本发明专利技术公开了一种碳晶电地热系统及其在设施果菜中的应用。该碳晶电地热系统包括至少1个碳晶电热板；所述碳晶电热板的内部嵌有导电金属片，所述金属片与2条导线相连接；所述碳晶电地热系统还包括一地温传感器，所述地温传感器与一温度控制器相连接，所述温度控制器与所述2条导线相连接。本发明专利技术提供的碳晶电地热系统可通过全掩埋的方式应用于设施果菜生产中，可提高地温，增加设施果菜产量，改善产品品质；碳晶电地热系统作为设施果菜生产的一种新型辅助加温设施，具有高效、节能、简易、环保等优势，能够有效缓解寒潮等恶劣天气对设施蔬菜生长造成的不利影响，具有重要的推广应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种碳晶电地热系统及其在设施蔬菜生产中的应用，属于农业工程
技术介绍
温度是直接影响植物生长发育的重要生态因子，合理的温度管理是保证设施蔬菜产量与品质的重要措施。地温，尤其是根区温度影响植物的根系生长、水分和养分的吸收、土壤微生物的生存等，进而影响植物地上部生长。有研究表明地温能影响番茄和黄瓜地上部内源激素的合成，转运和分配(任志雨，卢兴霞，李静等.根区温度对开花坐果期黄瓜和番茄内源激素含量的影响.华北农学报，2007 (2) :p. 64-66.);在12°C 35°C范围内，根区温度每降低1°C就能引起玉米生长量降低约20% (Walker, J. M. One-degree incrementsin soil temperatures affect maize seedling behavior . Soil Science Society ofAmerica Journal, 1969. 33(5):p. 729-736.)。我国北方地区每年发生寒潮2飞次，因此日光温室没有加温设施进行蔬菜越冬生产存在很大风险。根据气象资料，北京I月份日光温室内IOcm深地温为10°C 13°C，阴雪天气条件下低于10°C，低于番茄生长的适宜地温15°C 18°C (中国农业机械化科学研究院环境工程设备研究开发中心，温室加热系统设计规范，JB/T 10297-2001. 2001,行业标准-机械.)，严重制约着设施蔬菜的产量和品质。研究表明，植物根区加温能使植物生长所需温室环境比传统加温条件低5°C 15°C (陈祎.植物根区加热降低温室能源消耗.农业工程技术(温室园艺)，2008(3) :p. 20.)，节约能耗28% (曲梅等.地面加热系统温室热环境测定与经济分析.农业工程学报，2003(1) :p. 180-183.)。因此，日光温室越冬生产时进行适当的土壤加温是必要的。目前生产中采用的加温设施主要有燃煤锅炉-散热管道、热风炉等，以上方式应用时期较早，技术上比较成熟为设施蔬菜产业的发展发挥了重要作用。但传统加温设施前期投入较大，如热风炉、燃煤锅炉、钢制管道及散热设备等造价昂贵；设备以空气加温为主，而夜间温室前屋面散热量占总散热量50% 60%，所以效率较低、耗能高且污染环境；操作复杂，需专门配备管理人员，温度不易控制，自动化程度较低。因此生产中需要一种高效、节能、简易的新技术以解决上述问题。目前在民用采暖及工程
正推广应用一种新型低温面状电发热材料碳晶电热板，全称碳纤维层压复合导电发热板，其具有热效率高、耐腐蚀、便于自动化控制等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种碳晶电地热系统及其在设施果菜生产中的应用；本专利技术将碳晶电热板引入设施果菜栽培中，通过研究其对温室气温、地温、番茄生长、生理特性及产量的影响，并与传统燃煤锅炉进行了经济性比较，提供了该碳晶电地热系统在越冬设施蔬菜生产中的应用技术。本专利技术所提供的一种碳晶电地热系统，包括至少I个碳晶电热板；所述碳晶电热板的内部嵌有导电金属片，所述导电金属片与2条导线相连接；所述碳晶电地热系统还包括一地温传感器，所述地温传感器与一温度控制器相连接，所述温度控制器与所述2条导线相连接。上述的碳晶电地热系统中，所述碳晶电热板具体可为长方体形，其长度可为O. 5m 3. Om,宽度可为IOcm 30cm,厚度可为O. 5mm 3. 0mm。上述的碳晶电地热系统中，所述碳晶电热板的单面发热密度可为lOW/nTlOOW/m2，其为双面散热。 上述的碳晶电地热系统中，所述导电金属片具体可为铝箔或铜箔等。本专利技术还进一步提供了上述碳晶电地热系统在设施果菜生产中的应用。上述的应用中，所述设施果菜具体可为番茄、黄瓜、辣椒、西葫芦、茄子、西瓜和甜瓜等。上述的应用中，将所述碳晶电地热系统全掩埋于所述设施果菜的栽培基质或土壤中。上述的应用中，将所述碳晶电地热系统掩埋于所述设施果菜的栽培基质或土壤表面下lcnT20cm的深度处。本专利技术提供的碳晶电地热系统可通过全掩埋的方式应用于设施果菜生产中，可提高地温，增加设施果菜产量，改善产品品质；碳晶电地热系统作为设施果菜生产的一种新型辅助加温设施，具有高效、节能、简易、环保等优势，能够有效缓解寒潮等恶劣天气对设施蔬菜生长造成的不利影响，具有重要的推广应用价值。附图说明图I为本专利技术提供的碳晶电地热系统的结构示意图，图中各标记如下1碳晶发热元件、2导电金属条、3导线、4地温传感器、5温度控制器。图2为实施例2中碳晶电地热系统不同加温方式的示意图。图3为实施例2中I月份不同加温方式的温室气温、地温的日变化情况。具体实施例方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 实施例I、碳晶电地热系统如图I所示，本专利技术提供的碳晶电地热系统包括2个碳晶电热板1，该碳晶电热板I为长方体形，其长度为2m,宽度为15cm,厚度为2mm,其为双面散热,其单面散热密度为50ff/m2 ;碳晶电热板I的内部嵌有碳晶发热兀件6和导电金属条2,导电金属条2包覆在碳晶发热元件6的外表面，导电金属条2具体可为铜箔或铝箔；碳晶发热元件6和导电金属条2的外部包覆高耐热、耐腐蚀且绝缘的环氧树脂；导电金属条2通过导线3与电源相连接；该碳晶电地热系统还包括一地温传感器4，该地温传感器4与一温度控制器5通过导线3相连接。本专利技术提供的碳晶电地热系统中，可根据实际需要设置多个碳晶电热板；嵌于碳晶电热板内部的导电金属片可选择铝箔等金属；根据需要，碳晶电热板的长度可在O. 5nT3. Om的范围内进行调整，宽度可在10cnT30cm的范围内进行调整，厚度可在O. 5mnT3. Omm的范围内进行调整。实施例2、碳晶电地热系统的应用利用本专利技术提供的碳 晶电地热系统进行试验，试验在中国农业科学院蔬菜花卉研究所日光温室进行。I、材料与方法I. I材料与处理番茄品种为“欧冠”，2011年8月26日播种育苗，2011年9月24日四叶一心时按双行定植，大、小行距分别是120cm和30cm，株距30cm，栽培密度为3000株/667m2。采用槽式有机基质栽培，栽培槽纵剖面如图2，槽长5. 5m。有机基质为牛粪、鸡粪和醋糟(购自天津市西青区)自行堆怄腐熟后按体积配比3 :1:2混匀而成，每槽装填基质400L。番茄留3穗果后打顶，每穗果留4个果实，其他按正常方法管理。试验设四个处理(如图2)，分别为处理I :碳晶电热板全掩埋于栽培基质中(whole buried, Bff)；处理2 :碳晶电热板半掩埋于栽培基质中(half buried, BH)；处理3 :碳晶电热板平放于基质表面(no buried, BN)；处理4 :日光温室正常培养，不加温(CK)。每处理设3个重复，随机区组排列。用温度控制器(沃尔菲斯，DN2008F)测量并控制番茄根系主要分布区中心的温度为17°C。温度控制器的控温精度为±1°C，即温度低于16°C开始加温，达到18°C自动断电。I. 2测定项目与方法( I)番茄生长和生理指标的测定①株高于番茄果实采收期以精度为Imm的卷尺测量基质表面距番茄最顶部叶片叶腋处的长度记为株闻。②茎粗于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碳晶电地热系统，其特征在于：该系统包括至少1个碳晶电热板；所述碳晶电热板的内部嵌有导电金属片，所述金属片与2条导线相连接；所述碳晶电地热系统还包括一地温传感器，所述地温传感器与一温度控制器相连接，所述温度控制器与所述2条导线相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：于贤昌，赵云龙，李衍素，贺超兴，闫妍，
申请(专利权)人：中国农业科学院蔬菜花卉研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。