CN114532122A - 一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统 - Google Patents

一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114532122A
CN114532122A CN202210191708.4A CN202210191708A CN114532122A CN 114532122 A CN114532122 A CN 114532122A CN 202210191708 A CN202210191708 A CN 202210191708A CN 114532122 A CN114532122 A CN 114532122A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
solar
storage
water tank
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210191708.4A
Other languages
English (en)
Inventor
许灿光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Huibaichuan Energy Saving Equipment Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Huibaichuan Energy Saving Equipment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Huibaichuan Energy Saving Equipment Co ltd filed Critical Shenzhen Huibaichuan Energy Saving Equipment Co ltd
Priority to CN202210191708.4A priority Critical patent/CN114532122A/zh
Publication of CN114532122A publication Critical patent/CN114532122A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/243—Collecting solar energy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/245—Conduits for heating by means of liquids, e.g. used as frame members or for soil heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D15/00—Other domestic- or space-heating systems
    • F24D15/04—Other domestic- or space-heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/40—Solar heat collectors combined with other heat sources, e.g. using electrical heating or heat from ambient air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
    • F24S80/30—Arrangements for connecting the fluid circuits of solar collectors with each other or with other components, e.g. pipe connections; Fluid distributing means, e.g. headers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
    • F24T10/13—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Abstract

本发明公开了太阳能转换为热能跨季节储存，夏季储存，冬季使用；并能与生态农业相结合的太阳能光热综合利用系统。它包括太阳能集热系统、热量储存系统和生态农业系统。夏季，太阳能系统吸收的热量储存到地下土壤中，冬季光照不足时，通过地源热泵抽取土壤中的热量，用来采暖。因土壤中储存了大量热量，会使地表温度升高，将该区域做成大棚可进行农业种植。这样既可解决边远寒冷地区采暖又可提供生活果蔬供应的问题，提高边远地区的生活水平。

Description

一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统
技术领域
本发明涉及太阳能光热系统吸收到的热量跨季节储存，并能在寒冷（严寒）地区冬季开展绿色生态农业种植。
背景技术
现有的太阳能光热利用采暖是在光照条件良好的情况，当天的所收集到的热量满足当天的采暖需求，夏天集热系统所收集到的热量储存在保温水箱中。这样保温水箱的容积量很大，成本也很高，且跨季节储存，时间太长，保温效果不佳。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，本方案在使用过程中，在非采暖季节，阳光充足时，太阳能集热系统内工质（水）温度升高到与储存热量的土壤温度差达到一定数值，太阳能循环系统与土壤换热循环系统工作，将吸收到的热量储存到土壤中。冻土层以下的土壤吸收热量后，温度会升高，以便于农作物的生长。在采暖季节，当光照不足时，土壤换热循环系统与热泵循环系统工作，通过高效提取土壤中的热量，以保证采暖和供应生活热水，通过光热与地热的综合采暖方式，即可解决边远寒冷地区缺乏采暖与生活物资供应的问题，提高边远地区的生活水平。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，包括大棚本体，所述大棚本体的顶部设置有横梁，所述横梁的顶部设置有支架，所述支架的外壁设置有安装机构，所述支架的顶部通过安装机构设置有太阳能集热器，所述大棚本体的内部分别设置有储热水箱与地源热泵，所述储热水箱的侧壁设置太阳能二次循环泵和热泵循环泵，所述储热水箱的侧壁通过太阳能二次循环泵设置有水箱出水管，所述储热水箱出水管左侧设置有板式换热器，所述板式换热器的左侧设置的太阳能一次循环泵，所述储热水箱通过水箱出水管与板式换热器连接，所述储热水箱通过水箱出水管与地源热泵连接，所述储热水箱出水管外壁的右侧设置有板式换热器，所述储热水箱下端设置有换热组件，所述换热组件与板式换热器之间设置有两用循环泵。夏季，太阳能系统吸收的热量储存到地下土壤中，冬季光照不足时，通过地源热泵抽取土壤中的热量，用来采暖，寒冷地区或极寒地区，因土壤中在夏季储存了大量热量，会使地表温度升高，将该区域做成大棚可进行农业种植，二次换热系统中，采用水作为热媒，即使埋地管道出现渗漏情况，不会对土壤有污染，地下换热埋管区域四周有地下保温层，可减少储存在土壤中的热量流失。换热埋管区域上部地面可作为需要采暖的建筑设施，能增加保暖效果。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）夏季，太阳能系统吸收的热量储存到地下土壤中，冬季光照不足时，通过地源热泵抽取土壤中的热量，用来采暖。
（2）寒冷地区或极寒地区，因土壤中在夏季储存了大量热量，会使地表温度升高，将该区域做成大棚可进行农业种植。
（3）二次换热系统中，采用水作为热媒，即使埋地管道出现渗漏情况，不会对土壤有污染。
（4）地下换热埋管上部地面作为需要采暖的建筑设施，能增加保暖效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的支架结构示意图；
图3为本发明循环结构示意图。
图中标号说明：
1、大棚本体；2、横梁；3、支架；4、太阳能集热器；5、地下保温层；6、太阳能一次循环泵；61、太阳能下循环管；62、太阳能上循环；7、太阳能二次循环泵；71、闸阀；72、闸阀；73、二次循环进水管；74、二次循环回水管；8、换热组件；9、板式换热器；10、两用循环泵；1001、闸阀；1002、闸阀；1003、闸阀；1004、闸阀；1005、地热循环管回水管；1006、地热循环管进水管；1007、地源热泵吸热侧循环管进水管；1008、地源热泵吸热侧循环管出水管；11、地源热泵；12、热泵循环泵；1201、热泵进水管；1202、热泵回水管；13、储热水箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。
实施例：
系统运行说明：
采暖季节：光照条件好时，太阳能集热器4吸收的热量，通过太阳能一次循环泵6和集热器进水管61、集热器出水管62，将热量传送到板式换热器9,另一侧阀门1001、1002关闭，阀门71、72开启，太阳能二次循环泵7运行，经二次循环管73、74,将储热水箱13内水与板式换热器9进行热交换，从而加热储热水箱13内水，用来采暖和其他生活需要。
非采暖季节：光照条件好时，太阳能集热器4吸收的热量，通过太阳能一次循环泵6和集热器进水管61、集热器出水管62，将热量传送到板式换热器9,另一侧阀门1001、1002开启，阀门71、72关闭，两用循环泵10运行，经地热循环管1005、1006和换热组件8；将换热组件8内水与板式换热器9进行热交换，使得换热组件8内水温升高，再将热量传递给土壤，实现热量储存。
采暖季节：光照条件不足时，阀门1001、1002关闭，阀门1003、1004开启，两用循环泵10运行，经地热循环管1005、1006、换热组件8和地源热泵吸热侧循环管1007、1008；将换热组件8内水与地源热泵11进行热交换，将热量传递给地源热泵11，地热循环管1005、1006内水温度降低后，再通过换热组件8重新吸收土壤中的热量。同时热泵循环泵12和地源热泵11运行，通过热泵进水管1201、热泵回水管1202加热储热水箱13内水，用来满足采暖和其他生活需要。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，包括大棚本体（1），其特征在于：所述大棚本体（1）的顶部设置有横梁（2），所述横梁（2）的顶部设置有支架（3），所述支架（3）的上面设置有太阳能集热器（4），所述大棚本体（1）的内部分别设置有储热水箱（13）与地源热泵（11），所述储热水箱（13）的侧壁设置太阳能二次循环泵（7）和热泵循环泵（12），所述储热水箱（13）的侧壁通过太阳能二次循环泵（7）设置有水箱出水管（73），所述储热水箱（13）出水管（73）左侧设置有板式换热器（9），所述板式换热器（9）的左侧设置的太阳能一次循环泵（6），所述储热水箱（13）通过水箱出水管（73）与板式换热器（9）连接，所述储热水箱（13）通过水箱出水管（1201）与地源热泵（11）连接，所述储热水箱（13）出水管（73）外壁的右侧设置有板式换热器（9），所述储热水箱（13）下端设置有换热组件（8），所述换热组件（8）与板式换热器（9）之间设置有两用循环泵（10）；所述换热组件（8）四周设置有地下保温层（5）。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：设备太阳能集热器（4）、太阳能一次循环泵（6）、板式换热器（9）和管路（61）、（62）组成太阳能集热系统。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：设备太阳能二次循环泵（7）、板式换热器（9）和管路（71）、（72）组成储热系统。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：设备换热组件（8）、板式换热器（9）、两用循环泵（10）和管路（1005）、（1006）组成跨季节储热系统。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：设备换热组件（8）、两用循环泵（10）、地源热泵（11）和管路（1005）、（1006）、（1007）、（1008）组成热泵热源系统（低温）。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：设备地源热泵（11）、热泵循环泵（12）和管路（1201）、（1202）组成热泵吸热系统（高温）。
7.根据权利要求2所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：太阳能集热系统的热媒加有防冻液。
8.根据权利要求3所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：换热组件（8）中的热媒为水。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：所述换热组件（8）四周设置有地下保温层（5）。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：所述大棚本体（1）、横梁（2）、支架（3）组成太阳能集热器（4）的安装结构。
CN202210191708.4A 2022-02-28 2022-02-28 一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统 Pending CN114532122A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210191708.4A CN114532122A (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210191708.4A CN114532122A (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114532122A true CN114532122A (zh) 2022-05-27

Family

ID=81662638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210191708.4A Pending CN114532122A (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114532122A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115191279A (zh) * 2022-07-13 2022-10-18 山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队) 一种跨季节储能供暖及生态种植的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201697209U (zh) * 2009-08-19 2011-01-05 中国建筑设计研究院 太阳能跨季节土壤地埋管蓄热供暖装置
CN202253940U (zh) * 2011-09-23 2012-05-30 扬州大学 一种寒区用太阳能-土壤源热泵复合能源系统
CN103591629A (zh) * 2013-11-06 2014-02-19 天津大学 一种利用土壤源热泵进行太阳能跨季节蓄能的供暖系统
CN205316456U (zh) * 2015-12-04 2016-06-15 北京华业阳光新能源有限公司 基于跨季节蓄热的太阳能土壤源热泵耦合空调供暖系统
US20190093959A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-28 China State Construction Engineering Corporation Limited Trans-seasonal cold-storage heat-storage system
CN209960601U (zh) * 2019-05-17 2020-01-17 路德江 一种太阳能与地源热泵综合供热系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201697209U (zh) * 2009-08-19 2011-01-05 中国建筑设计研究院 太阳能跨季节土壤地埋管蓄热供暖装置
CN202253940U (zh) * 2011-09-23 2012-05-30 扬州大学 一种寒区用太阳能-土壤源热泵复合能源系统
CN103591629A (zh) * 2013-11-06 2014-02-19 天津大学 一种利用土壤源热泵进行太阳能跨季节蓄能的供暖系统
CN205316456U (zh) * 2015-12-04 2016-06-15 北京华业阳光新能源有限公司 基于跨季节蓄热的太阳能土壤源热泵耦合空调供暖系统
US20190093959A1 (en) * 2017-09-26 2019-03-28 China State Construction Engineering Corporation Limited Trans-seasonal cold-storage heat-storage system
CN209960601U (zh) * 2019-05-17 2020-01-17 路德江 一种太阳能与地源热泵综合供热系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115191279A (zh) * 2022-07-13 2022-10-18 山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队) 一种跨季节储能供暖及生态种植的方法
CN115191279B (zh) * 2022-07-13 2024-02-23 山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队) 一种跨季节储能供暖及生态种植的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102550340B (zh) 一种用于温室供暖的太阳能蓄热供暖装置
CN204762531U (zh) 一种大棚土壤的供热保湿及灌溉水升温循环利用系统
CN104719043B (zh) 一种相变蓄热温室育苗装置
CN201319779Y (zh) 地源温室大棚热冷调节装置
CN101411293A (zh) 主动式太阳能温室集热储热系统
CN103190313B (zh) 用于寒冷地区果蔬大棚或温室的空气能土壤蓄热供暖供冷装置
CN110268882A (zh) 新型农业温室系统与太阳能蓄能供能系统
CN206061687U (zh) 一种主动调控土壤空气温湿度的温室
CN103931442A (zh) 太阳能耦合空气能温室苗床水循环智能控温系统
CN202143375U (zh) 采用塑料管网散热器和辅助热源加热的温室大棚
CN106931674A (zh) 一种太阳能与土壤源联合供能的双热源热泵及跨季节蓄能系统
CN102792864A (zh) 阳光温室太阳能土壤加热装置及加热方法
CN114532122A (zh) 一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统
CN103032972B (zh) 一种用于温室的太阳能集热蓄热系统
CN209057648U (zh) 一种节能型日光温室大棚
KR101303576B1 (ko) 하우스의 잉여열 및 히트펌프를 이용한 지중가온장치
CN102283054B (zh) 采用塑料管网散热器和辅助热源加热的温室大棚
WO2021147399A1 (zh) 日光温室蓄放热系统及一种蓄放热方法
CN114097496A (zh) 一种适用于温室的太阳能主被动式相变蓄热通风墙体热泵系统
CN210537762U (zh) 一种高抗寒的日光温室
CN108834685B (zh) 一种日光温室通风回热系统及装有该系统的日光温室
CN204762493U (zh) 温室大棚
CN211552118U (zh) 一种温室供暖制冷系统
CN214709156U (zh) 一种地源热泵蓄能温室供暖设备
NL2035652B1 (en) Low-cost greenhouse gas circulation system for promoting CO2 and heat circulation

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination