[发明专利]一种温室地下蓄热系统

说明书

一种温室地下蓄热系统，涉及一种温室蓄热系统。本发明是要解决现有的农业温室保温性能差、蓄热能力低，能源短缺、环境污染的技术问题。本发明的温室地下蓄热系统将集热系统收集的能量通过地埋管换热器传递至相变蓄热模块中，将全部热量储存在相变蓄热模块和土壤内，土壤在相变蓄热模块和地埋管换热器周围起到保温作用；相变蓄热模块内蓄存的热量可以由地埋管换热器通过地源热泵为温室供热，还可以释放至周围土壤使土壤共同蓄热，为农作物的根系提供一定的温度；能够实现热量的储存及再利用，提高能源利用效率以及系统的蓄热能力，使农作物不受冬季或阴雨天气影响，解决传统蓄热系统蓄热量不足的问题，大幅度提升了系统蓄热的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种温室蓄热系统。

背景技术

温室的栽培技术受到很多因素影响，其中，以室内环境温度的影响最大。因地区受冬季天气及日常阴雨天气增多的影响，许多温室的环境温度不能得以维持，保温性能不能有效发挥，很难保障作物的生长，经济效益受到很大影响。为了保证温室内农作物在冬季能够正常生长，必须适当提供加热或蓄热装置。温室由于其自身的蓄热效应被认为是利用浅层地热能最有效的设施之一，通过热泵技术和夏季蓄积的地热，可以得到较高品位的热源，大大减少了对化石能源的依赖。

近年来，可持续发展的观念深入人心，我国普遍关注能源短缺、环境污染等问题。而地埋管地源热泵系统是世界能源市场上技术成熟的系统之一，与传统加热方式相比具有稳定性好、可靠性高、花费更少的优势，如果考虑到环境效益、能源保障和长期利用,地埋管地源热泵系统是常规加热系统最好的、技术含量最高的替代产品。但随着地源热泵应用的逐步深入和使用地区的延伸，它在年均冷、热负荷需求差距较大的地区出现了用能负荷不均衡性的问题，综合效能降低，影响其应用。由于夏季地源热泵运行时间短，蓄热少，冬季供暖时间长、负荷需求高，土壤蓄热量不足以维持温室内所需温度。系统连续运行时，若无其余技术辅助土壤蓄热，土壤温度逐渐降低，热泵的冷凝温度或蒸发温度受土壤温度变化的影响而发生波动，土壤温度的不稳定会影响系统的运行能效。

由于土壤具有较大的热容，温室一般通过土壤来被动地进行白天的蓄热和夜间的放热功能，有效地改善温室内热环境，但土壤蓄放热功能有限，无法较大限度地进行能量的储存和利用，遇到低温天气往往无法满足自身热量的散失。利用蓄热技术实施能量蓄存即可达到能量补充和再利用的目的，减轻能量失衡带来的影响。常用的热量的储存技术基本上分为两大类型，即显热蓄热和相变蓄热。相变材料的使用较广泛，相变材料蓄热性能较强，白天吸收并蓄积太阳辐射所产生的热量，夜间将蓄积的热量释放出来，使温室温度得到提升。由于相变储热材料在热能利用方面具有的优越性能，利用其相变潜热来储存热能的潜热储热技术，通过蓄热材料的相变来储存能量，相变过程中温度保持不变或变化很小，具有储能密度高，蓄热体积相对小等优点，在很多领域具有广阔的发展空间和应用前景。

中国作为世界上农业人口最多、经济增长最快的发展中大国，农业问题是能否持续快速发展和保持繁荣稳定的根本。随着社会的发展，我国面临农作物供给不足和能源短缺、环境恶化等问题，在温室内开发新能源，将能量转化储存是解决问题的关键。

发明内容

本发明是要解决现有的农业温室保温性能差、蓄热能力低，能源短缺、环境污染的技术问题，而提供一种温室地下蓄热系统。

本发明的温室地下蓄热系统是由相变蓄热模块1、地埋管换热器2、土壤3、集热系统4、地源热泵5和控制器组成；

所述的地埋管换热器2呈蛇形排列设置在温室6中的土壤3里；多个相变蓄热模块1布置在温室6中的土壤3里，且相变蓄热模块1均匀的设置在地埋管换热器2的周围；

集热系统4的热量输出端与地埋管换热器2的热量输入端连接；地源热泵5的热量输入端与地埋管换热器2的热量输出端连接；

所述的控制器的信号输出端分别和地源热泵5的信号输入端与集热系统4的信号输入端连接。

所述的集热系统4和地源热泵5可以设置在温室6的内部或外部，根据实际工况决定。