一种温室大棚空气能浅层双循环地热系统

文档序号:35040139发布日期:2023-08-05 22:53阅读:233来源:国知局

本技术涉及浅层地热利用,具体是一种温室大棚空气能浅层双循环地热系统。


背景技术:

1、在我国北方,温室大棚是反季节蔬菜、牧草生产的重要保障,目前主要采用的冬季热源是燃煤为主的水暖供热,而夏季主要采用水帘配套风机降温,有时因湿度过大,引起作物病害,而且能耗过高导致所生产产品成本过高而失去市场竞争力。急需开发新型清洁能源替代传统能源给温室加热。

2、现有的专利技术:中国专利cn202503966 u公开了一种基于太阳能和浅层地热能的温室大棚系统,利用水为传热介质,温室大棚外需要安装太阳能集热器,其面积与温室大棚顶部面积比是1:3~1:6之间,另外需要地下安装换热器系统和蓄热装置,程序较为繁琐。

3、中国专利cn112833486a公开了一种寒冷地区浅层地热交换系统及其施工方法,利用空气为传热介质,在夏季将空气通过室外安装的进风管导入地埋管将土层加热后,从出风管出风至室内,地埋管设置在地面下2.5-3m处,在出风管的上端安装新风系统,由于夏天室外最高气温为40℃左右,将此温度的热空气导入地下储存热量后,在冬天增温效果有限,此外,该技术在夏天仅利用土层温度较为恒定的特点制冷,对大棚的制冷效果有限。

4、中国专利cn204670005u公开了一种大棚使用的地热交换系统,利用水为传热介质,在大棚室内安装水箱和换热器,水箱下端与在大棚外地面下10m处地热交换器相连接,地热交换器依次与循环泵连接,回水管、水箱连接,形成闭环回路。风机设置在换热器机壳的一侧,地热交换器机壳远离风机的一侧设置有挡板和滤网。地热交换器机壳的上部设置喷头。风机将喷头喷出的水进行加热或冷却从换热器的前端吹出。其优点是:安装简单,操作方便。但土方工程大,对水的需求较大。

5、中国专利cn110285602 a公布了一种提升地源热泵能效的浅层地热利用设备和利用方法,利用水和空气为传热介质,第一组换热组件气管、气泵的气管设置在房屋地下10m,其上连接有气泵,进气口设置在室外,出气口设置在室内,第二组换热组件室内换热器、地源热泵、地埋管,供水管,回水管的换热器设置在室内,地源热泵设置在室外地面,室内换热器依次与供水管、地源热泵。地埋管、和回水管连接形成闭路循环。地埋管安装在地下80m处,对室内进行供暖或制冷时,先启动气泵,利用第一组换热组件进行换热,当第一组换热组件达不到供暖或制冷需求时,气泵停止工作,启动第二组换热组件进行供暖或制冷。其优点:降低地源热泵系统的能耗,提高能量利用效率。但其不太适用于建筑密度大,地质条件恶劣的地区。


技术实现思路

1、针对上述背景技术中指出的不足,本实用新型提供了一种温室大棚空气能浅层双循环地热系统,利用地层对自然界的冷、热能量的储存作用来降低温室大棚的采暖和降温负荷。基于2m~3m以下的土壤温度保持恒定,本实用新型一方面将夏季温室大棚内顶部的热空气导入地下,缓慢加热土层,将热量蓄存在土壤中,在冬季,利用负压风机抽风将地下热量缓慢释放至室内,可对温室内部空气进行加热从而形成内循环系统。另一方面,在寒冷冬季,将外界冷空气导入地下,利用土层储存冷量,在炎热夏季可辅助温室大棚降温形成新风系统,保障作物正常的生长温度。其特点是:土层挖深较浅,特别适合水资源缺乏、昼夜温差大、季节温差大的地方。节能环保等明显优势,具有良好的社会、经济和环境效益。现有技术中利用空气为介质的浅层地热能改善温室大棚内空气温度的应用很少。

2、为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种温室大棚空气能浅层双循环地热系统,该地热系统为双循环地热系统,一个是室内热量循环系统,另一个是室外冷量循环系统,室内热量循环系统包括室内进风管、地埋进风立管和地埋出风立管,所述室内进风管的上端设有进风口,室内进风管的下端与地埋进风立管的一端相接,地埋进风立管的另一端与第一层地埋进风干管和第二层进风干管连接,第一层地埋进风干管通过地埋支管与第一层地埋出风干管连接,第二层进风干管通过第二层地埋支管与第二层地埋出风干管连接,第一层地埋出风干管的后端和二层地埋出风干管的后端通过90度弯头与地埋出风立管连接,地埋出风立管出风口上端与第一室内负压风机连接,地埋出风立管旁边连接渗水井。

3、室外冷量循环系统设在大棚周围开挖沟槽至冻土层以下,室外冷量循环系统包括第二防尘罩、地埋环管进风立管、地埋环形管、室外负压风机、第一新风循环系统阀门、第一地埋环管出风管、第二地埋环管出风管、第二室内负压风机以及第二新风循环系统阀门,地埋环形管设有第一地埋环管出风管和第二地埋环管出风管以及地埋环管进风立管,地埋环管进风立管上端设有第二防尘罩,第一地埋环管出风管与第二室内负压风机连接,第二室内负压风机与第二新风循环系统阀门连接,第二地埋环管出风管与室外负压风机连接,室外负压风机与第一新风循环系统阀门连接。

4、所述进风口上边设有第一防尘罩,第一防尘罩内安装有300mm过滤网。

5、所述第一层地埋支管设有6根,6根第一层地埋支管平行埋设,相邻管道之间净距离为0.6m,最内侧管道中心线距离墙体0.8m。

6、所述第二层地埋支管设有6根,6根第二层地埋支管平行埋设,相邻管道之间净距离为0.6m,最内侧管道中心线距离墙体0.8m。

7、所述地埋进风立管和地埋出风立管采用双壁厚波纹管材料,管径与一、二层进风干管和一、二层出风干管相同。

8、对于地下水位较低的区域,通风支管采用外裹纱布的hdpe带孔排水盲管,用于排出冷凝水,管径为110~160mm;对于地下水位较高的区域,采用hdpe双壁波纹管,管径采用110~160mm,平行地埋管道按照2%放坡,在地埋出风立管旁边设置渗水井一座,用于排出冷凝水;室内进风干管与尾部地埋出风干管采用hdpe双壁波纹管,其截面积不小于支管截面积总和,在尾部用堵头密封,防止土石等颗粒进入管道循环系统。

9、所述地埋通风支管平行埋设有多根,其相邻管道净距离为40~60cm,最内侧管道距离墙体80cm,管道埋设最低点距离正负零为1.8~2m。

10、地埋管间距相同,但是管径不同,靠近出风口处管径较小,而远离出风口处的平行地埋支管采用大管径。

11、遇到极端严寒天气,采用2层及以上的平行地埋管道,蓄积更多的冷、热能量,可满足冷、热量跨季节储存常年使用。

12、地埋进风立管和地埋出风立管采用双壁厚波纹管材料,管径与一、二层进风干管和一、二层出风干管相同。

13、沿开挖的沟槽四周安装不低于16kg/m3容重的聚苯板保温材料,厚度为5~7.5cm。

14、沿大棚周围环形安装冷量储存与循环管道,埋设于冻土层以下2米,采用hdpe双壁波纹管,其上连接进、出风立管,冬季进行外循环储存冷量于地下土层,而夏季采用新风系统释放冷量至大棚内部进行降温。

15、所述室内进风干管与地埋出风干管之间、地埋支管与两端出风干管之间、地埋支管与地埋出风干管之间均为在干管上打孔后承插连接。

16、在地埋进风干管与尾部地埋出风干管上打孔与平行地埋管道采用承插链接,并用橡胶圈密封。

17、沿开挖的沟槽四周安装不低于16kg/m3容重的聚苯板保温材料,厚度为5~7.5cm,但-1.50m以上用10cm厚度的保温材料。

18、本实用新型的有益效果在于:

19、1、用于寒冷地区温室大棚浅层地热交换系统相当于一台土壤-太阳能空气热交换器,利用浅地层对自然界的冷、热能量的储存作用来降低温室大棚采暖或降温负荷。

20、2、该系统利用清洁能源、无污染,为利用浅层地热能改善温室大棚内空气温度的实际应用提供了依据,减少了大棚内水暖的使用量,减少了用电量,具有较好的经济效益。

当前第1页1 2 
当前第1页1 2 
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1