[发明专利]基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统

权利要求书

1.一种基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统，其特征在于，该系统包括：太阳能集热子系统、大棚散热器、土壤换热器、水循环子系统和控制子系统，所述的水循环子系统分别连接太阳能集热子系统、大棚散热器和土壤换热器，分别与水循环子系统中的循环水进行换热，所述的控制子系统与水循环子系统连接，控制水循环子系统的流通或关断，所述的大棚散热器位于大棚内部，所述的土壤换热器位于大棚下方的土壤中，所述的太阳能集热子系统、水循环子系统和控制子系统位于大棚外部。

2.根据权利要求1所述的一种基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统，其特征在于，所述的大棚散热器为毛细管换热器，毛细管的面积为大棚面积的1／4～2／5。

3.根据权利要求1所述的一种基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统，其特征在于，所述的土壤换热器为垂直U形地埋管。

4.根据权利要求1所述的一种基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统，其特征在于，所述的垂直U形地埋管为管径为30～35毫米的PE管，埋地深度为10-15米，所述的垂直U形地埋管的数量为20-30根垂直U形地埋管／200平米大棚面积，管与管之间的间距为3-4米。

5.根据权利要求1所述的一种基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统，其特征在于，所述的水循环子系统包括水箱、循环泵和电磁阀V1～V6，所述的水箱与太阳能集热子系统，所述的循环泵、电磁阀V1和电磁阀V6分别通过水管连接水箱，所述的电磁阀V2的一端通过水管连接循环泵，另一端通过水管连接电磁阀V1，所述的电磁阀V3的一端通过水管连接循环泵，另一端连接通过水管电磁阀V5，所述的电磁阀V5分别通过水管连接电磁阀V4和电磁阀V6，所述的电磁阀V4通过水管与电磁阀V1连接，所述的大棚散热器设在电磁阀V1与电磁阀V4间，与电磁阀V1与电磁阀V4间的水管进行热交换，所述的土壤换热器设在电磁阀V3与电磁阀V5间，与电磁阀V3与电磁阀V5间的水管进行热交换。

6.根据权利要求5所述的一种基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统，其特征在于，所述的太阳能集热子系统包括太阳能集热器、电磁阀V7和集热泵，所述的水箱、电磁阀V7、集热泵、水箱依次通过水管连接，所述的太阳能集热器设在电磁阀V7与集热泵间，与电磁阀V7与集热泵间的水管进行热交换。

7.根据权利要求6所述的一种基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统，其特征在于，所述的太阳能集热器与水平面的夹角为36°至38°，太阳能集热面积为大棚面积的1／6～1／4。

8.根据权利要求6所述的一种基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统，其特征在于，所述的控制子系统包括电控箱和五个分别与电控箱连接的温度探头，所述的电控箱分别连接电磁阀V1～V7，所述的温度探头根据电控箱中存储的控制逻辑来开启或关闭相应的电磁阀和泵。

9.根据权利要求8所述的一种基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统，其特征在于，所述的五个温度探头测量的温度包括大棚地表温度、太阳能集热器出口水温、太阳能集热器入口水温、水箱水温和土壤换热器出口水温。

10.根据权利要求1所述的一种基于季节性太阳能土壤蓄热的农业大棚供热系统，其特征在于，所述的控制子系统内存储的控制逻辑分为三个模式：

春秋夏季蓄热模式，把夏季经太阳加热的热水通过循环泵与土壤换热加热土壤，供冬季使用；

冬季有日照直接加热模式，冬季有阳光的情况下把太阳能加热的热水直接通过大棚内的毛细管换热器，使热水与大棚空气直接换热，加热大棚空气；

冬季无日照土壤取热模式，冬季无日照或者日照低于设定值的情况下，通过循环泵使得水与土壤换热，水被加热后通过大棚内的毛细管换热器，使热水与大棚内空气换热，加热大棚空气。