[發明專利]一種晝夜互補式土壤供暖系統

有效

• 申請號: 202011096220.0
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112335465B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 秦江;于艷玲;孫大漢;王聰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: A01G9/24
• 分類號: A01G9/24;A01G9/18
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 韓麗娜

本發明提出一種晝夜互補式土壤供暖系統，該供暖系統的發酵池經管道連接相變材料裝置，相變材料裝置通過管道連接蓄熱水槽，形成回路，相變材料裝置經管道連接發酵池，發酵池通過管道連接蓄熱水槽，形成回路，太陽能進水泵一端連接蓄熱水槽，一端連接太陽能集熱器，太陽能集熱器通過管道再連接蓄熱水槽，形成回路，管道最后連接蓄熱水槽，形成回路。解決了單級和多級互補太陽能供暖系統的不足，本發明在原有的單級太陽能供暖系統上加以改進，通過以發酵池為互補熱源，相變材料裝置為熱量的存貯裝置，降低成本并解決了能源消耗、環境污染及單級太陽能供暖系統不可長時間持續供熱，無法在夜間持續供暖的問題，從而實現全天持續供暖。

技術領域

本發明涉及一種晝夜互補式土壤供暖系統，屬于土壤供暖系統技術領域。

背景技術

隨著大棚種植果蔬愈發普及，但冬季由于土壤溫度過低，大棚內果蔬根系容易受低溫凍傷，不利于果蔬的生長，因此發展土壤供暖技術變得更加重要。我國北方大多數農村地區使用火炕、火爐及燃煤鍋爐等方式供暖，農村傳統采暖方式熱轉化率較低，能源浪費巨大，土壤受熱不均，且環境污染嚴重，因此迫切需要在北方農村地區推廣清潔取暖技術。目前，清潔供暖措施主要有“煤改氣”、“煤改電”和可再生能源等方式，但“煤改氣”、“煤改電”方案雖為清潔能源，但仍存在價格過高、使用安全、農村地區管路敷設困難、NOX污染等問題。

目前，現有技術包括單級的太陽能供暖系統和多級互補的太陽能供暖系統，單級太陽能系統不可長時間持續供熱，且受日照時長、天氣變化的影響，多級互補的太陽能供暖系統都是以電供暖、燃燒、熱泵等方式，其中電供暖和燃燒方式存在著浪費資源和污染環境等問題，而熱泵性能受外部環境影響較大，在惡劣氣候條件下會出現制熱量降低的問題，單獨使用會使運行費用過高。

發明內容

本發明為了解決上述背景技術中提到的技術問題，提出一種晝夜互補式土壤供暖系統，在原有的單級太陽能供暖系統上加以改進，通過以發酵池為互補熱源，相變材料裝置為熱量的存貯裝置，降低成本并解決了能源消耗、環境污染及單級太陽能供暖系統不可長時間持續供熱，無法在夜間持續供暖，受日照時長、天氣變化的問題，從而實現全天持續供暖。

本發明提出一種晝夜互補式土壤供暖系統，包括太陽能集熱器、蓄熱水槽、相變材料裝置、發酵池、高溫容器換熱裝置、太陽能進水泵、地下進水泵、夜間進水泵和日間進水泵；所述高溫容器換熱裝置設置在蓄熱水槽中，所述日間進水泵一端連接蓄熱水槽，一端連接發酵池，發酵池經管道連接相變材料裝置，相變材料裝置通過管道連接蓄熱水槽，形成回路，所述夜間進水泵一端連接蓄熱水槽，一端連接相變材料裝置，相變材料裝置經管道連接發酵池，發酵池通過管道連接蓄熱水槽，形成回路，所述太陽能進水泵一端連接蓄熱水槽，一端連接太陽能集熱器，太陽能集熱器通過管道再連接蓄熱水槽，形成回路，所述地下進水泵一端連接蓄熱水槽，一端連接地下管道，地下供暖回水管最后連接蓄熱水槽，形成回路。

優選地，所述相變材料裝置包括箱體、相變材料和螺旋管道，所述箱體的內部放置有相變材料，所述相變材料內部插有螺旋管道，日間通過插在相變材料內部的螺旋管道，將水從發酵池中吸收的熱量傳遞給相變材料以存儲熱量，夜間在通過同樣的方式，但水流方向相反，將相變材料存儲的熱量傳遞給水。

優選地，所述相變材料為石蠟。

優選地，所述箱體外包有保溫層。

優選地，所述箱體為塑料箱體。

優選地，所述高溫容器換熱裝置斜放在蓄熱水槽中。

優選地，所述高溫容器換熱裝置包括進氣管、排水管和排氣管，所述高溫容器換熱裝置的進氣口與發酵池通過進氣管連接，排氣口與大棚室內通過排氣管連接，從發酵池中流出的高溫二氧化碳氣體和水蒸氣經容器內部換熱，同時向大棚室內排出二氧化碳氣體肥料，所述高溫容器換熱裝置的底部設有排水管，及時排出冷凝水。