[实用新型]土壤源太阳能热泵温室大棚供热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热泵供热技术领域，特别是涉及一种土壤源太阳能热泵温室大棚供热系统。

背景技术

北方寒冷地区温室大棚的大量建造，不仅解决了当地居民新鲜果蔬的供应，还解决了农村经济的多元化发展（如温室养殖、苗木培育等），是关系到国计民生的大事。

《中国农业百科全书：蔬菜卷》中对不同蔬菜适宜生产温度的说明：一般的蔬菜作物在5℃~10℃的情况下，缓慢生长；在10℃~20℃的情况下，正常生长；在20℃~35℃的情况下，加速生长；在温度超过35℃和低于5℃时，蔬菜作物的生长将受到损害；适宜生长的温度在20℃~30℃之间，一般蔬菜的主根群深度不超过30厘米。

所以，北方寒冷地区温室大棚在夜间和阴雨雪天气必须供热以保证大棚内空气不低于一定温度，确保植物的正常生长。目前，温室大棚供热热源主要采用燃煤锅炉，大量使用煤炭已造成了严重的环境污染和能源紧缺，以上问题已成为威胁人类生存的头等大事，对清洁能源的开发利用就显得尤为重要。

太阳能作为一种免费的清洁能源，取值不仅且随处可取，但太阳能由于能量密度低、连续性差，在若辐照情况下（阴雨天、夜间等）无法正常工人，限制了太阳能在供热系统的应用。

将热泵技术和太阳能热利用技术结合，以太阳能作为热泵系统的低温热源，既能提高热泵系统运行效率，又能提高太阳能的利用率。

同样，太阳能热泵在夜间和阴雨天气无法正常工作，而在太阳辐照很高的时候又会产生富余能量的浪费。

另外，温室大棚在正午前后大棚内空气温度会出现过高的现象（40℃以上），温度过高会损害植物的生长，此时大棚内空气需要降温，一般的做法是将大棚顶棚打开，然后把热空气排掉，这样造成能量的浪费，无法将富余热量收集、储存、再利用。

因此，有必要提出一种土壤源太阳能热泵温室大棚供热系统，将太阳能热利用技术、热泵技术和土壤储能技术相结合，高效利用太阳能，实现热量的收集、储存和利用。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种土壤源太阳能热泵温室大棚供热系统，将太阳能集热、土壤储能、大棚供热和制冷功能合为一体，不仅有利于提高大棚夜间温度，还提高了植物根系温度，有利于植物生长，同时保证温室大棚内空气温度适宜植物生长，系统还能实现将温室大棚内多余热量抽取并储存至地下土壤，实现了温室大棚内空气和土壤温度的双重控制。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种土壤源太阳能热泵温室大棚供热系统，包括：太阳能热泵单元、土壤储/取能单元、土壤源热泵单元、室内空气调节单元和控制单元，所述太阳能热泵单元与土壤储/取能单元连接，所述土壤储/取能单元与土壤源热泵单元连接，所述土壤源热泵单元与室内空气调节单元连接，所述控制单元分别与太阳能热泵单元、土壤储/取能单元、土壤源热泵单元和室内空气调节单元连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述太阳能热泵单元包括太阳能集热蒸发器阵列、第一压缩机、储液罐、干燥过滤器和第一换热器，

所述太阳能集热蒸发器阵列包括多个并联设置的太阳能集热蒸发器模块，所述太阳能集热蒸发器模块包括太阳能集热蒸发器和第一电子膨胀阀，所述第一电子膨胀阀连接在太阳能集热蒸发器的入口端，

所述太阳能集热蒸发器阵列的工质出口端与第一压缩机的吸气端连接，第一压缩机的排气端与第一换热器的工质侧入口端连接，第一换热器的工质侧出口端与储液罐的入口端连接，储液罐的出口端与干燥过滤器一端连接，干燥过滤器另一端与太阳能集热蒸发器阵列的工质入口端连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述土壤储/取能单元包括第一换热器、第二换热器、储能循环水泵、分水器、集水器和横埋管换热器，

所述第一换热器的水侧出口端与第二换热器的水侧入口端连接，第二换热器的水侧出口端与分水器入口端连接，分水器出口端与横埋管换热器入口端连接，横埋管换热器出口端与集水器入口端连接，集水器出口端与储能循环水泵入口端连接，储能循环水泵出口端与第一换热器水侧入口端连接。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述横埋管换热器埋设在大棚地平以下40~60cm。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述土壤源热泵单元包括第二压缩机、四通换向阀、第三换热器、第二电子膨胀阀和第二换热器，