[实用新型]一种零能耗太阳能牛床供暖系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及牛舍供暖系统，特别涉及一种近零能耗的高寒地区太阳能牛舍一体化供暖系统。

背景技术

牛舍是奶牛场中牛群的饲养和休息场所，牛舍温度对奶牛身体和产奶量有着重要的影响。从工艺角度，奶牛在10-20℃的温度下产奶量更多，质量更好。但在高寒地区(如拉萨)的冬季，室外气温较低，室内温度无法满足奶牛休息和产奶的要求，需要对牛舍进行供暖。目前常用的牛舍供暖采用在牛舍内设置取暖装置的方法，这种牛舍供暖技术能耗大，存在大量能源的消耗，还会损害养牛场的空气品质和周围的生态环境。如何设计节能绿色且保证牛场的空气品质和周围的生态环境的供暖系统系统是一个亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种一种零能耗太阳能牛床供暖系统，解决现有技术中牛舍供暖技术能耗大且损害养牛场的空气品质和周围的生态环境的问题。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种零能耗太阳能牛床供暖系统，其包括集热系统和蓄热系统；所述集热系统包括太阳能集热器、集热工质箱和蓄热工质箱；所述太阳能集热器的入口与集热工质箱的第一出口相连，所述太阳能集热器的出口与集热工质箱的第一入口相连；所述集热工质箱的第二出口与蓄热工质箱的第一入口相连且在连接管路上设置有第三阀门，所述集热工质箱的第二入口与蓄热工质箱的第一出口相连且在连接管路上设置有第四阀门；所述蓄热系统包括短期蓄热子系统和/或长期蓄热子系统；所述短期蓄热子系统包括至少在牛床地面下变温层内设置的短期蓄热板，所述短期蓄热板的入口与蓄热工质箱的第二出口相连，所述短期蓄热板的出口与蓄热工质箱的第二入口相连；所述短期蓄热板的入口与蓄热工质箱的第二出口的连接管路上设置有第五阀门，所述短期蓄热板的出口与蓄热工质箱的第二入口的连接管路上设置有第七阀门；所述长期蓄热子系统包括设置在短期蓄热板之下、恒温层之上的长期蓄热板，所述长期蓄热板的入口与蓄热工质箱的第二出口相连，所述长期蓄热板的出口与蓄热高工资箱的第二入口相连；所述长期蓄热板的入口与蓄热工质箱的第二出口的连接管路上设置有第六阀门，所述长期蓄热板的出口与蓄热工资箱的第二入口的连接管路上设置有第八阀门。

本实用新型利用太阳能资源，将太阳能利用与奶牛饲养设施—牛床相结合，实现饲养设施与供暖设施一体化，符合国家节能减排，绿色发展的大方向，是造福民生的绿色技术实用新型。

本实用新型在循环系统上，分为集热循环和蓄热循环，利用热压作用，形成无动力循环，实现供暖系统近零能耗运行，经济效益和社会效益明显。

本实用新型涵盖集热、蓄热、释热三大环节。在收集环节，通过热压自然循环，实现太阳能集热器与屋顶集热工质箱的联合集热。在蓄热环节，利用牛床下面不同深度的土壤存储太阳能，其中通过表层土壤(变温层)进行冬季白天太阳能的短期蓄存；下层土壤(恒温层)进行夏秋两季太阳能的长期季节蓄存。在释热环节，利用表层土壤白天蓄存的太阳能为牛床提供稳定的表面温度分布，实现奶牛所在的牛床区域温度10-20℃的局部供暖。下层土壤蓄存的夏秋两季太阳能，源源不断地补充到表层土壤，确保牛床整个冬季节温度满足要求。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述太阳能集热器设置在牛舍屋顶。充分利用牛舍斜坡屋顶的建筑特点，实现太阳能的高效收集。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，所述集热工质箱设置在牛舍屋顶且集热工质箱的第一入口高于太阳能集热器的出口，所述集热工质箱的第一出口高于太阳能集热器的入口。通过热压自然循环，实现太阳能集热装置与屋顶集热工质箱的联合集热。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，所述蓄热工质箱设置于土壤恒温层。蓄存夏秋两季太阳能，在冬季时源源不断地补充到表层土壤，确保牛床整个冬季节温度满足要求。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，所述集热工质箱的第二入口与蓄热工质箱的第一出口的连接管路上设置有工质泵。保证工质的顺利高效输送。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，在每个牛床下设置有一块短期蓄热板，相邻短期蓄热板之间通过管路连接。利用表层土壤白天蓄存的太阳能为牛床提供稳定的表面温度分布，实现奶牛所在的牛床区域温度10-20℃的局部供暖。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，所述长期蓄热板至少设置在牛床区域之下，其为一个整体结构或者分为多块且每一块设置在一个牛床区域之下。实现夏秋两季太阳能的长期季节蓄存。