本发明属于可再生能源利用设备技术领域，具体涉及一种太阳热地热互补能源设施农业大棚。
背景技术：
在设施农业大棚兴起之前，就有通过透光材料围护，利用太阳热能加热小空间环境使其内栽种物能跨季节、跨地域生长的技术手段，设施农业更加优化更大规模地推广这一技术手段，如采用燃煤/燃气/电的方式获取热量来维持大棚内的设计温度。目前存在的主要问题是价格低的设备容易污染环境、运行费用高，价格高的设备又导致初投资升高，经济性差。随着人们生活质量水平的提高，对新鲜蔬菜水果的就地跨季消费需求越来越大，故对设施大棚的建设量需求也随之大增，但能耗高、污染环境的矛盾就被突出出来。
为了解决现有技术存在的不足，人们提出了各种解决方案。例如，中国专利文献公开了一种基于太阳能和地源热泵耦合利用的实验室型温室蔬菜大棚[申请号：201611101115.5]，包括温室蔬菜大棚、暖气系统、地源热泵供热系统和plc控制系统。在气温低的冬季和阴雨天，单独依靠太阳能不能维持温室大棚所需的热能时，由plc控制系统通过控制地源热泵系统、暖气系统为温室大棚提供热能，使大棚保持蔬菜生长所需的温度；在炎热的夏季和阳光充足时，关闭地源热泵系统，采用温室大棚的遮阳附件遮挡阳光，降低大棚内的气温。
上述方案虽然在一定程度上解决了传统大棚能耗大，不够环保的问题，但是该方案依然存在着：制热效果差，无法因地制宜、经济合理地利用清洁地热能等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述问题，提供一种太阳热地热互补能源设施农业大棚；解决了现有技术所存在的无法合理利用清洁能源的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本太阳热地热互补能源设施农业大棚，包括若干温室大棚，其特征在于，在温室大棚间内安装有水力模块和水源热泵机组，所述的水力模块和水源热泵机组相连，所述的温室大棚的室内地面设有若干管沟，所述的管沟的供回水集管分别连接有水源热泵机组、风管式水环热泵机组及其太阳能供热蓄热结构，且所述的供回水集管连接有设置在温室大棚内的散热结构。
显然，通过直接太阳光热和电驱动水/地源热泵等自然清洁可再生能源，利用布置在大棚内纵横交错的管沟内的管群完成冷热量的输配，全额全天候地满足大棚的能源需求。此外，通过散热器、水环热泵、屋顶喷淋装置及地埋热管等设备调节大棚室内温度，能够为大棚内的种植物提供适宜的生长环境。
在上述太阳热地热互补能源设施农业大棚中，所述的水源热泵机组分别和u型地埋管与集水池相连，所述的水源热泵机组和u型地埋管设有地源侧截止阀，所述的水源热泵机组和集水池设有水源侧截止阀，且所述的水源热泵机组和风管式水环热泵机组通过切换阀相连。
在上述太阳热地热互补能源设施农业大棚中，所述的集水池分别和风管式水环热泵机组以及设置在温室大棚上端的屋顶冷却隔热装置相连，所述的u型地埋管和风管式水环热泵机组相连。
在上述太阳热地热互补能源设施农业大棚中，所述的散热结构包括分别设置在温室大棚内的周边区散热器、上部活动散热器和底部地板固定散热器，且所述的周边区散热器、上部活动散热器和底部地板固定散热器分别与水力模块相连。
在上述太阳热地热互补能源设施农业大棚中，所述的太阳能供热蓄热结构包括太阳能供热蓄热池，所述的太阳能供热蓄热池上设有太阳能升温结构，且所述的太阳能供热蓄热池内设有与水力模块相连的池内换热器。
在上述太阳热地热互补能源设施农业大棚中，所述的太阳能升温结构包括设在太阳能供热蓄热池上端的双层透光膜。
在上述太阳热地热互补能源设施农业大棚中，所述的温室大棚的室内地面上分别设有若干活动保温盖板，且所述的活动保温盖板下方设有超导热管。
在上述太阳热地热互补能源设施农业大棚中，所述的风管式水环热泵内具有风机，且所述的风机的出风口由温室大棚上端朝下设置。
在上述太阳热地热互补能源设施农业大棚中，所述的屋顶冷却隔热装置包括若干设置在温室大棚上端的喷洒头，且所述的喷洒头均与集水池相连。
在上述太阳热地热互补能源设施农业大棚中，所述的管沟分别纵横交错设置从而将室内地面分割成多个矩形区域。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、采用节能环保的能源系统形式，综合利用可再生能源，充分优先利用太阳能光热，以电力驱动，因地制宜、经济合理地利用不受地面天气影响而又无污染可持续的清洁地热能取蓄双重特性。
2、上部活动式散热器可根据需求进行移位，消除局部的温度不均匀。周边式散热器解决传统农业大棚外壁面附近温度低的弊端，底部固定散热器可维持地面种植物的生长适宜温度。
3、位于大棚上部的水环热泵可将冬季上浮于大棚顶部的空气热能传递至土壤，实现能量的转移，避免了热量的损失；埋于地下的超导热管，自动地将土壤中的热量输送至地面，并可采用活动保温盖板进行启闭调节。
4、系统功能齐全，适应性强，就地安装，且系统配置部署等方面是灵活的。能够满足现代农业大棚的能源与控温需求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的原理图；
图3是本发明的农业大棚管沟区域的平面示意图；
图中，温室大棚1、a类温室大棚1a、b类温室大棚2、太阳能供热蓄热池3、屋顶冷却隔热装置4、双层透光膜5、u型地埋管6、超导热管7、活动保温盖板8、风管式水环热泵9、周边区散热器10、上部活动散热器11、底部地板固定散热器12、池内换热器13、水源热泵机组14、水力模块15、管沟16、集水池17。
具体实施方式
如图1-3所示，本太阳热地热互补能源设施农业大棚，包括若干温室大棚1，在温室大棚1间内安装有水力模块15和水源热泵机组14，水力模块15和水源热泵机组14相连，温室大棚1的室内地面设有若干管沟16，其中，优选地，这里的管沟16分别纵横交错设置从而将室内地面分割成多个矩形区域。优选地，这里的管沟16的供回水集管分别连接有水源热泵机组14、风管式水环热泵9及其太阳能供热蓄热结构，且供回水集管连接有设置在温室大棚1内的散热结构，优选地，这里的散热结构可以包括分别设置在温室大棚1内的周边区散热器10、上部活动散热器11和底部地板固定散热器12，且周边区散热器10、上部活动散热器11和底部地板固定散热器12分别与水力模块15相连。显然，通过直接太阳光热和电驱动水/地源热泵等自然清洁可再生能源，利用布置在大棚内纵横交错的管沟内的管群完成冷热量的输配，全额全天候地满足大棚的能源需求。此外，通过散热器、水环热泵、屋顶喷淋装置及地埋热管等设备调节大棚室内温度，能够为大棚内的种植物提供适宜的生长环境。
具体地，这里的水源热泵机组14分别和u型地埋管6与集水池17相连，水源热泵机组14和u型地埋管6设有地源侧截止阀，水源热泵机组14和集水池17设有水源侧截止阀，且水源热泵机组14和风管式水环热泵9通过切换阀相连。其中，这里的风管式水环热泵9内具有风机，且风机的出风口由温室大棚1上端朝下设置。其中，这里的集水池17分别和风管式水环热泵9以及设置在温室大棚1上端的屋顶冷却隔热装置4相连，u型地埋管6和风管式水环热泵9相连。
进一步地，这里的太阳能供热蓄热结构可以包括太阳能供热蓄热池3，太阳能供热蓄热池3上设有太阳能升温结构，且太阳能供热蓄热池3内设有与水力模块15相连的池内换热器13，优选地，这里的太阳能升温结构包括设在太阳能供热蓄热池3上端的双层透光膜5。另外，这里的温室大棚1的室内地面上分别设有若干活动保温盖板8，且活动保温盖板8下方设有超导热管7。屋顶冷却隔热装置4包括若干设置在温室大棚1上端的喷洒头，且喷洒头均与集水池17相连。
本发明装置的工作原理如下：农业大棚按照种植物种类、能源需求等划分为不同的区域，诸如a类温室大棚1a、b类温室大棚2等。以a类温室大棚1a为例。在大棚的设备间内安装有水力模块15、水源热泵机组14等设备，在大棚的室内地面分布着纵横交错的管沟16，水源热泵机组14、风管式水环热泵9及太阳能供热蓄热池3制备的热冷水可输送至管沟16内布置的供回水集管。支管与末端的上部活动散热器11、底部固定散热器12及周边式散热器10相连。在夏季工况时，水源热泵机组14通过向土壤中管群区域内的u型地埋管6，打开地源侧截止阀，关闭水源侧截止阀或者集水池17打开水源侧截止阀，关闭地源侧截止阀中散热进而制备的冷水通过室内散热器，风管式水环热泵9通过向集水池17散热进而为室内提供冷空气，同时开启大棚顶部的屋顶冷却隔热装置4，喷洒水雾为大棚室内提供适宜的冷量。在冬季工况时，水源热泵机组14通过向土壤中管群区域内的u型地埋管6，打开地源侧截止阀，关闭水源侧截止阀或者集水池17打开水源侧截止阀，关闭地源侧截止阀中取热进而制备的热水通过室内散热器，也可以采用由太阳辐射透过双层透光膜5为太阳能集热蓄水池3内升温后的水，经池内换热器13换热后直接供至室内散热器，同时，打开地面处的活动保温盖板8，通过埋于地下的超导热管7从土壤取热为室内提供热量。冬季工况下热空气密度低，上浮现象严重，可利用风管式水环热泵9的风机将大棚上部的热空气输送至大棚下部；另一方面，切换风管式水环热泵9工况，吸收大棚上部热空气携带的热量经u型地埋管6输送至地下，补充了土壤侧的热量。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了温室大棚1、a类温室大棚1a、b类温室大棚2、太阳能供热蓄热池3、屋顶冷却隔热装置4、双层透光膜5、u型地埋管6、超导热管7、活动保温盖板8、风管式水环热泵9、周边区散热器10、上部活动散热器11、底部地板固定散热器12、池内换热器13、水源热泵机组14、水力模块15、管沟16、集水池17等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。