蔬果大棚太陽能供暖增溫系統的製作方法
2023-05-28 09:44:06 1
本實用新型屬於暖通領域，具體來說，是蔬果大棚太陽能供暖增溫系統。
背景技術：
專利文獻1：一種太陽能採暖系統CN201310125468.9(公開號：103175252A，公開日：2013-06-26)，提供了一種太陽能採暖系統，該太陽能採暖系統包括：集熱裝置、儲水裝置、地下水暖裝置，以及主循環迴路，依次連接集熱裝置、儲水裝置和地下水暖裝置，還包括至少一個旁路通道，旁路通道的兩端與集熱裝置、儲水裝置以及地下水暖裝置中的任意一個的兩端分別連接。
專利文獻1的優點在於：太陽能採暖系統，通過旁路通道的設置使得介質在循環時可以避讓開與旁路通道相連的裝置，減少介質在循環過程中的熱損耗和循環時間，以滿足太陽能採暖系統的集熱需求，提高太陽能採暖系統的效率。
專利文獻具有以下缺點：
1.僅採用太陽能供暖，當日照較小時供暖效果不好；
2.系統的壓力波動較大，對水泵的衝擊較大；
3.超導液不能得到補充。
專利文獻2：太陽能和汙水源熱泵聯合供暖系統CN20121044613.4(公開號：102997319B，公開日：2016-03-30)，通過低溫水箱串聯在熱泵機組的取熱部分，機組夜間谷電價時開啟，蒸發端從低溫水箱取熱，熱量完全由太陽能熱水系統在日間工作時存儲，汙水源熱泵機組在谷電價工作時從低溫水箱取得低品位熱能後經過機組的制熱循環，放出高品位的熱能，一部分存儲於高溫水箱中，另一部分直接提供給末端設備供暖，高溫水箱內加入相變材料，以提高水箱的蓄熱能力和熱延遲能力，末端設備採用風機盤管，送風溫度較低，以提高熱泵機組供熱的EER，進而降低機組的初投資和運行費用，風機盤管日間工作的熱量則來自高溫水箱內相變材料和水在夜間的蓄熱量。
專利文獻2的優點在於：
1.水箱的蓄熱能力和熱延遲能力強；
2.初投資和運行費用低。
專利文獻2具有以下缺點：
1.不能實現自動控制；
2.汙水源熱泵容易出現水垢，容器及管道壽命低。
國家發改委提供的數據：火電廠平均每千瓦時供電煤耗由2000年的392g標準煤降到360g標準煤，2020年達到320g標準煤。即一噸標準煤可以發三千千瓦時(3000度)的電。工業鍋爐每燃燒一噸標準煤，就產生二氧化碳2620公斤，二氧化硫8.5公斤，氮氧化物7.4公斤。因此燃煤鍋爐排放廢氣成為大氣的主要汙染源之一。
大棚室內溫度冬季需維持在10℃以上，現有供暖方式為燃煤鍋爐，一用一備，每臺鍋爐4.2MW，現供暖大棚面積3.8萬平，為了建設響應國家號召，節能減排，減少汙染等，因此，考慮使用清潔能源。
技術實現要素：
本實用新型目的是旨在提供了一種使用壽命長、控制方便的、效率高的、和水源熱泵結合的蔬果大棚太陽能供暖增溫系統。
為實現上述技術目的，本實用新型採用的技術方案如下：
一種蔬果大棚太陽能供暖增溫系統，包括太陽能裝置、水源熱泵機組、蓄熱水池、地下水暖裝置，所述太陽能裝置和蓄熱水池通過管道連接形成循環迴路，所述水源熱泵機組和蓄熱水池通過管道連接形成循環迴路，所述水源熱泵機組和地下水暖裝置通過管道連接形成循環迴路；
所述太陽能裝置包括集熱器、板式換熱器、太陽能水箱，所述集熱器和板式換熱器通過熱媒管連接，所述集熱器由多組太陽能集熱管並聯而成，所述每組太陽能集熱管和板式換熱器形成循環迴路，所述板式換熱器和太陽能水箱通過水管連接，所述板式換熱器和太陽能水箱形成循環迴路；
所述太陽能水箱外接冷水補水管，所述冷水補水管上設有補水電磁閥，所述每個板式換熱器進水管上均設有供水變頻增壓泵，所述每組太陽能集熱管進熱媒管上均設有集熱循環泵，所述集熱循環泵前端設有補液箱，所述補液箱和集熱循環泵之間設有補液泵，所述補液泵和集熱循環泵之間設有膨脹罐。
採用上述技術方案，太陽能集熱管吸收太陽的熱量，然後將熱量輸送到板式換熱器，然後板式換熱器和水進行熱交換，水在吸收熱量後回到太陽能水箱，太陽能水箱中的熱水進入沉澱池；補水電磁閥可以通過plc控制，實現控制方便的效果，有補液箱能夠及時補充太陽能裝置循環傳熱的熱媒，膨脹罐有效的緩衝了系統中水泵的壓力波動，使得系統運行更加溫度，壽命更長。
進一步限定，所述蓄熱水池包括沉澱池、蓄水池，所述沉澱池和太陽能水箱通過水管連接，所述沉澱池和太陽能水箱形成循環迴路，所述沉澱池到太陽能水箱的出水管上設有熱水循環泵，所述沉澱池和蓄水池通過水管連接，所述蓄水池設有水源補水管，所述蓄水池設有溢水管。
蓄熱水池分為兩部分，一是沉澱池，主要儲存溫度較高的水源水，為水源熱泵機組提供水源；二是蓄水池，作用是蓄存足量的水源，以保證水源熱泵機組的正常運行。為保證水源熱泵機組的制熱效果，應保證水源水一定的基礎溫度，蓄水池宜不斷從水源補進較高溫度的水(比如黃河水)，同時讓較低溫度的水排出。溢流管的作用是當水池的水位達到高水位時，為了避免溢出池外而設置的，當水位達到溢流口時，超出部分將會通過溢流口排洩。
進一步限定，所述水源熱泵機組和沉澱池之間設有側給水管，所述水源熱泵機組和蓄水池之間設有側回水管，所述沉澱池、側給水管、水源熱泵機組、側回水管、蓄水池形成循環迴路，所述側給水管上設有給水循環泵，所述水源熱泵機組和給水循環泵之間設有電子水處理儀。
電子水處理儀，又名電子除垢防垢儀，該設備不需要添加任何化學藥物，安裝使用非常簡單。
(1)不改變水的化學性質，對人體無任何副作用；
(2)除垢效果明顯。該設備安裝在水循環系統，對原有垢厚在2mm以下的，一般情況下30天左右可逐漸使其鬆動脫落，處理後的水垢呈顆粒狀，可隨排汙管路排出，不會堵塞管路系統，舊垢脫落以後，在一定範圍內不再產生新垢；
(3)設備體積小，安裝簡單方便，可長期無人值守使用；
(4)水流經該設備以後，可使水變成磁化水，而且對於水中細菌有一定的抑制和殺滅作用；
(5)不腐蝕設備，可延長伺服設備的使用壽命。
電子水處理儀使得水垢不易進入水源熱泵機組內，增加熱泵的使用壽命和供暖效率。
側回水管內的溫度較低水和蓄水池中的較高溫的水進行熱交換。
進一步限定，所述給水循環泵和電子水處理儀之間設有旋流除砂器，所述旋流除砂器通過管道外接集水坑。
先將水進行初步過濾，然後進入電子水處理儀，使得電子水處理儀的壽命提升，且處理效果更佳。
進一步限定，所述地下水暖裝置由多根水管組成，所述地下水暖裝置埋於地下水中，所述地下水暖裝置到水源熱泵機組的給水管上設有採暖循環水泵，所述採暖循環水泵和地下水暖裝置之間設有電子水處理儀。
使得軟水在進入水源熱泵機組時，得到電子水處理儀的淨化，增加水源熱泵機組的工作效率和使用壽命。
進一步限定，所述地下水暖裝置和電子水處理儀之間設有軟水補水管，所述軟水補水管上設有軟化水裝置，所述軟化水裝置和電子水處理儀之間設有軟水箱，所述軟水箱與電子水處理儀之間設有軟水補水泵，所述軟水補水泵和電子水處理儀之間設有膨脹罐。
將水軟化的作用是減少管道產生的水垢，因為管壁有水垢的話會降低制熱的效率，特別是制熱時更加需要進行軟化；膨脹罐用於減少系統中泵的壓力波動。
進一步限定，所述水源熱泵機組進出口的管道上均設有溫度傳感器，所述補水電池閥前安裝過濾器並加裝旁路。
溫度傳感器和處理器連接，能夠實時監控水溫，然後根據水溫來調節泵的開關，實現plc自動控制。
進一步限定，所述所有的泵進出口均設有控制閥，所述所有的泵進出口處設有單向閥。
方便檢修，提高可靠性。單向閥能防止倒流。
進一步限定，所述所有的泵均有2個，所述2個泵並聯連接。
在大流量和單臺水泵不能滿足流量要求時的情況下，水泵的串聯有給水管網加壓的作用，單臺水泵會造成運轉費用增加時，並聯可根據用水量的多少及用水高峰調節開啟水泵的臺數，降低運行成本。
所有的泵都連接控制處理器，能夠實現plc的自動控制，能夠節約大量的人力資源。
本實用新型相比現有技術，供暖增溫效果好、環保清潔、節約成本、使用方便、壽命長。
附圖說明
本實用新型可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明；
圖1為本實用新型蔬果大棚太陽能供暖增溫系統的流程示意圖；
圖2為圖1中A的局部放大圖；
主要元件符號說明如下：
太陽能裝置1，水源熱泵機組2，蓄熱水池3，地下水暖裝置4，集熱器5，板式換熱器6，太陽能水箱7，熱媒管8，冷水補水管9，補水電磁閥10，供水變頻增壓泵11，集熱循環泵12，補液箱13，補液泵14，膨脹罐15，沉澱池301，蓄水池302，熱水循環泵16，水源補水管17，溢水管18，側給水管19，側回水管20，給水循環泵21，電子水處理儀22，旋流除砂器23，集水坑24，採暖循環水泵25，軟水補水管26，軟化水裝置27，軟水箱28，軟水補水泵29，溫度傳感器30，旁路31，控制閥32，單向閥33。
具體實施方式
為了使本領域的技術人員可以更好地理解本實用新型，下面結合附圖和實施例對本實用新型技術方案進一步說明。
實施例一，
如圖1、圖2所示，一種蔬果大棚太陽能供暖增溫系統，包括太陽能裝置1、水源熱泵機組2、蓄熱水池3、地下水暖裝置4，太陽能裝置1和蓄熱水池3通過管道連接形成循環迴路，水源熱泵機組2和蓄熱水池3通過管道連接形成循環迴路，水源熱泵機組2和地下水暖裝置4通過管道連接形成循環迴路；
太陽能裝置1包括集熱器5、板式換熱器6、太陽能水箱7，集熱器5和板式換熱器6通過熱媒管8連接，集熱器5由多組太陽能集熱管並聯而成，每組太陽能集熱管和板式換熱器6形成循環迴路，板式換熱器6和太陽能水箱7通過水管連接，板式換熱器6和太陽能水箱7形成循環迴路；
太陽能水箱7接冷水補水管9，冷水補水管9上設有補水電磁閥10，每個板式換熱器6進水管上均設有供水變頻增壓泵11，每組太陽能集熱管進熱媒管8上均設有集熱循環泵12，集熱循環泵12前端設有補液箱13，補液箱13和集熱循環泵12之間設有補液泵14，補液泵14和集熱循環泵12之間設有膨脹罐15。
優選的，蓄熱水池3包括沉澱池301、蓄水池302，沉澱池301和太陽能水箱7通過水管連接，沉澱池301和太陽能水箱7形成循環迴路，沉澱池301到太陽能水箱7的出水管上設有熱水循環泵16，沉澱池301和蓄水池302通過水管連接，蓄水池302設有水源補水管17，蓄水池302設有溢水管18。
實施例二，
如圖1、圖2所示，一種蔬果大棚太陽能供暖增溫系統，包括太陽能裝置1、水源熱泵機組2、蓄熱水池3、地下水暖裝置4，太陽能裝置1和蓄熱水池3通過管道連接形成循環迴路，水源熱泵機組2和蓄熱水池3通過管道連接形成循環迴路，水源熱泵機組2和地下水暖裝置4通過管道連接形成循環迴路；
太陽能裝置1包括集熱器5、板式換熱器6、太陽能水箱7，集熱器5和板式換熱器6通過熱媒管8連接，集熱器5由多組太陽能集熱管並聯而成，每組太陽能集熱管和板式換熱器6形成循環迴路，板式換熱器6和太陽能水箱7通過水管連接，板式換熱器6和太陽能水箱7形成循環迴路；
太陽能水箱7接冷水補水管9，冷水補水管9上設有補水電磁閥10，每個板式換熱器6進水管上均設有供水變頻增壓泵11，每組太陽能集熱管進熱媒管8上均設有集熱循環泵12，集熱循環泵12前端設有補液箱13，補液箱13和集熱循環泵12之間設有補液泵14，補液泵14和集熱循環泵12之間設有膨脹罐15。
優選的，蓄熱水池3包括沉澱池301、蓄水池302，沉澱池301和太陽能水箱7通過水管連接，沉澱池301和太陽能水箱7形成循環迴路，沉澱池301到太陽能水箱7的出水管上設有熱水循環泵16，沉澱池301和蓄水池302通過水管連接，蓄水池302設有水源補水管17，蓄水池302設有溢水管18。
優選的，水源熱泵機組2和沉澱池301之間設有側給水管19，水源熱泵機組2和蓄水池302之間設有側回水管20，沉澱池301、側給水管19、水源熱泵機組2、側回水管20、蓄水池302形成循環迴路，側給水管19上設有給水循環泵21，水源熱泵機組2和給水循環泵21之間設有電子水處理儀22。
優選的，給水循環泵21和電子水處理儀22之間設有旋流除砂器23，旋流除砂器23通過管道外接集水坑24。
優選的，地下水暖裝置4由多根水管組成，地下水暖裝置4埋於地下水中，地下水暖裝置4到水源熱泵機組2的給水管上設有採暖循環水泵25，採暖循環水泵25和地下水暖裝置4之間設有電子水處理儀22。
優選的，地下水暖裝置4和電子水處理儀22之間設有軟水補水管26，軟水補水管26上設有軟化水裝置27，軟化水裝置27和電子水處理儀22之間設有軟水箱28，軟水箱28與電子水處理儀22之間設有軟水補水泵29，軟水補水泵29和電子水處理儀22之間設有膨脹罐15。
實施例三，
如圖1、圖2所示，一種蔬果大棚太陽能供暖增溫系統，包括太陽能裝置1、水源熱泵機組2、蓄熱水池3、地下水暖裝置4，太陽能裝置1和蓄熱水池3通過管道連接形成循環迴路，水源熱泵機組2和蓄熱水池3通過管道連接形成循環迴路，水源熱泵機組2和地下水暖裝置4通過管道連接形成循環迴路；
太陽能裝置1包括集熱器5、板式換熱器6、太陽能水箱7，集熱器5和板式換熱器6通過熱媒管8連接，集熱器5由多組太陽能集熱管並聯而成，每組太陽能集熱管和板式換熱器6形成循環迴路，板式換熱器6和太陽能水箱7通過水管連接，板式換熱器6和太陽能水箱7形成循環迴路；
太陽能水箱7接冷水補水管9，冷水補水管9上設有補水電磁閥10，每個板式換熱器6進水管上均設有供水變頻增壓泵11，每組太陽能集熱管進熱媒管8上均設有集熱循環泵12，集熱循環泵12前端設有補液箱13，補液箱13和集熱循環泵12之間設有補液泵14，補液泵14和集熱循環泵12之間設有膨脹罐15。
優選的，蓄熱水池3包括沉澱池301、蓄水池302，沉澱池301和太陽能水箱7通過水管連接，沉澱池301和太陽能水箱7形成循環迴路，沉澱池301到太陽能水箱7的出水管上設有熱水循環泵16，沉澱池301和蓄水池302通過水管連接，蓄水池302設有水源補水管17，蓄水池302設有溢水管18。
優選的，水源熱泵機組2和沉澱池301之間設有側給水管19，水源熱泵機組2和蓄水池302之間設有側回水管20，沉澱池301、側給水管19、水源熱泵機組2、側回水管20、蓄水池302形成循環迴路，側給水管19上設有給水循環泵21，水源熱泵機組2和給水循環泵21之間設有電子水處理儀22。
優選的，給水循環泵21和電子水處理儀22之間設有旋流除砂器23，旋流除砂器23通過管道外接集水坑24。
優選的，地下水暖裝置4由多根水管組成，地下水暖裝置4埋於地下水中，地下水暖裝置4到水源熱泵機組2的給水管上設有採暖循環水泵25，採暖循環水泵25和地下水暖裝置4之間設有電子水處理儀22。
優選的，地下水暖裝置4和電子水處理儀22之間設有軟水補水管26，軟水補水管26上設有軟化水裝置27，軟化水裝置27和電子水處理儀22之間設有軟水箱28，軟水箱28與電子水處理儀22之間設有軟水補水泵29，軟水補水泵29和電子水處理儀22之間設有膨脹罐15。
優選的，水源熱泵機組2進出口的管道上均設有溫度傳感器30，補水電池閥10前安裝過濾器並加裝旁路31。
優選的，所有的泵進出口均設有控制閥32，所有的泵進出口處設有單向閥33。
最優的，所有的泵均有2個，2個泵並聯連接。
以上實施例的區別在於：
實施例二相對於實施例一，實施例二增加了電子水處理儀22、旋流除砂器23，有效的除垢，使得水源熱泵機2組的壽命增加，工作效率增大，實施例二還增加了軟化水裝置27，進一步除垢。
實施例三相對於實施例二，實施例三增加了溫度傳感器30，實現plc自動控制；並在補水電池閥10處加裝了旁路31，使得補水電池閥10被堵塞時方便維修；還限定了所有的泵均有2個，2個泵並聯連接，使得運行成本得到降低。
以上對本實用新型提供的蔬果大棚太陽能供暖增溫系統進行了詳細介紹。具體實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護範圍內。