[发明专利]一种大棚供暖系统及供暖方法

说明书

本发明属于太阳能热利用技术领域，具体涉及一种大棚供暖系统，包括依次连接成闭合回路的储热系统、循环系统、换热系统和集热系统，所述换热系统安装在大棚的土壤内。系统可利用太阳能补充根系热量以及利用根系热量补充空气热量，不仅能满足根系所需温度，也能同时满足空气所需温度，实现热量的高效利用、灵活调配，极大节约能量消耗，弥补了传统供暖系统只能提高空气温度的缺陷。

技术领域

本发明属于太阳能热利用技术领域，具体涉及一种大棚供暖系统及供暖方法。

背景技术

我国设施农业起步较晚，但发展很快，主要以玻璃温室大棚、普通塑料大棚、塑料日光温室等形式为主。

玻璃温室大棚骨架主要为镀锌钢管，门窗框架、屋脊主要为铝合金材质，主要以透明玻璃为覆盖材料。从目前玻璃温室的生产状态看，普遍存在安装维护不方便，经营成本高。很多都用在培养花卉、蔬菜种苗及农业科研上种植和观赏性示范。

普通塑料大棚和塑料日光温室在北方运用广泛，与玻璃温室相比，其骨架结构轻便、造价低、使用寿命长，运行成本低。塑料日光温室北墙具备保温功能，在环境控制上也基本能满足用户需求，所以，用户接受度较高。

我国设施农业普遍存在诸如土地利用率低、盲目引进温室、设施结构不合理、能源浪费严重、运营管理成本高、管理技术水平低劳动生产率低等问题。温室普及率低，高中档温室基本被机关、团体、农场和科研机构采用，很少被个体及一般农户采用，普通农户基本使用的是自建拱棚，占我国温室总量的60%。

目前大棚供暖多为供暖炉、热风炉、空气源热泵、水源热泵等热源作为大棚供暖的热源，末端采用外置式散热器、风机、风盘等，通过循环泵将热水循环至末端，使大棚空气温度得以提高。

这几类供暖热源能耗高、污染大，消耗的能量与产出的热量差比大，浪费资源；同时所需设备较多导致占地面积大、稳定性差、不方便维修，大多数已不符合国家战略规划及作物生长的需求，能效利用率太低。外置式散热器、风机、风盘等，虽然能控制提高空气温度，但无法提升作物根系所需温度，导致作物生长不良，使作物无法及时可靠的达标达产，这也造成冬天大部分大棚都是闲置状态。

为此找到一种经济、环保、合理、先进的大棚供暖技术及系统已迫在眉睫。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种大棚供暖系统及供暖方法，应用平板或真空管太阳能，设备少、结构简单，通过各个系统合理控制热能，满足作物生长需要。本发明采用的技术方案为：

一种大棚供暖系统，包括依次连接成闭合回路的储热系统、循环系统、换热系统和集热系统，所述换热系统安装在大棚的土壤内。

上述大棚供暖系统，还包括可产热的多能互补系统，所述多能互补系统连通储热系统。

上述大棚供暖系统，所述多能互补系统利用电加热、电锅炉、空气源热泵、水源热泵、地源热泵、燃气锅炉、清洁煤或生物质中的任意一种或几种作为能源产出热能。

上述大棚供暖系统，还包括控制系统，所述控制系统用于控制多能互补系统的启停、储热系统的温度采集、集热系统的温度采集、循环系统的启停、大棚内根系温度采集和大棚内空气温度采集。

上述大棚供暖系统，所述储热系统为储热水箱或换热系统周围的土壤。

一种利用上述大棚供暖系统的供暖方法，包括以下步骤：

S1)通过控制系统中设定好大棚中作物所需的根系温度、空气温度以及达到上述温度所需要的时间等；

S2)集热系统将光能转换成介质的热能，介质经储热系统、循环系统将热能传至换热系统，之后换热系统内介质降温再回至集热系统，集热系统连续产生热能直至达到控制系统设定的根系土壤所需温度。