CN210076140U - 一种应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统，包括地热生产井和地热回灌井，设置在地热生产井内的潜水泵，与潜水泵连接的地热生产管路，潜水泵将地热水提升并经地热生产管路输送至气液固三相分离器，经均压集液管输送至多级扁管热管，扁管热管经导热管连接至种植床内，同时种植床经地热尾水管连接至回灌装置，回灌装置经过地热回灌管将地热尾水输送至地热回灌井。以扁管热管为传热元件的供暖系统温度可控、系统等温性高、热管传热效率高、大幅度降低能耗，同时降低碳排放、减少环境污染，具有巨大的经济效益及环境效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及地热温室种植供暖系统领域，特别涉及一种应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统。
背景技术
为了满足植物生长和调节花期的需要,温室大棚的温度必须控制在合适温度区间18～26℃,大多数温室花卉或高档瓜果种植大棚人工环境调节的主要任务是冬季供热,现有技术供热方式为锅炉供热,该方式高污染、低能效、高成本；而电加热热风机是以空气为热载体，采用电加热装置提供高温洁净的热风，缺点是运行效率不高，耗电量大,运行成本高热泵，热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术,缺点是造价高,使用不稳定。
地热是一种洁净的可再生能源，通常在地下3000m左右，具有热流密度大、容易收集和输送、使用方便等优点，出水温度可达25℃以上。根据《中国农业百科全书》，而花卉是特殊的农产品，特别是高档花卉，鲜花对温度环境反应敏感。目前，国际上普遍采用现代化温室设施来生产商品花卉，其中80％以上的盆栽花卉是现代化温室中栽培生产的。一个积极的例子就是冰岛，地热能和经济发展之间的相互作用可能比世界上任何其他地区都更明显。低成本、丰富的地热能帮助冰岛成为一个迅速发展的欧洲经济成功案例。它的应用刺激了制造业活动，鼓励了技术创新，并在国家园艺、农业和渔业中发挥着关键作用。在荷兰，地热能源正在成为国民经济的主流支柱，由于专门的政策，地热利用在十多年来一直稳步增长。在2017年底运营的19 个项目中，有18个是专门用于商业温室供暖的。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统。
本实用新型采用的技术方案为：
一种应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统，
包括地热生产井和地热回灌井，
设置在地热生产井内的潜水泵，与潜水泵连接的地热生产管路，潜水泵将地热水提升并经地热生产管路输送至气液固三相分离器，经均压集液管输送至多级扁管热管，扁管热管经导热管连接至种植床内，同时种植床经地热尾水管连接至回灌装置，回灌装置经过地热回灌管将地热尾水输送至地热回灌井。
优选的，所述多级扁管热管由多个单独的扁管热管串联构成，所述扁管热管由多个扁管构成，扁管内部设置有5组以上的通道，每组通道间有隔板隔开，在扁管四周分布有若干排列均匀的微槽。
优选的，所述微槽内壁上设有与内壁形状相一致的毛细吸液芯，液相工质充满整个毛细吸液芯。
优选的，所述扁管热管内充以一定比例的惰性气体。
优选的，所述毛细吸液芯中包含至少一个100目或150目多孔心子。
优选的，单独的所述扁管热管之间通过翅片连接。
本实用新型的有益效果为：
由于热管是高效的传热器件，依靠工作工质的相变吸收和释放大量汽化潜热和高速蒸汽流动的传热，因工作工质的汽化潜热都很大，所以热管传热能力强。同时扁管热管的热流密度具有可变性，热管能够单独改变蒸发段或冷却段的加热范围，就是以非常小的加热面积传导热量，而通过非常大的冷却面积传输热能，或热管能较大范围传输热量，以非常小的冷却面积导出热量。
与常规温室大棚采用的供暖系统相比，以扁管热管为传热元件的供暖系统温度可控、系统等温性高、热管传热效率高、大幅度降低能耗，同时降低碳排放、减少环境污染，具有巨大的经济效益及环境效益。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型的系统示意图。
图2是扁管热管的结构详图。
其中部件名称及标记如下：
地热生产井1、潜水泵2、地热管3、气液固三相分离器4、均压集液管5、扁管热管6(微槽6a、通道6b、隔板6c、翅片6d)种植床7、地热尾水管9、回灌装置10、地热回灌管11、地热回灌井12、温度传感器13、控制信号线14、控制柜15。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
参照图1和图2，本实用新型具体公开了一种应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统，其中，地热生产井1内地热水经潜水泵2抽取进入气固液三相分离器4内进行杂质分离后，经均压集液管 5输送至各级扁管热管6内，扁管热管6从均压集液管5吸收地热热能，快速恒温传导至种植育苗床或花卉种植床7，与空气进行热量交换。降温后的地热水若无其他用途可直接经过地热回灌装置10处理后经地热回灌11输送地热回灌井12内。
在扁管热管6未工作前，工作工质的液面与管心平齐；当热源与扁平热管6蒸发段接触后，便将热量传给管壁、管心和工作工质；工质受热后吸收汽化潜热变为蒸汽蒸发，蒸发段的蒸汽压力高于冷凝段，因此两端形成压力差，该压差驱动蒸汽从蒸发段到冷凝段。蒸汽在冷凝段冷凝时放出汽化潜热，通过通道6b及管壁传到热管的散热部位。由于蒸发的原因，在蒸发段的工质液面进入微槽6a及隔板6c内的毛细吸液芯形成弯月面，在这里形成毛细泵力，将冷凝液抽回到蒸发段，完成一个工作循环。只要工质的流动不中断和保证足够的毛细泵力，扁管热管可长期地工作。利用这种方法，把热能高效率地从一端传至另一端。扁管热管的表面温度梯度很小，当热流密度很低时，可达到很高的等温表面。扁管热管的当量导热系数越大，其等温性就越好，其当量导热系数可以是相同材料的几十倍，甚至几百倍。上述中，毛细吸液芯为均匀丝网状或泡沫状，利于把工作工质分布到蒸发段上可能吸热的任何范围内。扁管热管采用水平放置，管内毛细吸液芯有较大的毛细孔，如100目或150目多孔心子。具有粗吸液芯的热管，当它处于水平位置工作(φ＝0°)时，它的传热能力最大，当冷凝段稍微向下倾斜某个角度时，他的传热能力就会迅速下降。因此必须以保证有大的毛细压差；保证工作液流动阻力小；厚度要适当，在减小径向热阻的前提下，增加其厚度可以提高传热能力。
温室大棚8内设置有温度传感器13，其采集温室8内的温度，当温度高于设定温度时，通过控制系统15以及控制信号线14连接并自动控制潜水泵2的停止，其中，(所述通过控制系统15采用西门子 S7-300系列控制器)直到温室内温度低于设定温度，此时潜水泵2 自动启动，地热能以扁管热管快速向室内供暖。
气固液三相分离器4采用轴流及旋流方式，将地热水中含的可溶气及少量粉细砂质分离除去，混合相态流体首先应将砂粒等杂质分离，然后将气、液分离。气液固三相分离器一体化程度较高。
扁管热管内充以一定比例的惰性气体，通过改变冷凝段的散热面积来适应传热量的变化，达到使蒸发段热源温度恒定在某一特定温度，以此保证温室种植的恒温。
因为热流密度具有可变性，扁管热管能够单独改变蒸发段或冷却段的加热范围，就是以非常小的加热面积传导热量，而通过非常大的冷却面积传输热能；亦能较大范围传输热量，以非常小的冷却面积导出热量。
本实用新型通过热管的控制性能完成快速导温及控温，这种方法优点颇多，比如结构单一、体积小巧、性能稳定、工作可靠度高。其工作原理是借助于热管的快速导温性能及可调节属性，因为扁管热管里的惰性气体会随着温度的升高而调节凝结段换热的面积，因此能控制热管中的温度，从而加热段的温度也得以控制。
以上对本实用新型实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (6)
1.一种应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统，其特征在于，
包括地热生产井和地热回灌井，
设置在地热生产井内的潜水泵，与潜水泵连接的地热生产管路，潜水泵将地热水提升并经地热生产管路输送至气液固三相分离器，经均压集液管输送至多级扁管热管，扁管热管经导热管连接至种植床内，同时种植床经地热尾水管连接至回灌装置，回灌装置经过地热回灌管将地热尾水输送至地热回灌井。
2.根据权利要求1所述的应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统，其特征在于，所述多级扁管热管由多个单独的扁管热管串联构成，所述扁管热管由多个扁管构成，扁管内部设置有5组以上的通道，每组通道间有隔板隔开，在扁管四周分布有若干排列均匀的微槽。
3.根据权利要求2所述的应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统，其特征在于，所述微槽内壁上设有与内壁形状相一致的毛细吸液芯，液相工质充满整个毛细吸液芯。
4.根据权利要求2所述的应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统，其特征在于，所述扁管热管内充以一定比例的惰性气体。
5.根据权利要求3所述的应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统，其特征在于，所述毛细吸液芯中包含至少一个100目或150目多孔心子。
6.根据权利要求2所述的应用扁管热管的地热能温室大棚种植的供暖系统，其特征在于，单独的所述扁管热管之间通过翅片连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112997764A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-22 | 中国科学院广州能源研究所 | 结合超长重力热管取热控温的高温矿井综合改造利用系统 |
| CN118235642A (zh) * | 2024-04-09 | 2024-06-25 | 邓新福 | 一种育苗床及调温保湿大棚 |
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- 2019-05-21 CN CN201920734059.1U patent/CN210076140U/zh not_active Expired - Fee Related
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