溫室大棚的冷熱溫度調(diào)整系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于供熱系統(tǒng)，尤其涉及一種溫室大棚的冷熱溫度調(diào)整系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國迎來大棚種植產(chǎn)業(yè)發(fā)展的春天，而其在北方冬季低溫條件下所需的大量加溫耗能是溫室冬季運(yùn)行和推廣的主要障礙，提高溫室大棚的保溫性能，降低能耗，是提高溫室生產(chǎn)效益的最好方法，采用傳統(tǒng)的加熱手段不僅會消耗大量的不可再生能源，造成了環(huán)境污染并且增加了生產(chǎn)成本，因此利用可再生能源解決這一問題十分有意義。太陽能分布廣泛，資源豐富，技術(shù)成熟，清潔無污染，可用來對溫室進(jìn)行增溫，然而太陽能資源不穩(wěn)定，因此太陽能供熱系統(tǒng)需要加入輔助熱源。風(fēng)力制熱有多種手段，其中利用風(fēng)力攪拌液體制熱系統(tǒng)的原理是:擠壓液體致熱這種方法要利用液壓泵和阻尼孔來進(jìn)行致熱，當(dāng)風(fēng)力機(jī)帶動液壓泵工作時，將液體工質(zhì)(通常為油料)加壓，使機(jī)械能產(chǎn)生液壓作用，多面手讓被加壓的工質(zhì)從狹小的阻尼孔高速噴出，使其迅速射在阻尼孔后尾流管中的液體上，于是發(fā)生液體分子間的高速沖擊和摩擦，使液體發(fā)熱。制熱效率較高，可達(dá)40%。土壤源熱泵是利用地下常溫土壤溫度相對穩(wěn)定的特性，通過深埋于建筑物周圍的管路系統(tǒng)與建筑物內(nèi)部完成熱交換的裝置。冬季從土壤中取熱供暖；夏季向土壤排熱制冷，其具有較高的效率。然而在實(shí)際應(yīng)用中往往冬夏季負(fù)荷不平衡，導(dǎo)致土壤溫度逐年降低，從而嚴(yán)重影響機(jī)組性能和系統(tǒng)效率。北方地區(qū)冬季天氣寒冷，使得維持溫室大棚正常生產(chǎn)的熱負(fù)荷非常大，而夏季日照強(qiáng)烈，溫室溫度過高，又必須降溫。農(nóng)業(yè)種植業(yè)亟待開發(fā)一種在過渡季節(jié)向溫室大棚的土壤輸送熱量，恢復(fù)土壤溫度，則可以保證熱泵機(jī)組的效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種利用多種可再生能源構(gòu)成溫室大棚的冷熱溫度調(diào)整系統(tǒng)，利用晴天陽光充足，夜間或者陰天風(fēng)力較大的氣候特征，將兩者結(jié)合并通過熱源熱泵作為輔助源，可以極大的提高整個系統(tǒng)的可靠性，以及過渡季節(jié)通過太陽能和風(fēng)能聯(lián)合生產(chǎn)熱水回補(bǔ)地下土壤溫度，保持整個植物生長周期內(nèi)具有較高的效率。
[0004]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，一種溫室大棚的冷熱溫度調(diào)整系統(tǒng)，包括溫室大棚及與其連接的風(fēng)力機(jī)和太陽能集熱器、蓄熱水箱，其特征是:所述蓄熱水箱分別與風(fēng)力機(jī)和太陽能集熱器連接，所述蓄熱水箱與風(fēng)力機(jī)之間設(shè)有風(fēng)力制熱桶，所述風(fēng)力制熱桶包括制熱桶桶體、油壓泵、阻尼孔、供水管和出水管，所述供水管上設(shè)置阻尼孔，油壓泵分別與供水管和出水管連接，所述出水管與蓄熱水箱內(nèi)的第一組換熱管連接構(gòu)成風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)，所述太陽能集熱器與蓄熱水箱內(nèi)的第二組換熱管連接構(gòu)成太陽能制熱機(jī)構(gòu)，由風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)和太陽能制熱機(jī)構(gòu)構(gòu)成過渡季節(jié)太陽能和風(fēng)能聯(lián)合制取熱水回補(bǔ)土壤溫度的制熱系統(tǒng)。
[0005]所述蓄熱水箱與地源熱泵系統(tǒng)連接，并與溫室大棚的地盤管連接。
[0006]所述風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)、太陽能制熱機(jī)構(gòu)和地源熱泵系統(tǒng)與PLC可編程控制器連接，所述PLC可編程控制器與設(shè)置在溫室大棚室內(nèi)以及土壤中的傳感器連接。
[0007]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有低碳性:利用風(fēng)能和太陽能聯(lián)合加熱的功能系統(tǒng)，大部分時間不需要消耗電能驅(qū)動熱泵進(jìn)行加熱，減少了大棚生產(chǎn)過程中能源的消耗，實(shí)現(xiàn)了“綠色生產(chǎn)”;經(jīng)濟(jì)性:該系統(tǒng)可以節(jié)省大量的化石原料，具有較高的經(jīng)濟(jì)性；環(huán)保性:風(fēng)能、太陽能和地源熱泵均屬于清潔熱源，在利用的過程中不會產(chǎn)生污染物而破壞環(huán)境；可靠性:本系統(tǒng)通過三種能源的相互結(jié)合，能夠彌補(bǔ)各自的不足，充分發(fā)揮各熱源的特點(diǎn)，使得整個系統(tǒng)有較高的可靠性。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是風(fēng)力制熱桶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中:1-風(fēng)力制熱桶，1-1 一制熱桶桶體，1-2—油壓泵，1-3—阻尼孔，1-4一供水管，1-5—出水管，2-太陽能集熱器；3_蓄熱水箱；4_地盤管；5_溫室大棚，6-閥門，7-水泵，8-第一組換熱管，8-1-第二組換熱管，9-冷凝器，10-蒸發(fā)器，11-地盤管，12-風(fēng)力機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對依據(jù)本實(shí)用新型提供的【具體實(shí)施方式】詳述如下:實(shí)施例
[0012]詳見附圖，本實(shí)施例提供了一種溫室大棚的冷熱溫度調(diào)整系統(tǒng)，包括溫室大棚5及與其連接的風(fēng)力機(jī)12和太陽能集熱器2、蓄熱水箱3，所述蓄熱水箱分別與風(fēng)力機(jī)和太陽能集熱器連接，所述蓄熱水箱與風(fēng)力機(jī)之間設(shè)有風(fēng)力制熱桶1，所述風(fēng)力制熱桶包括制熱桶桶體1-1、油壓泵1-2、阻尼孔1-3、供水管1-4和出水管1-5，所述供水管上設(shè)置阻尼孔，油壓泵分別與供水管和出水管連接，所述出水管與蓄熱水箱內(nèi)的第一組換熱管8連接構(gòu)成風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)，所述太陽能集熱器通過水泵7及閥門6與蓄熱水箱內(nèi)的第二組換熱管8-1連接構(gòu)成太陽能制熱機(jī)構(gòu)，由風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)和太陽能制熱機(jī)構(gòu)構(gòu)成過渡季節(jié)太陽能和風(fēng)能聯(lián)合制取熱水回補(bǔ)土壤溫度的制熱系統(tǒng)。所述蓄熱水箱與通過閥門6與地源熱泵系統(tǒng)連接，并通過閥門6與溫室大棚的地盤管11連接。地源熱泵系統(tǒng)包括依次連接的換熱管8、冷凝器9、蒸發(fā)器10和地埋管4，所述風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)、太陽能制熱機(jī)構(gòu)和地源熱泵系統(tǒng)與PLC可編程控制器連接，所述PLC可編程控制器(圖中未示)與設(shè)置在溫室大棚室內(nèi)以及土壤中的傳感器(圖中未示)連接。
[0013]利用地源熱泵輔助風(fēng)能和太陽能兩種綠色能源為熱源冬進(jìn)行供暖，地源熱泵冬季提取土壤熱量進(jìn)行供冷，為植物生長提供良好的環(huán)境。
[0014]風(fēng)光互補(bǔ)即熱系統(tǒng)，能夠充分利用兩種可再生能源的優(yōu)點(diǎn)，大部分地區(qū)往往晴天陽光充足，夜間或者陰天風(fēng)力較大，兩者相結(jié)合并加以熱源熱泵作為輔助源極大的提高了整個系統(tǒng)的可靠性，過渡季節(jié)通過太陽能和風(fēng)能聯(lián)合生產(chǎn)熱水回補(bǔ)地下土壤溫度，可以地源熱泵系統(tǒng)在整個生命周期內(nèi)保持較高的效率。通過各個熱源的相互配合創(chuàng)造作物生長的最佳環(huán)境。
[0015]供熱末端由地?zé)岜P管組成，在加熱室溫的同時還能提高土壤溫度，而且溫室內(nèi)溫度分布更加均勻，為植物生長提供最佳生活環(huán)境的同時節(jié)約了空間，減少了對寶貴耕地的占用。供暖末端為地?zé)岜P管，在加熱氣溫的同時提升農(nóng)作物根系周圍土壤溫度。
[0016]供冷末端為風(fēng)機(jī)盤管，每個溫室大棚布置兩臺即可，風(fēng)口吹向大棚南墻，使植物處于回流區(qū)，防止涼風(fēng)影響植物生長。供冷末端的風(fēng)機(jī)盤管，夏季日照強(qiáng)烈時防止溫室內(nèi)溫度過高影響植物生長。
[0017]整個系統(tǒng)有可進(jìn)行PLC編程的終端控制機(jī)，通過傳感器和控制器，實(shí)現(xiàn)三種熱源之間的切換和匹配，能夠最大效率的對其進(jìn)行應(yīng)用，并能保證植物所需環(huán)境的穩(wěn)定性。
[0018]1、采暖季:水一部分通過真空管集熱器被太陽能加熱，一部分進(jìn)入風(fēng)力制熱桶，當(dāng)有風(fēng)吹過時，風(fēng)力機(jī)開始轉(zhuǎn)動帶動油壓泵擠壓管路中的油通過阻尼孔時，動能轉(zhuǎn)化為熱能從而加熱水。兩者生產(chǎn)的熱水同時與蓄熱水箱加熱，提升水溫，對大棚進(jìn)行供熱。蓄熱水箱中的水不能滿足要求時通過切換閥門利用地源熱泵供熱。
[0019]2、夏季:地源熱泵從土壤中提取冷量像溫室供冷，蓄熱水箱生產(chǎn)的熱水可用于生活用水或者回補(bǔ)土壤溫度。
[0020]3、過渡季:蓄熱水箱中的熱水輸送至地下進(jìn)行換熱，回補(bǔ)土壤溫度。
[0021]冬季以風(fēng)能和太陽為主，地源熱泵為輔助能源組成復(fù)合供暖系統(tǒng)，夏季地源熱泵系統(tǒng)對溫室進(jìn)行降溫，風(fēng)光互補(bǔ)供熱系統(tǒng)生產(chǎn)的熱水一部分用于生活生產(chǎn)，一部分用于回補(bǔ)地埋管附近土壤溫度，三種能源的有機(jī)結(jié)合，形成優(yōu)勢互補(bǔ)，提高了供能系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以較小的代價維持溫室內(nèi)植物所需生長環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)大棚的“綠色生產(chǎn)”。
[0022]上述參照實(shí)施例對該一種溫室大棚的冷熱溫度調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實(shí)施例，因此在不脫離本實(shí)用新型總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種溫室大棚的冷熱溫度調(diào)整系統(tǒng)，包括溫室大棚及與其連接的風(fēng)力機(jī)和太陽能集熱器、蓄熱水箱，其特征是:所述蓄熱水箱分別與風(fēng)力機(jī)和太陽能集熱器連接，所述蓄熱水箱與風(fēng)力機(jī)之間設(shè)有風(fēng)力制熱桶，所述風(fēng)力制熱桶包括制熱桶桶體、油壓泵、阻尼孔、供水管和出水管，所述供水管上設(shè)置阻尼孔，油壓泵分別與供水管和出水管連接，所述出水管與蓄熱水箱內(nèi)的第一組換熱管連接構(gòu)成風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)，所述太陽能集熱器與蓄熱水箱內(nèi)的第二組換熱管連接構(gòu)成太陽能制熱機(jī)構(gòu)，由風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)和太陽能制熱機(jī)構(gòu)構(gòu)成過渡季節(jié)太陽能和風(fēng)能聯(lián)合制取熱水回補(bǔ)土壤溫度的制熱系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室大棚的冷熱溫度調(diào)整系統(tǒng)，其特征是:所述蓄熱水箱與地源熱泵系統(tǒng)連接，并與溫室大棚的地盤管連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室大棚的冷熱溫度調(diào)整系統(tǒng)，其特征是:所述風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)、太陽能制熱機(jī)構(gòu)和地源熱泵系統(tǒng)與PLC可編程控制器連接，所述PLC可編程控制器與設(shè)置在溫室大棚室內(nèi)以及土壤中的傳感器連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種溫室大棚的冷熱溫度調(diào)整系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)、太陽能集熱器、蓄熱水箱，其特征是：所述蓄熱水箱分別與風(fēng)力機(jī)和太陽能集熱器連接，所述蓄熱水箱與風(fēng)力機(jī)之間設(shè)有風(fēng)力制熱桶，所述風(fēng)力制熱桶包括桶體、油壓泵、供水管和出水管，所述供水管上設(shè)置阻尼孔，油壓泵分別與供水管和出水管連接，所述出水管與蓄熱水箱內(nèi)的第一組換熱管連接構(gòu)成風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)，所述太陽能集熱器與蓄熱水箱內(nèi)的第二組換熱管連接構(gòu)成太陽能制熱機(jī)構(gòu)，由風(fēng)力制熱機(jī)構(gòu)和太陽能制熱機(jī)構(gòu)構(gòu)成過渡季節(jié)回補(bǔ)土壤溫度的制熱系統(tǒng)。有益效果：利用地源熱泵輔助風(fēng)能和太陽能兩種能源為熱源冬進(jìn)行供暖，地源熱泵冬季提取土壤熱量進(jìn)行供冷，為植物生長提供良好的環(huán)境。
【IPC分類】A01G9/24, A01G9/14
【公開號】CN204653165
【申請?zhí)枴緾N201520289492
【發(fā)明人】劉偉, 宋曉帆
【申請人】天津大學(xué)建筑設(shè)計研究院
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月7日