CN215223483U - 一种温室大棚冬季供热夏季回热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温室大棚冬季供热夏季回热系统，涉及供热系统技术领域，包括供水装置、室内散热器、地埋管、地源热泵和太阳能集热器，太阳能集热器与供水装置连通，回水管路上设置有热水循环泵，室内散热器的供水端设置有室内循环泵，地源热泵与地埋管之间设有地源循环泵，共包括三个循环回路，第一个循环回路包括供水装置、太阳能集热器和室内散热器，第二个循环回路包括供水装置、太阳能集热器、室内散热器、地源热泵和地埋管，第三个循环回路包括供水装置、太阳能集热器、室内散热器和地埋管。各循环回路中均通过阀门控制，有效解决了单一地源热泵采暖而导致的地温失衡的问题，降低了运行费用，夏季对地温供热用于改善地温平衡。

Description

一种温室大棚冬季供热夏季回热系统

技术领域

本实用新型涉及供热系统技术领域，具体是一种利用地源热泵和太阳能集热方式为温室大棚冬季供热夏季回热系统。

背景技术

温室大棚蔬菜生长具有适宜温度要求参考《中国农业百科全书：蔬菜卷》中对不同蔬菜适宜生长温度的说明。一般的蔬菜作物在5℃~10℃的情况下，缓慢生长。在10℃~20℃的情况下，正常生长。在20℃~35℃的情况下，加速生长。温室大棚在温度超过35℃时，农作物的生长将受到损害。温室大棚存在着冬季的供热，夏季降室内温的需求。

目前，中国北方农业温室大棚的集中供热采用热泵作为主要方式，其中采用地源热泵的方式占据较大一部分，地源热泵技术稳定，各类节能减排措施也日趋完善，但无法改变其如出现冬季采暖负荷大于或小于夏季制冷负荷不一致时出现的地温偏离情况。长期的地温偏离将会导致热泵机组无法从地下吸收热量，致使设备无法正常工作，系统报废。更甚者会导致地下温度场遭到严重破坏。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的不足和缺陷，本实用新型提供了一种利用地源热泵和太阳能集热方式为温室大棚冬季供热夏季回热系统，在非采暖季可以把太阳能的热量转换成热水，把热水的温度循环对地温进行加热，补充采暖季地源热泵机组从地下吸收的热量，维持热平衡。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种温室大棚冬季供热夏季回热系统，包括供水装置、室内散热器、地埋管、地源热泵和太阳能集热器，室内散热器安装在温室大棚内，太阳能集热器与供水装置连通，供水管路上设置有热水循环泵，室内散热器的回水端设置有室内循环泵，地源热泵与地埋管之间设有地源循环泵，共包括三个循环回路；

第一个循环回路包括供水装置、太阳能集热器和室内散热器，供水装置与室内散热器的回水端之间设有阀门八，室内散热器的供水端与供水装置之间设有阀门六，阀门八和阀门六开启时形成第一个循环回路；

第二个循环回路包括供水装置、太阳能集热器、室内散热器、地源热泵和地埋管，地源热泵与室内散热器的回水端之间设有阀门九，室内散热器的供水端与地源热泵之间设有阀门七，地源热泵与地埋管的回水端和供水端之间分别设置有阀门十六和阀门十五，当阀门八、阀门六、阀门九、阀门七、阀门十六和阀门十五均开启时形成第二循环回路；

第三个循环回路包括供水装置、太阳能集热器、室内散热器和地埋管，地埋管的供水端与回水端均连接到供水装置的供水管上，地埋管的回水端与供水端与供水装置的供水管之间分别设置有阀门四和阀门三，且阀门四和阀门三之间的供水装置的供水管上设置有阀门五，当阀门三、阀门四、阀门六和阀门八开启，阀门五、阀门七、阀门九、阀门十五和阀门十六关闭时形成第三循环水路。

作为本实用新型的进一步改进，所述地源热泵和供水装置与室内散热器连通时使用同一个室内循环泵，两者在室内循环泵的前端通过三通管连接，所述阀门八和所述阀门九分别在各自的管路上。

作为本实用新型的进一步改进，所述地埋管的供水管路分别与所述室内散热器和所述地源热泵连通，地埋管的回水管路分别与所述供水装置和所述地源热泵连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述太阳能集热器只与所述供水装置组成循环回路

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1.在采暖季初期利用太阳能进行采暖，相对于单一地源热泵采暖，大大地降低了运行费用，可以灵活的根据室外温度以及采暖需求，来调节各能源在系统中的配比，使系统的投入产出效果最佳，最节能，最大程度的降低运行费用；

2.在夏季温室大棚温度高于植物，本实用新型采用地温冷回水在温室大棚内进行循环降温，而且在非采暖季太阳能集热器把热量通过热水和冷水的能量转换，把热量从地上转换到地下，为地温升温，维持热平衡。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型系统结构图。

图中：1.温室大棚，2.室内散热器，3.阀门三，4.阀门四，5.阀门五，6.阀门六，7.阀门七，8.阀门八，9.阀门九，10.地源热泵，12.地源循环泵，13.太阳能集热器，14.地埋管，15.阀门十五，16.阀门十六，18.室内循环泵，19.热水循环泵，20.供水装置。

具体实施方式

为了本实用新型的技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于理解本实用新型，并不用于限定本实用新型，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。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：温室大棚1冬季供热夏季回热系统，包括供水装置20、室内散热器2、地埋管14、地源热泵10和太阳能集热器13，室内散热器2安装在温室大棚1内，太阳能集热器13与供水装置20连通，太阳能集热器13的供水管路上设置有热水循环泵19，室内散热器2的回水端设置有室内循环泵18，地源热泵10与地埋管14之间设有地源循环泵12，地源热泵10和供水装置20与室内散热器2连通时使用同一个室内循环泵18。

供水装置20与室内散热器2的回水端之间设有阀门八8，室内散热器2的供水端与供水装置20之间设有阀门六6。

地源热泵10与室内散热器2的回水端之间设有阀门九9，室内散热器2的供水端与地源热泵10之间设有阀门七7，地源热泵10与地埋管14的回水端和供水端之间分别设置有阀门十六16和阀门十五15。

地埋管14的供水端与回水端均连接到供水装置20的供水管上，地埋管20的回水端与供水端与供水装置20的供水管之间分别设置有阀门四4和阀门三3，且阀门四4和阀门三3之间的供水装置20的供水管上设置有阀门五5。

其中太阳能集热器13只与供水装置20组成循环回路。

地埋管14的供水管路分别与室内散热器2和地源热泵10连通，地埋管14的回水管路分别与供水装置20和地源热泵10连通。

本实用新型一种温室大棚冬季供热夏季回热系统，根据温室大棚蔬菜全年需要维持在18℃-25℃的环境温度下，本系统可以通过阀门和循环泵的开启和关闭实现以下三种工况条件：

一、在冬季初期/采暖季初期阶段，热负荷需求量较小，此时系统的运行方式为：运行太阳能集热器13，关闭地源热泵10，开启室内循环泵18和热水循环泵19，开启阀门八8、阀门六6和阀门五5，其他阀门关闭，地源循环泵12关闭。此时，太阳能集热器13通过热水循环泵19把供水装置20中的冷水经太阳能集热器13变成热水，热水再通过室内循环泵18从室内散热器2通过，热水在室内散热器2流通中，热量散出，为温室大棚1取暖，热量散掉的水再进入到供水装置20中，再由太阳能集热器13加热，如此循环，充分利用太阳能的免费资源承担负荷供热需求。

二：在冬季采暖季阶段，热负荷需求量较大，，此时系统的运行方式为：运行太阳能集热器13，开启地源热泵10，开启热水循环泵19、室内循环泵18和地源循环泵12，同时开启阀门八8、阀门九9、阀门五5、阀门六6、阀门七7、阀门十五15和阀门十六16，关闭阀门三3和阀门四4。此时，太阳能集热器13和地埋管14的热量把冷水转换成热水，热水又通过室内循环泵18流入到室内散热器2，热水在室内散热器2流通中，热量散出，为温室大棚1取暖用，散掉热量的水循环至太阳能集热器13和地埋管14中，如此循环，共同利用地源热泵10和太阳能互补形式为系统提供采暖需求。

三、在非采暖季，同时大棚温度高于25℃，系统运行方式为：运行太阳能集热器13，开启热水循环泵19、地源循环泵12和室内循环泵18，同时开启阀门八8、阀门三3、阀门四4、阀门六6，关闭阀门九9、阀门五5、阀门七7、阀门十五15和阀门十六16。此时，太阳能热水经过循环进入地埋管14对地温进行加热，热水在地埋管14中变为冷水后再循环至温室大棚1内的室内散热器2，然后吸收大棚内的温度进行初级预热后进入太阳能集热器13进行再次加热，往复循环对地温进行加热，补充采暖季地源热泵10从地下吸收的热量，从而达到维持地下地温平衡的功效。

本实用新型一种温室大棚冬季供热夏季回热系统，利用采暖初期太阳能供热，采暖期太阳能和地源热泵共同供热，在大棚内温度高于25℃时采取太阳能把热水供至地埋管，在地埋管中换热成冷水对大棚进行降温，不需要利用地源热泵便实现对大棚降温，对大棚降温的同时，提升了回水的温度，降低了能源的消耗，为地下补充热量，维持地温平衡，大大地降低了单一地源热泵采暖的运行费用，节约了能源。

Claims (4)

1.一种温室大棚冬季供热夏季回热系统，包括供水装置、室内散热器、地埋管、地源热泵和太阳能集热器，室内散热器安装在温室大棚内，其特征在于：太阳能集热器与供水装置连通，供水管路上设置有热水循环泵，室内散热器的回水端设置有室内循环泵，地源热泵与地埋管之间设有地源循环泵，共包括三个循环回路；

第一个循环回路包括供水装置、太阳能集热器和室内散热器，供水装置与室内散热器的回水端之间设有阀门八，室内散热器的供水端与回水装置之间设有阀门六，阀门八和阀门六开启时形成第一个循环回路；

第二个循环回路包括供水装置、太阳能集热器、室内散热器、地源热泵和地埋管，地源热泵与室内散热器的回水端之间设有阀门九，室内散热器的供水端与地源热泵之间设有阀门七，地源热泵与地埋管的回水端和供水端之间分别设置有阀门十六和阀门十五，当阀门八、阀门六、阀门九、阀门七、阀门十六和阀门十五均开启时形成第二循环回路；

第三个循环回路包括供水装置、太阳能集热器、室内散热器和地埋管，地埋管的回水端与供水端均连接到供水装置的回水管上，地埋管的回水端与供水端与供水装置的供水管之间分别设置有阀门四和阀门三，且阀门四和阀门三之间的供水装置的供水管上设置有阀门五，当阀门三、阀门四、阀门六和阀门八开启，阀门五、阀门七、阀门九、阀门十五和阀门十六关闭时形成第三循环水路。

2.根据权利要求1所述的一种温室大棚冬季供热夏季回热系统，其特征在于：所述地源热泵和供水装置与室内散热器连通时使用同一个室内循环泵，两者在室内循环泵的前端通过三通管连接，所述阀门八和所述阀门九分别在各自的管路上。

3.根据权利要求1所述的一种温室大棚冬季供热夏季回热系统，其特征在于：所述地埋管的供水管路分别与所述室内散热器和所述地源热泵连通，地埋管的回水管路分别与所述供水装置和所述地源热泵连通。

4.根据权利要求1所述的一种温室大棚冬季供热夏季回热系统，其特征在于：所述太阳能集热器只与所述供水装置组成循环回路。

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