缓对温室进行通风降温，减缓进入温室内太阳能的流失，同时，减轻温室顶部高温空气对地面作物产生的灼伤，有利于保护作物的生长，而设置在后墙上的集热装置则不具备这样的技术效果；3、对于南北延长的温室大棚，将集热装置设置在屋脊处，集热装置在地面的阴影会随着太阳的移动而移动，该阴影对地面作物的光照不会造成长时间影响；对于东西延长的日光温室，该集热装置设置在靠近后墙的屋脊，只会在后墙处产生阴影，也不会影响日光温室内的植物生长。

本实用新型中，将集热装置设置在温室本体的屋脊处，与设置在屋顶表面相比具有的优势至少包括：1、该集热装置设置在屋脊处，相对于常规温室大棚而言，几乎不会增加遮阴面积，由此，基本不会影响温室大棚的采光性，进而不会对温室大棚内的作物产生影响；2、该集热装置具有收集太阳辐射能和温室内空气热能的双重集热作用，同时还兼具屋脊承载的作用，能够用于安装屋面组件，由此，无需单独设置屋脊，减少了建造材料的使用，降低了建造成本，从而，有效缓解了现有技术中直接将太阳能吸热装置铺设在屋面上而影响屋面的坚固性、稳定性等问题，无需再通过增加钢材用量来提高温室大棚顶部的坚固性。

本实用新型提供的一种集热蓄热温室与现有技术相比，具有实用性强，采光性好，光能和热能吸收效率高，结构坚固、稳定，建造方便，成本低等优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的带有第一蓄热装置的集热蓄热温室的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的带有第二蓄热装置的集热蓄热温室的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的带有单层索膜结构的单坡形式的集热蓄热温室的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的带有梁结构和屋面覆盖物的双坡形式的集热蓄热温室的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的带有单层索膜结构的双坡形式的集热蓄热温室的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的带有单层索膜结构及屋面固定装置的双坡形式的集热蓄热温室的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的带有双层索膜结构的双坡面形式的集热蓄热温室的示意图；

图8为本实用新型实施例提供的集热蓄热温室中的第一种形式的集热装置的示意图；

图9为本实用新型实施例提供的集热蓄热温室中的第二种形式的集热装置的示意图；

图10为本实用新型实施例提供的集热蓄热温室中的脊柱本体与第一蓄热装置的示意图；

图11为本实用新型实施例提供的自循环温室的第一种方式水循环过程的示意图；

图12为本实用新型实施例提供的自循环温室的第二种方式水循环过程的示意图；

图13为本实用新型实施例提供的自循环温室的水循环控制原理示意图。

图标：100－温室本体；110－屋面组件；111－屋面本体；1111－膜材；1112－屋面覆盖物；112－支撑结构；1121－拉索；1122－梁结构；113－膜材固定结构；120－坡底支撑组件；130－脊柱组件；131－脊柱本体；1311－立柱；1312－环箍；140－立面围护结构；150－天沟组件；200－集热装置；210－桁架组件；211－弦杆；212－腹杆；220－换热组件；221－吸热水管；222－支撑架；300－蓄热装置；310－第一蓄热装置；320－第二蓄热装置；400－集水装置；500－控制装置；610－水位传感器；620－温度传感器；630－调节阀；640－水泵；700－通风机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

具体结构如图1－图13所示。

本实施例提供的一种集热蓄热温室，包括温室本体100、集热装置200和蓄热装置300，温室本体100至少包括屋面组件110、坡底支撑组件120和脊柱组件130；集热装置200设置于脊柱组件130上，且屋面组件110连接于集热装置200与坡底支撑组件120之间；蓄热装置300设置于脊柱组件130上，或者温室本体100的下方，或者同时设置在脊柱组件130上和温室本体100的下方(地表或地下)，且蓄热装置300与集热装置200通过管路连接；管路上设置有用于驱使水流动的驱动装置。

本实施例提供的集热蓄热温室，将集热装置200与温室本体100连接在一起，既起到了吸收太阳能量(包括温室内的空气热能)的作用，还起到了屋脊的作用，具体为，该集热装置200设置在温室本体100的坡顶处(屋脊处)，用脊柱组件130进行支撑，且屋面组件110的顶端(上端)固定连接在该集热装置200上，底端(下端)固定连接在坡底支撑组件120上，由此，通过集热装置200和坡底支撑组件120的相互配合使用，实现了屋面组件110的安装；进一步的，由于常规温室大棚单纯设置有屋脊，而该集热装置200替代了常规温室大棚中的屋脊，由此，通过设置集热装置200，与常规温室大棚相比，不会增加遮阴面积，进而对温室大棚内的作物接收的光照几乎不产生影响。

本实施例中，将集热装置200设置在温室本体100的屋脊处，与现有技术中将集热装置200设置在后墙上相比具有的优势至少包括：

1、只要有太阳光，就可以直接透过屋面组件110(采光面结构)照射在集热装置200的表面，这样一来，比把集热装置设置在相对较低位置的后墙上接受阳光照射的时间要长，从而，提高了太阳能的吸收效率；

2、对于温室大棚而言，在温室大棚内，白天温度较高的空气富集在顶部，有时会使顶部温度高达60℃以上，将集热装置200设置在屋脊处，充分利用顶部富集的高温空气，更有利于集热装置200内水的加热，起到降低温室气温的作用，减轻温室屋顶高温空气对地面作物产生强烈的热辐射，有效缓解了作物灼伤的问题，减少了对作物生长的影响；

3、将集热装置200设置在屋脊处，不会受到温室大棚东西延长或者南北延长的影响，无论温室大棚沿什么方向延长设置，该集热装置200均能够接收到太阳光，由此，不会受到温室大棚具体设置方位的限制作用。

本实施例中，将集热装置200设置在温室本体100的屋脊处，与现有技术中设置在屋顶表面相比具有的优势至少包括：

1、该集热装置200设置在屋脊处，相对于常规温室大棚而言，几乎不会增加遮阴面积，由此，基本不会影响温室大棚的采光性，进而不会对温室大棚内的作物产生影响；

2、该集热装置200具有收集太阳能量的作用，同时还兼具屋脊承载的作用，能够用于安装屋面组件110，由此，无需单独设置屋脊，减少了建造材料的使用，降低了建造成本，从而，有效缓解了现有技术中直接将太阳能吸热装置铺设在屋面上而影响屋面的坚固性、稳定性等问题，无需再通过增加钢材用量来提高温室大棚顶部的坚固性。

本实施例提供的一种集热蓄热温室与现有技术相比，具有实用性强，采光性好，光能吸收效率高，结构坚固、稳定，建造方便，成本低等优势。

本实施例中，温室本体100设计成坡状，包括一个或多个坡面，以便于使阳光能够通过屋面组件110透入温室本体100内；进一步的，为了实现对屋面组件110的安装、支撑作用，在坡顶处设置了能够充当屋脊作用的集热装置200，且集热装置200下通过脊柱组件130进行支撑，以及在坡底处设置了坡底支撑组件120，通过集热装置200、脊柱组件130和坡底支撑组件120能够实现整个屋面组件110的安装、承载作用。

进一步的，坡底支撑组件120可以是包括坡底梁结构和坡底柱，也可以是单独的坡底梁结构，还需根据实际需要进行选择，当坡底梁结构设置于地面时，则不需要设置坡底柱，当坡底梁结构高于地面时，则需要设置坡底柱进行支撑。

需要指出的是，坡底梁结构可以是桁架结构，包括立体桁架结构和平面桁架结构，也可以是由单根型材组成的梁，还可以是混凝土梁。坡底梁结构根据具体需要可以设置一定高度，也可以直接设置在地面上，如钢筋混凝土梁。比如，当集热蓄热温室用于鱼塘养鱼或者用于池塘发酵时，为了降低造价，用混凝土梁作为坡底梁结构可以直接设置在地面上；当用于种植农作物时，需要将坡底梁结构设置在一定高度的位置处，以便于人和机械自由行走作业。

对于单坡面的独栋集热蓄热温室来说，只在温室本体100的一侧设置坡底支撑组件120，而对于多坡面的连栋集热蓄热温室来说，需要在温室本体100的各个坡底处设置坡底支撑组件120，其中，位于连栋集热蓄热温室外侧的坡底支撑组件120包括边柱和边梁，位于连栋集热蓄热温室中的坡底支撑组件120包括天沟梁和天沟柱，天沟组件150包括天沟梁、天沟柱和排水天沟。而坡底支撑组件120与脊柱组件130之间的水平间距需要根据温室本体100所需要的屋面组件110的坡度和坡长确定。

本实施例的可选技术方案中，集热装置200包括桁架组件210和换热组件220；桁架组件210设置在温室本体100的坡顶处，并与脊柱组件130的顶端连接；桁架组件210上设置有桁架空腔，换热组件220设置于桁架空腔内。

本实施例中的集热装置200主要由桁架组件210和换热组件220组成，为了在桁架组件210上设置换热组件220，需要在桁架组件210上设置桁架空腔，以便于容纳换热组件220。并且，该桁架组件210可以是横截面为三角形、矩形、多边形或者圆形的立体桁架结构，且桁架空腔内不设置横穿杆件(即，不设置穿越桁架空腔的斜腹杆)，以使得桁架空腔成为无障碍的可使用空间，以便于将换热组件220设置于该桁架空腔中。

本实施例的可选技术方案中，桁架组件210包括多根弦杆211和多组腹杆212；多根弦杆211平行设置，多组腹杆212沿弦杆211的长度方向间隔设置，且腹杆212能够将各根弦杆211连接在一起。

本实施例的可选技术方案中，换热组件220包括多根吸热水管221和支撑架222；支撑架222设置于桁架空腔内，且支撑架222与弦杆211连接或者腹杆212连接，或者同时与弦杆211和腹杆212连接；多根吸热水管221设置在支撑架222上。

参考图8、图9，图8采用的是横截面为三角形的桁架组件210，包括三根平行设置的弦杆211，三根弦杆211分别设置在三角形的各个顶点处，为实现三根弦杆211之间的连接，沿弦杆211长度方向设置了多组腹杆212，各组腹杆212均包括三根腹杆单元，三根腹杆单元围成三角形结构，且相邻两根腹杆单元的连接处分别与各根弦杆211固定连接，由此，通过弦杆211和腹杆212共同组成了桁架组件210，且形成了三角形的桁架空腔，以便于安装换热组件220。

同理，图9采用的是横截面为矩形的桁架组件210，具体结构与横截面为三角形的桁架组件210相似，此处不再详细阐述。

进一步的，换热组件220设置成热交换表面积较大的薄壁腔体结构，以扩大薄壁外表面与热空气的接触面积，且利于热量传导。具体的，该换热组件220包括多根吸热水管221和支撑架222，且吸热水管221的管径相对较小，数量较多，相应的，增加了换热组件220的表面积，从而提高了换热效率。优选地，吸热水管221选用轻质薄壁塑料管，如没有扎眼的滴灌管等。

吸热水管221通过支撑架222设置在桁架空腔中，具体设置方式至少包括以下四种：一是，在建造集热蓄热温室时，桁架组件210和支撑架222在温室结构中设置好后，从所有桁架组件210的结合体一端穿入吸热水管221到另一端，在多个桁架组件210中设置的每根吸热水管221均为整根，且各根吸热水管221之间采用并联方式；二是，在地面组装好每个桁架组件210和支撑架222，然后将吸热水管221穿入桁架组件210中，每根吸热水管221和桁架组件210的长度相适应，在建造温室时，相邻设置的桁架组件210之间固定连接，此时，相邻桁架组件210内的吸热水管221也通过接头一对一地连接起来，且每个桁架组件210中的吸热水管221采用并联方式；另外，相邻吸热水管221端部也可以通过一个设置在中间的过渡腔囊实现连接，也就是，每根吸热水管221端部***过渡腔囊中，使得吸热水管221与过渡腔囊连通，进一步，在过渡腔囊上设置排气管，这样一来，实现了吸热水管221之间的“并联+串联”的方式连接；三是，相邻桁架组件210中的吸热水管221之间相互独立，不连接，其端部直接通过管路与蓄热装置300连接；四是，把由吸热水管221和支撑架222组成的换热组件220作为一个独立的整体结构物，在地面组装桁架组件210时，就放置在桁架空腔内，使支撑架222与桁架组件210连接。

需要说明的是，吸热水管221总的容水量并不大，所容纳的水体吸热后很容易升温，与管外空气的温差很快减小，热交换效率也随之降低。由于吸热水管221处于高位，吸热水管221内的高温水体与位于低位水体的蓄热装置300内的低温水体不能依靠它们之间的温差自由循环，由此，在管路上设置了驱动装置，以便于驱动水流在吸热水管221与蓄热装置300之间循环流动。

本实施例的可选技术方案中，蓄热装置300包括第一蓄热装置310和/或第二蓄热装置320；第一蓄热装置310布置于脊柱组件130内，第二蓄热装置320布置于温室本体100内的地表或者地下；第一蓄热装置310与集热装置200之间，第二蓄热装置320与集热装置200之间，或者第一蓄热装置310与第二蓄热装置320之间分别通过管路连接。

本实施例的可选技术方案中，第二蓄热装置320至少包括散热水管，散热水管与集热装置200或者第一蓄热装置310连接。

本实施例中，蓄热装置300可以设置一组或者两组，具体为，单独在脊柱组件130内设置第一蓄热装置310，或者，单独在地表或地下设置第二蓄热装置320，或者，同时在脊柱组件130内设置第一蓄热装置310和在地表或地下设置第二蓄热装置320。具体方案如下：

只设置第一蓄热装置310情况下：本实施例中的脊柱组件130既起到支撑屋面组件110及集热装置200的作用，又充分利用脊柱组件130设置在温室本体100内部的优势，当第一蓄热装置310设置在脊柱组件130内部时，将第一蓄热装置310中热水的热量充分散发到其周围空间中，从而既提高了对温室本体100内部空间的利用率，又提高了向周围空间中散热的效率，有利于使温室本体100内部保温。另外，当温室本体100内空气温度与第一蓄热装置310的温度相差较小时，使得第一蓄热装置310所积蓄的热能用相对较少的保温成本就能够延长保温时间，用于低温时段给温室本体100内升温。

本实施例中，脊柱组件130成排设置在温室本体100内，多个第一蓄热装置310及集热装置200中的吸热水管221之间通过管路连接的方式包括：一是，每组集热装置200中的吸热水管221分别与位置相对应的第一蓄热装置310通过管路连接，并在管路上增设驱动装置(如管道泵)，形成闭合的循环水路；二是，多个第一蓄热装置310之间通过管路串联(并联)为一体，且位于边缘的两个第一蓄热装置310分别与连接在一起的整个集热装置200中吸热水管221的两端部通过管路连接，并在管路上增设管道泵，或者水泵640等驱动装置，形成一个大型的循环水路。

进一步的，管路与吸热水管221之间通过过渡腔囊连通，第一蓄热装置310与管路之间通过过渡腔囊连通；过渡腔囊可以用硬质材料制成，也可以用柔性材料制成。

只设置第二蓄热装置320情况下：本实施例中，将第二蓄热装置320设置在地表或者地上，第二蓄热装置320包括散热水管，该散热水管直接与集热装置200中的吸热水管221通过管路连接，并在管路上设置管道泵，或者水泵640等驱动装置，以便于形成循环水路。本实施例中优选地，将散热水管设置在土壤中(地下)靠近作物根系附近，随着水路的循环进行，会将集热装置200中吸热水管221中的热能通过热水的方式传递给散热水管附近的土壤，以提高土壤温度，进一步使作物根系处于较合适的土壤温度环境中。

同时设置第一蓄热装置310和第二蓄热装置320的情况：这样一来，第一蓄热装置310能够对温室本体100内围绕脊柱组件130附近的空间升温，第二蓄热装置320能够对温室本体100下方的地面处升温，从而有利于提高温室本体100内的整体温度，使作物更容易适应较冷地区、季节的低温环境，利于作物生长。

需要说明的是，本实施例中的第一蓄热装置310及第二蓄热装置320均包括容水器，通过容水器实现盛装水或者散热。

本实施例的可选技术方案中，脊柱组件130包括脊柱本体131，脊柱本体131包括多根立柱1311和多组环箍1312；多根立柱1311间隔布置于脊柱空腔与第一蓄热装置310之间；多组环箍1312沿立柱1311的长度方向间隔布置，且环箍1312能够将各根立柱1311连接在一起。

具体的，参考图10，该脊柱本体131主要由立柱1311和环箍1312共同组成，多根立柱1311均匀布置围成多边形的形状，然后，多组环箍1312间隔的套设在立柱1311围成的多边形外侧，以便于将多根立柱1311固定连接在一起，形成脊柱空腔，提高脊柱本体131的坚固性；为了实现将第一蓄热装置310设置在脊柱本体131内，该脊柱本体131内开设脊柱空腔，而第一蓄热装置310容置于脊柱空腔内，立柱1311均匀布置在脊柱空腔与第一蓄热装置310之间的空隙中，既起到支撑作用，又起到限制第一蓄热装置310的作用。

优选地，脊柱空腔的横截面可以设置为六边形、八边形等，相应的，采用六根或八根立柱1311分别设置在六边形或八边形的顶角处，竖直设置，再用多组环箍1312将其固定连接。第一蓄热装置310中的容水器采用柱状腔体结构，具有设定的高度，装水后，容水器的侧壁从下到上所承受的压力不同，需要满足容水器下部的抗水压性能。如果用柔性卷材制造容水器，当下部承受较大水压时，可以设置多层卷材，以提高强度。

本实施例的可选技术方案中，脊柱本体131的***设置有隔热罩体，隔热罩体与脊柱本体131活动连接，使得隔热罩体能够相对于脊柱本体131打开或者关闭，分别用于使蓄热装置300向外散热或者对蓄热装置300保温。

需要指出的是，对于作物种植的集热蓄热温室而言，温室本体100内的气温会随着日出日落时间推移而变化，也会随着阴晴雨雪天气的变化而变化，在白天，晴天的情况下，温室本体100内的气温一般都能满足植物需要，这时候，可以关闭隔热罩体，以阻止第一蓄热装置310内的水体向外辐射热能；在夜间会随着时间的推移，气温随之降低，当气温较低时，开启隔热罩体，使得第一蓄热装置310中的水体能够向外辐射热能，以提高温室本体100内的温度，防止作物受到冻害。

具体的，隔热罩体可以是两扇弧形的壁套，通过合页与脊柱本体131的立柱1311或者环箍1312连接；也可以是柔性材料制成的外套，包裹在脊柱本体131的***，能够折叠放下露出脊柱本体131，以便于散热，也可以提起伸展围住脊柱本体131，以便于保温。

本实施例的可选技术方案中，温室本体100采用单坡形式、双坡形式或者连栋形式；屋面组件110至少设置一层，包括屋面本体111和支撑结构112；支撑结构112的两端分别与集热装置200、坡底支撑组件120连接，屋面本体111与支撑结构112连接。

本实施例的可选技术方案中，支撑结构112采用拉索1121，屋面本体111采用膜材1111，拉索1121连接于集热装置200与坡底支撑组件120之间，膜材1111设置于拉索1121上；或者，支撑结构112采用梁结构1122，屋面本体111采用屋面覆盖物1112，梁结构1122连接于集热装置200与坡底支撑组件120之间，屋面覆盖物1112设置于梁结构1122上。

本实施例的可选技术方案中，膜材1111与拉索1121之间通过膜材固定结构113连接；膜材固定结构113包括两层夹持构件，夹持构件与拉索1121连接，膜材1111置于两层夹持构件之间。

本实施例中，第一种形式的屋面组件110包括索膜结构，优选地，该索膜结构主要由膜材1111和抗拉构件复合为一体的结合体，该抗拉构件具体为拉索1121，包括绳状物、带状物、线状物等，膜材1111采用塑料薄膜；索膜结构包括多种方式，一是，抗拉构件与膜材1111通过热合作用熔接在一起；二是，抗拉构件通过窄条膜材的辅助作用与膜材1111结合为一体，具体方法是，将窄条膜材用热合工艺，通过两条热合线与膜材1111复合为一体，这样一来，两层膜材1111和两条热合线之间便形成了空腔，抗拉构件设置在该空腔内，抗拉构件在两条热合线形成过程中同步植入空腔中，或者，在空腔形成后穿入。

本实施例中，第二种形式的屋面组件110包括梁结构1122和屋面覆盖物1112，该梁结构1122起到承担屋面覆盖材料的作用，覆盖材料不同，梁结构1122的设置间距和密度也不同；当屋面覆盖物1112为索膜，采用纵向安装的方式(即，索膜中抗拉构件的伸长方向与梁结构1122的伸长方向垂直)安装屋面覆盖物1112时，梁结构1122的间距可以放大到3米以上，可以减少梁结构1122的使用数量，降低成本。而为了减少梁结构1122的使用，可以用绷紧的悬索替代梁结构1122，也就是将悬索两端分别与集热装置200上的桁架组件210以及坡底支撑组件120固定连接，并绷紧，而屋面覆盖物1112纵向铺设于悬索上方并被固定。本实施例中优选的，悬索可以是钢绞线、钢丝、钢丝束、塑钢线等，梁结构1122优选为钢架结构，屋面覆盖物1112可以是索膜、塑料薄膜、塑料阳光板、玻璃等。

进一步的，为了将膜材1111牢牢固定在拉索1121上，本实施例中，在拉索1121上设置膜材固定结构113，该膜材固定结构113包括两层夹持构件，安装时，只需将膜材1111置于两层夹持构件中间进行压合即可，使膜材1111与该膜材固定结构113连接为一体，然后整体与拉索1121连接，由此，实现了整个索膜结构的拼装。本实施例中优选地，夹持构件采用硬质结构，拉索1121至少包括钢丝、塑钢线、钢绞线中的一种，膜材1111至少包括塑料薄膜。

考虑到连栋温室对土地的利用率优于独栋温室，在实际建造时，可以优先考虑连栋温室；当温室本体100采用连栋形式时，在各个屋脊处均设置集热装置200，在各个屋檐处均设置坡底支撑组件120，然后将屋面组件110安装于集热装置200与坡底支撑组件120之间，由此形成了连栋温室的屋面，然后再通过山墙、脊柱组件130和坡底柱进行支撑，并将侧面密封，以形成连栋的温室大棚。

具体的，在温室本体100的坡底处设置天沟组件150，包括天沟桁架和排水天沟，并在天沟组件150的下方设置有天沟柱，天沟桁架与天沟柱的顶部连接，排水天沟设置在天沟桁架内，并与屋面组件110的底端相对应，以便于对屋面组件110上流下的雨水进行疏导。

考虑到温室本体100的密封性，还需要设置围护结构，具体为，位于温室本体100外侧端部处设置坡底柱和边桁架，该坡底柱、边桁架、山墙、以及侧立面结构共同围成立面围护结构140，以便于将温室本体100的侧面密封。

考虑到温室本体100的通风性，还在温室本体100的顶部设置了通风机构700，具体设置在集热装置200上，该通风机构700至少包括窗体和铰链结构，且该窗体通过铰链结构与集热装置200上的桁架组件210相连接，当需要通风时，开启窗体，当不需要通风时，关闭窗体。优选地，窗体的开关通过连杆机构和驱动机构配合使用而实现，驱动机构包括转轴，转轴设置在桁架组件210上，连杆机构连接于窗体和转轴之间，转动转轴，驱动窗体开关。

考虑到风沙较大的地区，还可以在温室本体100的顶部设置喷淋装置，用于清洗屋面本体111，喷淋装置的具体结构不受限制，只要能够实现清洗功能即可，优选地，把喷淋装置设置在窗体外表，可以实现窗体两侧的屋面本体111的喷淋清洗。

本实施例提供的一种自循环温室，包括集热蓄热温室，以及控制装置500、集水装置400和循环附件装置；循环附件装置包括水位传感器610、温度传感器620和调节阀630；水位传感器610设置于集热装置200和蓄热装置300中；温度传感器620设置于集热装置200、蓄热装置300以及温室本体100内；集水装置400连接于集热装置200与蓄热装置300之间，驱动装置设置于集水装置400中，用于将集水装置400中的水输送至集热装置200中；调节阀630分别设置于集热装置200与蓄热装置300之间，蓄热装置300与集水装置400之间，以及集水装置400与集热装置200之间；温度传感器620、水位传感器610、调节阀630及水泵640均与控制装置500连接。

具体原理参考图11－图13，整个水循环过程均在控制装置500的控制作用下完成，具体过程为：在光照及空气热辐射作用下，集热装置200迅速升温，当温度传感器620检测到集热装置200内的水温达到控制装置500预设温度时，控制位于集热装置200出水口端的调节阀630开启，当需要向第一蓄热装置310中注水时，开启位于第一蓄热装置310进水端的调节阀630，此时，集热装置200中的热水能够向第一蓄热装置310中流动；当需要向第二蓄热装置320内注水时，打开位于第二蓄热装置320进水口端的调节阀630，此时，集热装置200中的热水能够向第二蓄热装置320中流动；当需要同时向第一蓄热装置310和第二蓄热装置320中注水时，同时开启两个蓄热装置300进水端的调节阀630，完成注水过程，此注水过程均通过水位传感器610进行实时监控水位，并由控制装置500实时控制，以通过蓄热装置300向温室本体100内供热升温。

当温度传感器620检测到蓄热装置300内的温度低于控制装置500内设定的温度时，在控制装置500的控制作用下，开启第一蓄热装置310、第二蓄热装置320出水端的调节阀630，此时水流入到集水装置400中，同时控制集热装置200中的热水再次流入蓄热装置300中，以实现热水的补充。

当水位传感器610检测到集热装置200内水位低于设定的水位时，控制装置500控制驱动装置(水泵640)启动，将集水装置400内的水重新输入到集热装置200中，以补充冷水。

在控制装置500的控制作用下，集热装置200中的热水能够向第一蓄热装置310、第二蓄热装置320中补充，而第一蓄热装置310、第二蓄热装置320中流出的温度较低的水流入到集水装置400中，再次通过水泵640输送到集热装置200中，从而实现了整个***的水循环。另外，经过一段时间后，水循环***中的水会减少，由此，通过外界水源向集水装置400中补充。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种集热蓄热温室，包括温室本体、集热装置和蓄热装置，所述温室本体至少包括屋面组件、坡底支撑组件和脊柱组件，其特征在于，

所述集热装置设置于所述脊柱组件上，且所述屋面组件连接于所述集热装置与所述坡底支撑组件之间；

所述蓄热装置设置于所述脊柱组件上和/或所述温室本体的下方，且所述蓄热装置与所述集热装置通过管路连接；

所述管路上设置有用于驱使水流动的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的集热蓄热温室，其特征在于，所述集热装置包括桁架组件和换热组件；

所述桁架组件设置在所述温室本体的坡顶处，并与所述脊柱组件的顶端连接；

所述桁架组件上设置有桁架空腔，所述换热组件设置于所述桁架空腔内。

3.根据权利要求2所述的集热蓄热温室，其特征在于，所述桁架组件包括多根弦杆和多组腹杆；

多根所述弦杆平行设置，多组所述腹杆沿所述弦杆的长度方向间隔设置，且所述腹杆能够将各根所述弦杆连接在一起。

4.根据权利要求3所述的集热蓄热温室，其特征在于，所述换热组件包括多根吸热水管和支撑架；

所述支撑架设置于所述桁架空腔内，且所述支撑架与所述弦杆和/或所述腹杆连接；

多根所述吸热水管设置在所述支撑架上。

5.根据权利要求1所述的集热蓄热温室，其特征在于，所述蓄热装置包括第一蓄热装置和/或第二蓄热装置；

所述第一蓄热装置布置于所述脊柱组件内，所述第二蓄热装置布置于所述温室本体内的地上或者地下；

所述第一蓄热装置与所述集热装置之间，所述第二蓄热装置与所述集热装置之间，或者所述第一蓄热装置与所述第二蓄热装置之间分别通过管路连接。

6.根据权利要求5所述的集热蓄热温室，其特征在于，所述第二蓄热装置至少包括散热水管，所述散热水管与所述集热装置或者所述第一蓄热装置连接。

7.根据权利要求5所述的集热蓄热温室，其特征在于，所述脊柱组件包括脊柱本体，所述脊柱本体包括多根立柱和多组环箍；

多根所述立柱环绕所述第一蓄热装置间隔设置；

多组所述环箍沿所述立柱的长度方向间隔布置，且所述环箍能够将各根所述立柱连接在一起。

8.根据权利要求7所述的集热蓄热温室，其特征在于，所述脊柱本体的***设置有隔热罩体，所述隔热罩体与所述脊柱本体活动连接，使得所述隔热罩体能够相对于所述脊柱本体打开或者关闭，分别用于使所述蓄热装置向外散热或者对所述蓄热装置保温。

9.根据权利要求1所述的集热蓄热温室，其特征在于，所述温室本体采用单坡形式、双坡形式或者连栋形式；

所述屋面组件至少设置一层，包括屋面本体和支撑结构；

所述支撑结构的两端分别与所述集热装置、所述坡底支撑组件连接，所述屋面本体与所述支撑结构连接。

10.根据权利要求9所述的集热蓄热温室，其特征在于，所述支撑结构采用拉索，所述屋面本体采用膜材，所述拉索连接于所述集热装置与所述坡底支撑组件之间，所述膜材设置于所述拉索上；

或者，所述支撑结构采用梁结构，所述屋面本体采用屋面覆盖物，所述梁结构连接于所述集热装置与所述坡底支撑组件之间，所述屋面覆盖物设置于所述梁结构上。