一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统的制作方法

1.本发明涉及太阳能光热系统吸收到的热量跨季节储存，并能在寒冷（严寒）地区冬季开展绿色生态农业种植。


背景技术：

2.现有的太阳能光热利用采暖是在光照条件良好的情况，当天的所收集到的热量满足当天的采暖需求，夏天集热系统所收集到的热量储存在保温水箱中。这样保温水箱的容积量很大，成本也很高，且跨季节储存，时间太长，保温效果不佳。


技术实现要素：

3.1．要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，本方案在使用过程中，在非采暖季节，阳光充足时，太阳能集热系统内工质（水）温度升高到与储存热量的土壤温度差达到一定数值，太阳能循环系统与土壤换热循环系统工作，将吸收到的热量储存到土壤中。冻土层以下的土壤吸收热量后，温度会升高，以便于农作物的生长。在采暖季节，当光照不足时，土壤换热循环系统与热泵循环系统工作，通过高效提取土壤中的热量，以保证采暖和供应生活热水，通过光热与地热的综合采暖方式，即可解决边远寒冷地区缺乏采暖与生活物资供应的问题，提高边远地区的生活水平。
4.2．技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
5.一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，包括大棚本体，所述大棚本体的顶部设置有横梁，所述横梁的顶部设置有支架，所述支架的外壁设置有安装机构，所述支架的顶部通过安装机构设置有太阳能集热器，所述大棚本体的内部分别设置有储热水箱与地源热泵，所述储热水箱的侧壁设置太阳能二次循环泵和热泵循环泵，所述储热水箱的侧壁通过太阳能二次循环泵设置有水箱出水管，所述储热水箱出水管左侧设置有板式换热器，所述板式换热器的左侧设置的太阳能一次循环泵，所述储热水箱通过水箱出水管与板式换热器连接，所述储热水箱通过水箱出水管与地源热泵连接，所述储热水箱出水管外壁的右侧设置有板式换热器，所述储热水箱下端设置有换热组件，所述换热组件与板式换热器之间设置有两用循环泵。夏季，太阳能系统吸收的热量储存到地下土壤中，冬季光照不足时，通过地源热泵抽取土壤中的热量，用来采暖，寒冷地区或极寒地区，因土壤中在夏季储存了大量热量，会使地表温度升高，将该区域做成大棚可进行农业种植，二次换热系统中，采用水作为热媒，即使埋地管道出现渗漏情况，不会对土壤有污染，地下换热埋管区域四周有地下保温层，可减少储存在土壤中的热量流失。换热埋管区域上部地面可作为需要采暖的建筑设施，能增加保暖效果。
6.3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：（1）夏季，太阳能系统吸收的热量储存到地下土壤中，冬季光照不足时，通过地源热泵抽取土壤中的热量，用来采暖。
7.（2）寒冷地区或极寒地区，因土壤中在夏季储存了大量热量，会使地表温度升高，将该区域做成大棚可进行农业种植。
8.（3）二次换热系统中，采用水作为热媒，即使埋地管道出现渗漏情况，不会对土壤有污染。
9.（4）地下换热埋管上部地面作为需要采暖的建筑设施，能增加保暖效果。
附图说明
10.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的支架结构示意图；图3为本发明循环结构示意图。
11.图中标号说明：1、大棚本体；2、横梁；3、支架；4、太阳能集热器；5、地下保温层；6、太阳能一次循环泵；61、太阳能下循环管；62、太阳能上循环；7、太阳能二次循环泵；71、闸阀；72、闸阀；73、二次循环进水管；74、二次循环回水管；8、换热组件；9、板式换热器；10、两用循环泵；1001、闸阀；1002、闸阀；1003、闸阀；1004、闸阀；1005、地热循环管回水管；1006、地热循环管进水管；1007、地源热泵吸热侧循环管进水管；1008、地源热泵吸热侧循环管出水管；11、地源热泵；12、热泵循环泵；1201、热泵进水管；1202、热泵回水管；13、储热水箱。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
14.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
15.实施例：系统运行说明：采暖季节：光照条件好时，太阳能集热器4吸收的热量，通过太阳能一次循环泵6和
集热器进水管61、集热器出水管62，将热量传送到板式换热器9,另一侧阀门1001、1002关闭，阀门71、72开启，太阳能二次循环泵7运行，经二次循环管73、74,将储热水箱13内水与板式换热器9进行热交换，从而加热储热水箱13内水，用来采暖和其他生活需要。
16.非采暖季节：光照条件好时，太阳能集热器4吸收的热量，通过太阳能一次循环泵6和集热器进水管61、集热器出水管62，将热量传送到板式换热器9,另一侧阀门1001、1002开启，阀门71、72关闭，两用循环泵10运行，经地热循环管1005、1006和换热组件8；将换热组件8内水与板式换热器9进行热交换，使得换热组件8内水温升高，再将热量传递给土壤，实现热量储存。
17.采暖季节：光照条件不足时，阀门1001、1002关闭，阀门1003、1004开启，两用循环泵10运行，经地热循环管1005、1006、换热组件8和地源热泵吸热侧循环管1007、1008；将换热组件8内水与地源热泵11进行热交换，将热量传递给地源热泵11，地热循环管1005、1006内水温度降低后，再通过换热组件8重新吸收土壤中的热量。同时热泵循环泵12和地源热泵11运行，通过热泵进水管1201、热泵回水管1202加热储热水箱13内水，用来满足采暖和其他生活需要。
18.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，包括大棚本体（1），其特征在于：所述大棚本体（1）的顶部设置有横梁（2），所述横梁（2）的顶部设置有支架（3），所述支架（3）的上面设置有太阳能集热器（4），所述大棚本体（1）的内部分别设置有储热水箱（13）与地源热泵（11），所述储热水箱（13）的侧壁设置太阳能二次循环泵（7）和热泵循环泵（12），所述储热水箱（13）的侧壁通过太阳能二次循环泵（7）设置有水箱出水管（73），所述储热水箱（13）出水管（73）左侧设置有板式换热器（9），所述板式换热器（9）的左侧设置的太阳能一次循环泵（6），所述储热水箱（13）通过水箱出水管（73）与板式换热器（9）连接，所述储热水箱（13）通过水箱出水管（1201）与地源热泵（11）连接，所述储热水箱（13）出水管（73）外壁的右侧设置有板式换热器（9），所述储热水箱（13）下端设置有换热组件（8），所述换热组件（8）与板式换热器（9）之间设置有两用循环泵（10）；所述换热组件（8）四周设置有地下保温层（5）。2.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：设备太阳能集热器（4）、太阳能一次循环泵（6）、板式换热器（9）和管路（61）、（62）组成太阳能集热系统。3.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：设备太阳能二次循环泵（7）、板式换热器（9）和管路（71）、（72）组成储热系统。4.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：设备换热组件（8）、板式换热器（9）、两用循环泵（10）和管路（1005）、（1006）组成跨季节储热系统。5.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：设备换热组件（8）、两用循环泵（10）、地源热泵（11）和管路（1005）、（1006）、（1007）、（1008）组成热泵热源系统（低温）。6.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：设备地源热泵（11）、热泵循环泵（12）和管路（1201）、（1202）组成热泵吸热系统（高温）。7.根据权利要求2所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：太阳能集热系统的热媒加有防冻液。8.根据权利要求3所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：换热组件（8）中的热媒为水。9.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：所述换热组件（8）四周设置有地下保温层（5）。10.根据权利要求1所述的一种太阳能光热跨季节储存与农业结合的综合系统，其特征在于：所述大棚本体（1）、横梁（2）、支架（3）组成太阳能集热器（4）的安装结构。

技术总结
本发明公开了太阳能转换为热能跨季节储存，夏季储存，冬季使用；并能与生态农业相结合的太阳能光热综合利用系统。它包括太阳能集热系统、热量储存系统和生态农业系统。夏季，太阳能系统吸收的热量储存到地下土壤中，冬季光照不足时，通过地源热泵抽取土壤中的热量，用来采暖。因土壤中储存了大量热量，会使地表温度升高，将该区域做成大棚可进行农业种植。这样既可解决边远寒冷地区采暖又可提供生活果蔬供应的问题，提高边远地区的生活水平。提高边远地区的生活水平。提高边远地区的生活水平。


技术研发人员：许灿光
受保护的技术使用者：深圳市汇百川节能设备有限公司
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/5/30