[发明专利]一种昼夜互补式土壤供暖系统

说明书

本发明提出一种昼夜互补式土壤供暖系统，该供暖系统的发酵池经管道连接相变材料装置，相变材料装置通过管道连接蓄热水槽，形成回路，相变材料装置经管道连接发酵池，发酵池通过管道连接蓄热水槽，形成回路，太阳能进水泵一端连接蓄热水槽，一端连接太阳能集热器，太阳能集热器通过管道再连接蓄热水槽，形成回路，管道最后连接蓄热水槽，形成回路。解决了单级和多级互补太阳能供暖系统的不足，本发明在原有的单级太阳能供暖系统上加以改进，通过以发酵池为互补热源，相变材料装置为热量的存贮装置，降低成本并解决了能源消耗、环境污染及单级太阳能供暖系统不可长时间持续供热，无法在夜间持续供暖的问题，从而实现全天持续供暖。

技术领域

本发明涉及一种昼夜互补式土壤供暖系统，属于土壤供暖系统技术领域。

背景技术

随着大棚种植果蔬愈发普及，但冬季由于土壤温度过低，大棚内果蔬根系容易受低温冻伤，不利于果蔬的生长，因此发展土壤供暖技术变得更加重要。我国北方大多数农村地区使用火炕、火炉及燃煤锅炉等方式供暖，农村传统采暖方式热转化率较低，能源浪费巨大，土壤受热不均，且环境污染严重，因此迫切需要在北方农村地区推广清洁取暖技术。目前，清洁供暖措施主要有“煤改气”、“煤改电”和可再生能源等方式，但“煤改气”、“煤改电”方案虽为清洁能源，但仍存在价格过高、使用安全、农村地区管路敷设困难、NOX污染等问题。

目前，现有技术包括单级的太阳能供暖系统和多级互补的太阳能供暖系统，单级太阳能系统不可长时间持续供热，且受日照时长、天气变化的影响，多级互补的太阳能供暖系统都是以电供暖、燃烧、热泵等方式，其中电供暖和燃烧方式存在着浪费资源和污染环境等问题，而热泵性能受外部环境影响较大，在恶劣气候条件下会出现制热量降低的问题，单独使用会使运行费用过高。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中提到的技术问题，提出一种昼夜互补式土壤供暖系统，在原有的单级太阳能供暖系统上加以改进，通过以发酵池为互补热源，相变材料装置为热量的存贮装置，降低成本并解决了能源消耗、环境污染及单级太阳能供暖系统不可长时间持续供热，无法在夜间持续供暖，受日照时长、天气变化的问题，从而实现全天持续供暖。

本发明提出一种昼夜互补式土壤供暖系统，包括太阳能集热器、蓄热水槽、相变材料装置、发酵池、高温容器换热装置、太阳能进水泵、地下进水泵、夜间进水泵和日间进水泵；所述高温容器换热装置设置在蓄热水槽中，所述日间进水泵一端连接蓄热水槽，一端连接发酵池，发酵池经管道连接相变材料装置，相变材料装置通过管道连接蓄热水槽，形成回路，所述夜间进水泵一端连接蓄热水槽，一端连接相变材料装置，相变材料装置经管道连接发酵池，发酵池通过管道连接蓄热水槽，形成回路，所述太阳能进水泵一端连接蓄热水槽，一端连接太阳能集热器，太阳能集热器通过管道再连接蓄热水槽，形成回路，所述地下进水泵一端连接蓄热水槽，一端连接地下管道，地下供暖回水管最后连接蓄热水槽，形成回路。

优选地，所述相变材料装置包括箱体、相变材料和螺旋管道，所述箱体的内部放置有相变材料，所述相变材料内部插有螺旋管道，日间通过插在相变材料内部的螺旋管道，将水从发酵池中吸收的热量传递给相变材料以存储热量，夜间在通过同样的方式，但水流方向相反，将相变材料存储的热量传递给水。

优选地，所述相变材料为石蜡。

优选地，所述箱体外包有保温层。

优选地，所述箱体为塑料箱体。

优选地，所述高温容器换热装置斜放在蓄热水槽中。

优选地，所述高温容器换热装置包括进气管、排水管和排气管，所述高温容器换热装置的进气口与发酵池通过进气管连接，排气口与大棚室内通过排气管连接，从发酵池中流出的高温二氧化碳气体和水蒸气经容器内部换热，同时向大棚室内排出二氧化碳气体肥料，所述高温容器换热装置的底部设有排水管，及时排出冷凝水。