太阳能和地热能复合温室的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能应用领域的一种太阳能和地热能复合温室。
【背景技术】
[0002]太阳能本身的不连续(阴晴，日夜)，加上供热空调使用的不连续(上下班，工作日/周末等)，使得太阳能空调系统的蓄能显得尤为重要。而蓄能的手段选择也对系统的经济性构成很大影响。现有的一般是采用水储能或者地源热栗系统储能。地源热栗系统是利用土壤作为低温热源，由热栗机组及其配套设备所构成的完整系统，冬季从土壤中提取热量并通过热栗机组升温为建筑物供暖，夏季将室内温度较高的热量转移到土壤中并向室内释放温度较低的热量的可再生能源暖通空调系统，并利用土壤蓄能。然而在实际的使用过程中，如果单纯从地下取冷，45天或者3个月以后，地下温度将超过37°C，地源传热恶化，不再适合进行空气调节，可能频繁出现停机保护。如果单纯从地下取热，两个月后，埋地换热器附近的地下温度将减少到不足20°C。为了保护好地源，使其成为可持续利用的土壤源，从地下取冷量和从地下取热量应该相对平衡。采用地下热源栗储能存在以下缺点:1)、对土壤中蓄能期待过高，以未经使用的土壤温度作为长期可保持的温度看待；2)、土壤中所蓄冷量迅速衰竭，系统在空调季节后期出现能耗过大、甚至频繁停机保护的现象；3)系统在长年运行后出现能效比逐年下降，无法保证使用的现象。现有的技术中，为克服上述状况不得不加大埋管数量，以及主机功率，以按照最不利情况满足使用需求。然而夏季冷凝温度过高和冬季蒸发温度过低都是目前无法避免的技术问题。如何改进上述问题，实现太阳能的储能，实现空调系统的持续运行，并用于温室是急需研究的方向。
【发明内容】
[0003]本发明的目的，在于提供一种太阳能和地热能复合温室。
[0004]本发明解决其技术问题的解决方案是:太阳能和地热能复合温室，其包括太阳能聚热器、地下步进异态交互储能系统、温室、进风管道和出风管道，所述太阳能聚热器通过管道与地下步进异态交互储能系统连通后形成蓄能循环系统，所述地下步进异态交互储能系统、进风管道、出风管道和温室连通后形成暖风输送系统。
[0005]作为上述技术方案的进一步改进，所述地下步进异态交互储能系统包括由土壤围绕而成的步进异态导热储能腔，所述步进异态导热储能腔内填充满相变储能材料，所述相变储能材料内镶嵌有交互热交换器，所述交互热交换器的进口端和出口端穿过土壤后与外界连通。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进，所述地下步进异态交互储能系统包括由土壤围绕而成的步进异态导热储能腔，所述步进异态导热储能腔内填充满相变储能材料，所述相变储能材料内镶嵌有交互热交换器，部分所述交互热交换器的进口端和出口端穿过土壤后与太阳能聚热器并联，余下的部分所述交互热交换器的进口端和出口端穿过土壤后与温室连通。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进，所述相变储能材料与土壤之间均设置有异态步进导热区及绝热层。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述交互热交换器包括两根平行设置的传热管以及多根平行设置在两根传热管之间的循环管。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，多组所述交互热交换器平行布置在相变储能材料内。
[0010]作为上述技术方案的进一步改进，相邻的两组所述交互热交换器中的循环管错位布置。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进，所述温室与其下方的土壤之间设有异态步进导热区及绝热层。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进，所述温室内布置有塑料薄膜送风通道，所述塑料薄膜送风通道的一端安装在所述出风管道的出口外侧，或塑料薄膜送风通道的一端伸入所述出风管道的出口，塑料薄膜送风通道中靠近出风管道的一侧分布的出风孔比其远离出风管道的一侧分布的出风孔疏远。
[0013]作为上述技术方案的进一步改进，所述蓄能循环系统内设有第一循环栗，所述第一循环栗位于太阳能聚热器的进口与地下步进异态交互储能系统的出口之间的管道上，所述进风管道安装有第二循环栗。
[0014]作为上述技术方案的进一步改进，所述地下步进异态交互储能系统还设有用于补充热源的天然气锅炉或者电加热设备或者空气能热栗系统。
[0015]本发明的有益效果是:本发明通过设置地下步进异态交互储能系统，那么在夏天或者白天的时候，通过太阳能聚热器将太阳能储存在地下步进异态交互储能系统中，在冬天或者夜晚的时候，通过暖风输送系统将暖风输送到温室中，保证温室一年四季都处于正常工作状态；通过建立地下步进异态交互储能系统，减轻对土壤热响应能力的要求，通过较高频率的蓄放热提供土壤蓄能的恢复能力，尤其是在日夜交替方式，还有，解决了土壤由于冬夏季负荷不匹配造成的冷热堆积问题，增加土壤长期使用的能力，减少对土壤的平衡的破坏。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
[0017]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中地下步进异态交互储能系统的结构示意图；
图3是本发明中交互热交换器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
[0019]参照图1?图3，太阳能和地热能复合温室，其包括太阳能聚热器1、地下步进异态交互储能系统2、温室5、进风管道3和出风管道4，所述太阳能聚热器I通过管道与地下步进异态交互储能系统2连通后形成蓄能循环系统，所述地下步进异态交互储能系统2、进风管道3、出风管道4和温室5连通后形成暖风输送系统。
[0020]通过设置地下步进异态交互储能系统2，那么在夏天或者白天的时候，通过太阳能聚热器I将太阳能储存在地下步进异态交互储能系统2中，在冬天或者夜晚的时候，通过暖风输送系统将暖风输送到温室5中，保证温室5 —年四季都处于正常工作状态；通过建立地下步进异态交互储能系统2，减轻对土壤热响应能力的要求，通过较高频率的蓄放热提供土壤蓄能的恢复能力，尤其是在日夜交替方式，还有，解决了土壤由于冬夏季负荷不匹配造成的冷热堆积问题，增加土壤长期使用的能力，减少对土壤的平衡的破坏。
[0021]进一步作为优选的实施方式，所述地下步进异态交互储能系统2包括由土壤20围绕而成的步进异态导热储能腔22，所述步进异态导热储能腔22内填充满相变储能材料，所述相变储能材料内镶嵌有交互热交换器23，所述交互热交换器23的进口端和出口端穿过土壤后与外界连通。
[0022]进一步作为优选的实施方式，所述地下步进异态交互储能系统2包括由土壤20围绕而成的步进异态导热储能腔22，所述步进异态导热储能腔22内填充满相变储能材料，所述相变储能材料内镶嵌有交互热交换器23，部分所述交互热交换器23的进口端和出口端穿过土壤20后与太阳能聚热器I并联，余下的部分所述交互热交换器23的进口端和出口端穿过土壤20后与温室5连通。通过相变蓄热后将热量储能起来。相变蓄热是依靠物质相变过程(固一液态转化)中必须吸收或放出大量相变潜热的物理现象进行能量的存储和释放。由于单位体积的相变蓄热材料能够蓄存的能量远远大于单位体积的显热蓄能材料能够承受的范围，因此相变蓄热材料具有极大的应用范围。
[0023]通过在地表浅层的土壤20内部挖出一个步进异态导热