專利名稱：地溫節(jié)能恒溫溫室大棚的制作方法
技術領域：
地溫節(jié)能恒溫溫室大棚
技術領域：
本實用新型屬于溫室大棚技術領域，特別涉及一種具有恒溫調(diào)節(jié)控制功能的地溫
節(jié)能恒溫溫室大棚。
背景技術：
隨著人們生活水平的不斷提高，種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。而溫室大棚 是種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的一種必備的基本設施。由于一年四季和晝夜的自然現(xiàn)象使溫室大棚內(nèi) 的溫度會發(fā)生很大的變化。如何對溫室大棚內(nèi)的溫度進行調(diào)節(jié)是溫室大棚必須解決的問 題。
目前對溫室大棚內(nèi)溫度進行調(diào)節(jié)的現(xiàn)狀 1、冬季(特別是中國北部地區(qū))溫室大棚若保持一定溫度，則必須使用鍋爐，這種 方法對溫室大棚內(nèi)的溫度不宜控制(很多農(nóng)作物白天及夜間所需溫度差別很大)。夏季只 能通過通風換氣來降低溫度，但效果有限。 2、多數(shù)溫室大棚只能進行大棚內(nèi)的室溫調(diào)節(jié)而無法進行土壤的溫度調(diào)節(jié)，特別是 在冬季無法達到作物根系正常吸水，吸肥的最低溫度(15度)。 3、在冬季和夏季對溫室大棚的溫度無法進行數(shù)值設定。 4、夏天雨季溫室大棚內(nèi)部的濕度過大(超過80%)，不利農(nóng)作物生長，現(xiàn)有的溫室 大棚不能進行濕度調(diào)節(jié)，因此無法提供農(nóng)作物最為適宜生長的濕度。 5、由于溫室大棚常年溫度、濕度都很高，有機物分解快，有機肥補充不上，有機質(zhì) 含量越來越少，土壤發(fā)生板結和鹽漬化。 6、現(xiàn)有溫室大棚采暖多數(shù)使用的是鍋爐，燃煤鍋爐會造成環(huán)境污染，而燃油鍋爐 的成本太高。

實用新型內(nèi)容
本實用新型目的是克服現(xiàn)有技術存在的上述不足，提供一種地溫節(jié)能恒溫溫室大 本實用新型提供的地溫節(jié)能恒溫溫室大棚，包括溫室大棚主體，溫室大棚主體內(nèi)
部設置有一臺用于地源熱泵系統(tǒng)的地溫主機設備，該地溫主機設備同時連接溫室大棚主 體內(nèi)的末端系統(tǒng)和外部的地熱能交換系統(tǒng)構成整個溫度調(diào)節(jié)的供回環(huán)路，其中末端系統(tǒng)包
括溫室大棚的地表土壤下水平均勻鋪埋的PE-X、 PE-RT或PD換熱管，鋪埋深度為30cm 50cm，以及在溫室大棚主體內(nèi)部四周安裝的立式風機盤管。 所述的外部地熱能交換系統(tǒng)是指在溫室大棚主體內(nèi)或溫室大棚旁邊的土壤中垂 直埋入的N組PE換熱管，垂直換熱管沿水平連接并與地溫主機設備和末端系統(tǒng)共同構成供 回環(huán)路，其中N為大于等于2的自然數(shù)。垂直埋入的PE換熱管的數(shù)量根據(jù)溫室大棚的面積 確定，每300m2埋入二組，埋入深度為50m 130m。 所述的外部地熱能交換系統(tǒng)還可以是指由抽水井和回灌井構成的地下水換熱系
3[0014] 本實用新型的優(yōu)點和積極效果 本實用新型采用地源熱泵系統(tǒng)實現(xiàn)對溫室大棚的溫度調(diào)節(jié)控制，與其他技術相比 具有如下優(yōu)點 1、可使溫室大棚內(nèi)的空氣四季恒溫； 2、可實現(xiàn)溫室大棚內(nèi)的空氣溫度自控調(diào)節(jié)； 3、可使溫室大棚內(nèi)的土壤四季恒溫； 4、土壤及空氣濕度可以調(diào)節(jié)以適宜農(nóng)作物生長； 5、可以減少土壤中有機物分解，增加有機質(zhì)含量，防止土壤板結及鹽漬化； 6、節(jié)能環(huán)保，冬季及夏季保持溫室恒溫的能量70%來自地能，避免了燃煤造成的
空氣污染。


圖1是溫室大棚外形示意圖； 圖2是實施例1采用地埋管換熱系統(tǒng)構成的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的供回環(huán)路連接示意 圖； 圖3是實施例2采用地下水換熱系統(tǒng)構成的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的供回環(huán)路連接示意 圖。 圖中，1、溫室大棚，2、換熱器，3、地溫主機設備，4、換熱管，5、立式風機盤管，6-1、 抽水井，6-2、回灌井。
具體實施方式
本實用新型采用地源熱泵系統(tǒng)實現(xiàn)對溫室大棚的溫度調(diào)節(jié)控制。地源熱泵系統(tǒng) (ground-sourceheat pump system)是以巖土體、地下水或地表水為低溫熱源，由地(水) 源熱泵機組、地熱能交換系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)(參見地源熱泵系統(tǒng)工 程技術規(guī)范GB 50366-2005)。 其中，水源熱泵機組是以水或添加防凍劑的水溶液為低溫熱源的熱泵。 地熱能交換系統(tǒng)是將淺層地熱能資源(蘊藏在淺層巖土體、地下水或地表水中的
熱能資源)加以利用的熱交換系統(tǒng)。根據(jù)地熱能交換系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為
地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)。 本實用新型分別給出了地埋管地源熱泵系統(tǒng)和地下水地源熱泵系統(tǒng)兩個實施例。
實施例1 : 如圖1、2所示，本實用新型提供的地溫節(jié)能恒溫溫室大棚，包括溫室大棚主體1， 溫室大棚主體內(nèi)部設置有一臺用于地源熱泵系統(tǒng)的地溫主機設備3 (包括熱泵機組)，該地 溫主機設備同時連接溫室大棚主體內(nèi)的末端系統(tǒng)和外部的地熱能交換系統(tǒng)構成整個溫度 調(diào)節(jié)的供回環(huán)路，其中末端系統(tǒng)包括溫室大棚的地表土壤下水平均勻鋪埋的PE-X、 PE-RT 或PD換熱管4，鋪埋深度為30cm 50cm，以及在溫室大棚主體內(nèi)部四周安裝的立式風機盤 管5。 本例外部地熱能交換系統(tǒng)采用土壤中垂直埋入的N組PE換熱管2，該換熱管可以
4埋入溫室大棚主體內(nèi)或溫室大棚的旁邊，垂直換熱管2沿水平連接并與地溫主機設備3和 末端系統(tǒng)共同構成供回環(huán)路，其中N為大于等于2的自然數(shù)。垂直埋入的PE換熱管的數(shù)量 根據(jù)溫室大棚的面積確定，每300m2埋入二組(附圖2給出的是3組垂直換熱管)，埋入深 度為50m 130m。 實施例2 在地下水豐富的地區(qū)，所述的外部地熱能交換系統(tǒng)還可以采用由抽水井和回灌井 構成的地下水換熱系統(tǒng)。如圖3所示，可打井兩口，一口為抽水井6-l，另一口為回灌井6-2，
其余結構同例l完全相同。 實施例1工作過程 地下?lián)Q熱系統(tǒng)地源埋管系統(tǒng)是利用地下淺層土壤中的能量作為冷熱源，通過在 溫室大棚的周圍埋入HDPE高密度聚乙烯塑料管，塑料管中的熱交換介質(zhì)由循環(huán)泵帶動進 行全封閉循環(huán)，在不同的運行工況下與土壤進行熱量的交換。在制熱狀態(tài)下從土壤中吸收 熱量，將熱量吸收并傳輸至地溫主機設備，在制冷狀態(tài)下把室內(nèi)的熱量導回并儲存到土壤 中。 地溫主機系統(tǒng)冬季，吸收了土壤中低品位熱量的熱交換介質(zhì)進入地溫主機設備 的蒸發(fā)器，與循環(huán)管路中的低溫制冷劑發(fā)生熱交換，低溫制冷劑吸收介質(zhì)的熱量再經(jīng)壓縮 機壓縮做功，溫度上升到50度至65度，而后進入冷凝器冷凝，制冷劑冷凝時放出的熱量傳 遞到空調(diào)循環(huán)水中，經(jīng)過管道供到室內(nèi)末端系統(tǒng)(PE-X(或PE-RT或PD)換熱管及立式風機 盤管)。 夏季，通過轉換閥門，使地源側循環(huán)水與末端空調(diào)側循環(huán)水分別進入機組的冷凝 器和蒸發(fā)器，熱交換過程與制熱相反。末端空調(diào)水進入蒸發(fā)器，被蒸發(fā)器中的低溫制冷劑吸 熱，從而達到降溫制冷的目的。 室內(nèi)末端系統(tǒng)冬季，地溫主機向室內(nèi)PE-X(或PE-RT或PD)換熱管及立式風機盤 管提供15度至65度的熱水(熱水溫度可調(diào))，PE-X(或PE-RT或PD)換熱管向土壤中散 熱，增加土壤層的溫度(溫度可調(diào))；立式風機盤管向溫室大棚空氣中散熱，增加溫室大棚 空氣溫度(溫度可調(diào))。 夏季，地溫主機向室內(nèi)PE-X(或PE-RT或PD)換熱管及立式風機盤管提供5度至 20度的冷水(冷水溫度可調(diào))，PE-X(或PE-RT或PD)換熱管可對土壤進行冷卻(可通過 閥門控制取消對土壤冷卻功能)；立式風機盤管吸收溫室大棚空氣中的熱量，降低溫室大 棚空氣溫度(溫度可調(diào))。 實施例2工作過程 利用地下水資源，直接抽取地下水，利用地下水的恒溫特性，通過熱交換器與制冷 劑的吸熱與放熱，以滿足制冷或供熱的需要，用后的地下水回灌入地下水層中。其余與例1 完全相同。
權利要求一種地溫節(jié)能恒溫溫室大棚，包括溫室大棚主體，其特征在于溫室大棚主體內(nèi)部設置有一臺用于地源熱泵系統(tǒng)的地溫主機設備，該地溫主機設備同時連接溫室大棚內(nèi)的末端系統(tǒng)和外部的地熱能交換系統(tǒng)構成整個溫度調(diào)節(jié)的供回環(huán)路，其中末端系統(tǒng)包括溫室大棚的地表土壤下水平均勻鋪埋的PE-X、PE-RT或PD換熱管，以及在溫室大棚主體內(nèi)部四周安裝的立式風機盤管。
2. 根據(jù)權利要求1所述的地溫節(jié)能恒溫溫室大棚，其特征在于外部的地熱能交換系統(tǒng) 是在溫室大棚主體內(nèi)或溫室大棚旁邊的土壤中垂直埋入的N組PE換熱管，垂直換熱管沿水 平連接并與地溫主機設備和末端系統(tǒng)共同構成供回環(huán)路，其中N為大于等于2的自然數(shù)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的地溫節(jié)能恒溫溫室大棚，其特征在于垂直埋入的PE換熱管的 數(shù)量根據(jù)溫室大棚的面積確定，每300m2埋入二組，埋入深度為50m 130m。
4. 根據(jù)權利要求1所述的地溫節(jié)能恒溫溫室大棚，其特征在于外部的地熱能交換系統(tǒng) 是由抽水井和回灌井構成的地下水換熱系統(tǒng)。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的地溫節(jié)能恒溫溫室大棚，其特征在于所述的末 端系統(tǒng)中的地表土壤下鋪埋的PE-X、 PE-RT或PD換熱管的鋪埋深度為30cm 50cm。
專利摘要一種地溫節(jié)能恒溫溫室大棚。包括溫室大棚主體，其內(nèi)部設置有一臺用于地源熱泵系統(tǒng)的地溫主機設備，該地溫主機設備同時連接溫室大棚內(nèi)的末端系統(tǒng)和地熱能交換系統(tǒng)構成整個溫度調(diào)節(jié)的供回環(huán)路，其中末端系統(tǒng)包括溫室大棚的地表土壤下水平均勻鋪埋的PE-X、PE-RT或PD換熱管，以及在溫室大棚內(nèi)部四周安裝的立式風機盤管。地熱能交換系統(tǒng)可以是土壤中垂直埋入的PE換熱管，還可以是由抽水井和回灌井構成的地下水換熱系統(tǒng)。該溫室大棚可實現(xiàn)空氣溫度的自控調(diào)節(jié)，使空氣四季恒溫；土壤及空氣濕度可以調(diào)節(jié)以適宜農(nóng)作物生長，可使土壤四季恒溫；可以減少土壤中有機物分解，增加有機質(zhì)含量，防止土壤板結及鹽漬化；且節(jié)能環(huán)保，避免了燃煤造成的空氣污染。
文檔編號F24F5/00GK201450952SQ20092009759
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月3日 優(yōu)先權日2009年7月3日
發(fā)明者馬革 申請人:馬革