[发明专利]一种用于大棚的多能互补控温方法

权利要求书

1.一种用于大棚的多能互补控温方法，其特征在于：包括光伏单元、空气能单元、地热能单元和控制单元（21），控制单元（21）控制光伏单元进行发电和蓄电，控制空气能单元和地热能单元进行温度补偿，光伏单元为控制单元（21）、空气能单元和地热能单元供电；

所述光伏单元包括光伏板（2）、逆变器（3）和蓄电池（4），光伏单元有三种工作模式：①太阳能充足且大棚内不需要能量补充时，光伏板（2）所产生的能量经逆变器（3）转换后均储存于蓄电池（4）中；②太阳能充足且大棚内部需要进行能量补充时，光伏板（2）所产生的能量经逆变器（3）转换后，一部分储存于蓄电池（4）中，另一部分驱动其他用电设备运行；③当阴雨天或者夜间无法利用太阳能时，大棚内部所有用电设备均由蓄电池（4）供电，空气能单元包括分别设置在棚体（1）两端的空气加压扇（12）和换气泵（13）；

地热能单元包括设置在棚体（1）内部的地盘管（14），地盘管（14）的进水端和出水端与地源热泵机组（18）循环连接，地源热泵机组（18）位于棚体（1）的外部，地源热泵机组（18）与地盘管（14）之间依次设置电动三通换向阀（17）、控温组件、循环水泵（23），控温组件包括并联在电动三通换向阀（17）和循环水泵（23）之间的热水控温水箱（15）和冷水控温水箱（16），热水控温水箱（15）和冷水控温水箱（16）的进水口（25）均与电动三通换向阀（17）相连、出水口（26）均与循环水泵（23）相连，进水口（25）、出水口（26）之间为储水腔（24），储水腔（24）的外周设置有相变材料（27）；

在棚体（1）内部温度上升时，控制单元（21）控制电动三通换向阀（17）动作，使地源热泵机组（18）的循环水通过冷水控温水箱（16），对棚体（1）内部的土壤进行冷却降温，冷水控温水箱（16）的相变材料（27）调节循环水的温度，使循环水的温度恒定；在棚体（1）内温度下降时，控制单元（21）控制电动三通换向阀（17）动作，使地源热泵机组（18）的循环水通过热水控温水箱（15），对棚体（1）内部的土壤进行加热升温，热水控温水箱（15）的相变材料（27）调节循环水的温度，使循环水的温度恒定；

所述控制单元（21）包括PLC控制模块（28），控制模块（28）的输入模块（29）与棚体（1）内部温湿度传感器（8）、气压传感器（9）、光照传感器（10）相连；控制模块（28）的输出模块（30）与继电器模块（31）和驱动模块（32）相连，继电器模块（31）控制循环水泵（23）、空气加压扇（12）、电动三通换向阀（17）的动作；控制模块（28）的驱动模块（32）控制地源热泵机组（18）、换气泵（13）的动作；

阴雨天气或者晚上时，大棚内部温度降低，所述控制单元（21）命令所述地源热泵机组（18）运行制热，循环水在回路中循环往复，循环水在进入大棚内部前，在电动三通换向阀（17）的控制下，循环水流经所述热水控温水箱（15），循环水从所述热水控温水箱（15）上端进水口进入，当循环水进水温度低于第一种相变材料的相变温度时，第一种相变材料放热，循环水温度升高，当循环水温度高于第一种相变材料的相变温度时，第一种相变材料吸热，循环水温度降低，从所述热水控温水箱（15）流出的循环水始终保持一个恒定且较高的温度，循环水在大棚内部经过地盘管（14）进行换热，进而升高大棚内的温度；

中午阳光充足时，大棚内部温度升高，控制单元（21）命令所述地源热泵机组（18）运行制冷，循环水在回路中循环往复，循环水在进入大棚内部前，在电动三通换向阀（17）的控制下，循环水流经所述冷水控温水箱（16），循环水从所述冷水控温水箱（16）上端进水口进入，当循环水进水温度低于第二种相变材料的相变温度时，第二种相变材料放热，循环水温度升高，当循环水温度高于第二种相变材料的相变温度时，第二种相变材料吸热，循环水温度降低，从所述冷水控温水箱（16）流出的循环水始终保持一个恒定的较低的温度，循环水在大棚内部经过地盘管（14）进行换热，进而降低大棚内的温度；

在地源热泵机组（18）长时间运行制热和制冷后，所述热水控温水箱（15）和所述冷水控温水箱（16）中的第一种相变材料和第二种相变材料分别起到蓄热和蓄冷的作用，此时所述热水控温水箱（15）和所述冷水控温水箱（16）充当蓄热和蓄冷装置。