[发明专利]一种农业设施自供暖系统及方法

说明书

本发明公开了一种农业设施自供暖系统及方法,本发明所述系统包括：太阳能收集系统及设施供暖散热系统，所述方法包括：步骤1，夏季蓄存余热，步骤2，土壤的蓄热直供日光温室供热，步骤3，地源热泵增温，步骤4，空气源补充热量。本发明的优越效果是在非供暖季收集并储存的太阳能热量，并能够满足供暖期热量需求，以实现自身能源平衡供应，具有很好的实用价值和广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种农业设施自供暖系统及方法,属于太阳能技术领域。

背景技术

目前，以温室大棚为代表的设施农业采暖方式分为被动式采暖和主动式采暖，前者的为水池蓄热、墙体蓄热及土壤蓄热，后者为燃烧燃料供暖、电发热供暖及热泵供暖。太阳能蓄存平衡利用技术是指利用太阳能集热器收集晴天的太阳能及时蓄存到水和土壤中，需要供热时部分或全部取出的作为供热热源。这种季节性的太阳能蓄热利用，不仅能够恢复地温，实现土壤热平衡，而且有望继续提高土壤温度，提高免费的太阳能利用率，克服太阳能能量密度低、昼夜及季节性变化，存在间隙性、不可靠性的问题。地下土壤蓄存是到目前为止跨季节利用太阳能的一种现实可行的方法，能够把春、夏、秋三个季节的太阳能热量储存于地下，以供冬季供热之用。系统中利用土壤作为蓄热介质，是考虑土壤既是传热材料，又是储热材料，土壤的热容量适中，其体积热容量大，接近水热容量的1/2。中国的煤改清洁能源重点平原地区多为冲击平原，地质状况多为砂石结构，地下水位低，适合土壤蓄热的基本条件，而丰富的太阳能辐射资源具有清洁、免费、可持续的特征，是最有价值的可利用热能资源。

申请号为201720554642.5的专利申请公开了一种供暖系统。所述系统包括控制器、集热器、储能罐、阀门及热交换器。储能罐通过管道分别与集热器及热交换器连接，控制器与阀门电性连接。集热器用于吸收太阳能，并将吸收的太阳能传递给流经集热器的第一储能液体。

申请号为201710346610.0的专利申请公开了一种供暖系统。所述系统包括控制器、集热器、储能罐、阀门及热交换器。储能罐通过管道分别与集热器及热交换器连接，控制器与阀门电性连接。集热器用于吸收太阳能，并将吸收的太阳能传递给流经集热器的第一储能液体。被动式采暖供热能力有限，不足以满足温室大棚的热负荷需求，而主动式的燃烧方式供暖伴随着环境污染问题，电发热供暖运行成本高，单纯的热泵供热技术投资大且运行成本高。因此，目前的温室大棚供暖方式存在着结构设计不合理、操作不便、运行成本高、污染大等诸多问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的农业设施自供暖系统及方法，本发明所述系统包括：本发明所述系统包括：太阳能收集系统及设施供暖散热系统，太阳能收集系统包括塑料大棚或日光温室；设施供暖散热系统包括风机盘管、循环泵P1、循环泵P2、阀门F1、阀门F2、阀门F3、阀门F4、阀门F5、阀门F6、阀门F7、阀门F8、保温水箱、循环管道、土壤循环管道、土壤埋管、地源热泵、空气源热泵、换热管道，其中，风机盘管通过循环管道、循环泵P1与保温水箱连接；阀门F4、土壤埋管、土壤循环管道、循环泵P2、阀门F3与地源热泵依次连通；阀门F2、阀门F4、地源热泵、通过换热管道依次连通；阀门F1、阀门F3、地源热泵、通过换热管道依次连通；阀门F5一端通过土壤循环管道与地源热泵连通，另一端连通热管道；阀门F7一端通过地热管道与空气源热泵连通，另一端通过换热管道与保温水箱连通；阀门8的一端通过循环管道和换热管道与风机盘管连通，另一端与空气源热泵连通；阀门F2一端与土壤循环管道与阀门F4连通，另一端与换热管道连通；阀门F6一端通过换热管道与地源热泵连通，另一端与循环管道与换热管道连通；阀门F1通过土壤循环管道分别与循环泵P2、阀门F3一端连通；阀门3另一端通过土壤循环管道与地源热泵连通；阀门F4通过土壤循环管道分别与循环泵P2、阀门F2连通；阀门F5一端通过土壤循环管道与地源热泵连通，另一端通过换热管道与保温水箱连通。

保温水箱作为热量转换与过渡储存容器和暂存地，并且也是太阳能热量收集与释放供热系统的介质补液排气装置。

循环管道内的介质与土壤循环管道内的介质采用水或防冻液。