CN101046310A - 日光温室地能与太阳能结合型供暖装置 - Google Patents

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Abstract

日光温室地能与太阳能结合型供暖装置属于供暖设备；在日光温室外部冻土层以下的土壤中设置地能换热井，U型换热管安装在地能换热井内，热泵主机设置在日光温室内，热能输导管和介质回流管分别与U型换热管和热泵主机连接，分液器安装在热能输导管和介质回流管上；在日光温室内耕层以下的土壤中埋置土壤散热器，土壤散热器和风机盘管散热器分别与热泵主机连通，循环泵固配在土壤散热器与热泵主机和风机盘管散热器与热泵主机连接管路上；本装置结构简单，运行成本低廉，性能可靠，作业效果好，无环境污染，节约能源，自动化程度高。

Description

日光温室地能与太阳能结合型供暖装置
技术领域
本发明创造属于供暖设备，主要涉及一种地能与太阳能结合的日光温室供热系统。
背景技术
农业日光温室的冬季取暖，是北方寒冷地区温室生产上必须的生产设施。有取暖设备的温室，可正常周年生产，产量高，经济效益好；无取暖设备的温室，只能季节性生产，产量低，经济效益差。所以，温室采暖直接影响和决定温室农业的发展。近年来，我国的农用温室发展很快，很多地区高标准的日光温室群迅速建造起来，这对提高人民生活水平和生活质量起到了极大的推进作用。但是，温室加温方式大多数沿续着污染极重的燃煤锅炉采暖，目前，我国日光温室仍多采用人工加温采暖，尽管已经从柴草地火龙加温、煤炉烟道加温，发展到现时的煤炉水暖加温方式，条件有所改善，但仍然没有脱离以煤炭为原料的基本采暖方式。煤炭燃烧采暖耗煤量大，生产成本高，劳动强度大，污染环境十分严重，因此研究利用一种地能与太阳能结合型的新能源供暖装置迫在眉睫。
发明内容
本发明创造的目的就是针对上述已有技术存在的问题和缺陷，设计提供一种日光温室地能与太阳能结合型供暖装置，达到降低供暖生产成本、消除供暖产生的环境污染、充分有效利用可再生能源、减轻劳动强度的目的。
本发明创造的目的是这样实现的：在日光温室外部冻土层以下的土壤内设置地能换热井，地下土壤U型换热管安装在地能换热井内，热泵主机安装在日光温室内部，热能输导管的两端分别与地下土壤U型换热管一端头和热泵主机一连接口固接，在管路上配装着循环泵的介质回流管两端分别连接在地下土壤U型换热管另一端头和热泵主机另一连接口上，分液器安装在热能输导管和介质回流管上，构成封闭式循环回路；在日光温室室内耕层以下的土壤中埋置土壤散热器，土壤散热器和风机盘管散热器分别与热泵主机连通，循环泵和循环泵分别固配在土壤散热器与热泵主机和风机盘管散热器与热泵主机连接管路上。在太阳能集热器与地下土壤U型换热管之间连接配置热能输导管和介质回流管，循环泵固装在介质回流管上，分液器安装在热能输导管和介质回流管上，构成太阳能集热器与地下土壤U型换热管之间的封闭循环回路，至此构成日光温室地能与太阳能结合型供暖装置。
本发明创造通过地下土壤U型换热管吸收地热和太阳能集热器吸收太阳热能，充分利用清洁且取之不尽的浅层地能与太阳能结合方式为日光温室空气和温室内耕层土壤供热增温，取代了温室煤炭加热、电加热等能源，具有结构简单、运行稳定可靠、运行成本低廉、供暖和土壤升温效果好、无环境污染、自动化程度高的特点，可满足和适应各种生产规模的日光温室供热使用，尤其适合我国北方寒冷地区推广应用。
附图说明
附图是日光温室地能与太阳能结合型供暖装置总体结构示意图。
图中件号说明：
1、太阳能集热器、2、日光温室、3、风机盘管散热器、4、热泵主机、5、6、7、8、循环泵、9、分液器、10、12、热能输导管、11、13、介质回流管、14、地能换热井、15、地下土壤U型换热管、16、土壤散热器、17、自动控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明创造实施方案进行详细描述。日光温室地能与太阳能结合型供暖装置包括太阳能集热器1、日光温室2及配装在日光温室2内的风机盘管散热器3、自动控制器17，在日光温室2外部冻土层以下的土壤内设置地能换热井14，地下土壤U型换热管15安装在地能换热井14内，热泵主机4安装在日光温室2内部，热能输导管12的两端分别与地下土壤U型换热管15一端头和热泵主机4一连接口固接，在管路上配装着循环泵8的介质回流管13两端分别连接在地下土壤U型换热管15另一端头和热泵主机4另一连接口上，分液器9安装在热能输导管12和介质回流管13上，构成封闭式循环回路；在日光温室2室内耕层以下的土壤中埋置土壤散热器16，土壤散热器16和风机盘管散热器3分别与热泵主机4连通，循环泵5和循环泵6分别固配在土壤散热器16与热泵主机4和风机盘管散热器3与热泵主机4连接管路上。在太阳能集热器1与地下土壤U型换热管15之间连接配置热能输导管10和介质回流管11，循环泵7固装在介质回流管11上，分液器9安装在热能输导管10和介质回流管11上，构成太阳能集热器1与地下土壤U型换热管15之间的封闭循环回路。地能换热井14深度40-80米，成旱井，井间距在5米以上，旱井直径0.2-0.4米，在地能换热井14内安装1-2组地下土壤U型换热管15，然后用砂土回填将地能换热井14埋实。日光温室2内耕层以下土壤中埋设PPR材料的土壤散热器16埋深在0.3米左右，间距0.7-0.8米，在667平方米面积温室内可以蛇型排管布置，土壤散热器16总长700米左右。
本供热装置工作时，1、地下土壤U型换热管15内的介质和深层土壤产生热交换，介质汲取土壤低温热能温度升高。热泵主机4和循环泵8启动，提取地下土壤U型换热管15内的介质与热泵主机4换热，产生出了温室供暖的能源。2、启动循环泵5、6，分别向风机盘管散热器3和土壤散热器16输送热能，用以提高温室气温和耕层地温，达到采暖目的。3、太阳辐射使太阳能集热器1中的介质吸热升温，当温度升到设定数值时，自动控制器17指令循环泵7启动，将太阳能集热器1中的热介质经热能输导管10送入地下土壤U型换热管15，向深层土壤交换热能，提高深层土壤温度，储备热能。地下土壤U型换热管15中的冷介质经介质回流管11回到太阳能集热器1，重新接受阳光加热，往复循环。

Claims (2)

1、一种日光温室地能与太阳能结合型供暖装置，包括太阳能集热器(1)、日光温室(2)及配装在日光温室(2)内的风机盘管散热器(3)、自动控制器(17)，其特征在于在日光温室(2)外部冻土层以下的土壤内设置地能换热井(14)，地下土壤U型换热管(15)安装在地能换热井(14)内，热泵主机(4)安装在日光温室(2)内部，热能输导管(12)的两端分别与地下土壤U型换热管(15)一端头和热泵主机(4)一连接口固接，在管路上配装着循环泵(8)的介质回流管(13)两端分别连接在地下土壤U型换热管(15)另一端头和热泵主机(4)另一连接口上，分液器(9)安装在热能输导管(12)和介质回流管(13)上，构成封闭式循环回路；在日光温室(2)室内耕层以下的土壤中埋置土壤散热器(16)，土壤散热器(16)和风机盘管散热器(3)分别与热泵主机(4)连通，循环泵(5)和循环泵(6)分别固配在土壤散热器(16)与热泵主机(4)和风机盘管散热器(3)与热泵主机(4)连接管路上。
2、根据权利要求1所述的日光温室地能与太阳能结合型供暖装置，其特征在于在太阳能集热器(1)与地下土壤U型换热管(15)之间连接配置热能输导管(10)和介质回流管(11)，循环泵(7)固装在介质回流管(11)上，分液器(9)安装在热能输导管(10)和介质回流管(11)上，构成太阳能集热器(1)与地下土壤U型换热管(15)之间的封闭循环回路。
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