專利名稱：溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)溫室大棚恒溫采暖技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的代表，大棚農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以其高效低能耗得到了快速而廣泛的應(yīng)用和 發(fā)展，為了保證大棚具有穩(wěn)定的溫度，以便于能在四季進(jìn)行高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，人們廣泛使用 各種熱源對農(nóng)業(yè)大棚進(jìn)行采暖，以保證大棚內(nèi)具有適宜的恒定的溫度，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 的效率。但是，目前大棚采暖主要依靠熱源制備熱水后，利用高壓泵將制備的熱水通過金 屬管道以串聯(lián)式單向輸送對大棚進(jìn)行供暖。首先，采用這樣的輸送方式，一方面，高壓泵需要持續(xù)不斷的工作，不但需要消耗 巨大的能源，而且高壓泵自身的損耗也很大，實踐證明，在這樣的工作環(huán)境中，高壓泵的使 用壽命基本上在2年左右，而高壓泵成本很高，造成運(yùn)行費(fèi)用高，另一方面，采用高壓泵泵 送井水，管道中會產(chǎn)生交變的沖擊載荷，這種沖擊載荷本身會對管道產(chǎn)生侵蝕，而且還會加 劇管道的腐蝕。其次，這種串聯(lián)式單向輸送供暖系統(tǒng)，由于熱水在管道輸送中逐次散熱降溫，因 此，供暖管網(wǎng)前后各段的溫度差別明顯，不利于控制大棚內(nèi)各區(qū)域的采暖溫度，同時，由于 供暖管網(wǎng)各段溫差較大，也會造成熱能的浪費(fèi)。最后，現(xiàn)有的大棚采暖盡盡限于利用管網(wǎng)對大棚內(nèi)進(jìn)行供暖，其末端的回水仍然 含有較大的熱能不能充分利用，造成熱能的巨大浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)大棚采暖技術(shù)存在的缺陷和不足，提供一種 新型的供暖系統(tǒng)，通過改變供水方式、管路結(jié)構(gòu)，并利用階梯式供熱方式達(dá)到高效采暖，降 低能耗，提高熱源的利用率。本發(fā)明的技術(shù)方案如下溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，包括制備熱水的熱源，以及用以向大棚輸送熱水進(jìn)行采 暖的管道，其特征在于所述采暖系統(tǒng)還包括一個或一組水塔，所述水塔用以儲存所制備的 熱水并提供輸水所需的壓力，所述管道為并聯(lián)供水管路，包括一主進(jìn)水管和若干分進(jìn)水管， 各分進(jìn)水管均與主進(jìn)水管相通、并梯次向所在大棚區(qū)域進(jìn)行供暖，且各分進(jìn)水管按照由遠(yuǎn) 及近的順序依次作為其前方分進(jìn)水管的供暖補(bǔ)充。所述各分進(jìn)水管中，靠近熱源方向的分進(jìn)水管其布管供暖范圍依次包含位于其后 的分進(jìn)水管的供暖范圍。所述管路還包括回水管，所述各分進(jìn)水管均與回水管相連。所述進(jìn)水管路和回水管之間具有一定的高度差。所述采暖系統(tǒng)還包括溫控裝置，所述溫控裝置包括用以監(jiān)測棚內(nèi)溫度的測點(diǎn)以及位于分進(jìn)水管前端的溫控閥，當(dāng)棚內(nèi)溫度低于設(shè)定的較低溫度時，溫控閥打開；當(dāng)棚內(nèi)溫度 高于設(shè)定的溫度上限時，溫控閥關(guān)閉。所述回水管與土培區(qū)域的地埋管供暖系統(tǒng)相連，大棚采暖后產(chǎn)生的回水經(jīng)過土培 區(qū)域的地埋管采暖系統(tǒng)進(jìn)行再次采暖。所述經(jīng)過土培采暖的回水排入蓄水池中，并通過水源熱泵系統(tǒng)再次提取回水池中 回水的熱能，以制備熱水循環(huán)利用。所述熱源可以為各種燃煤或燃油鍋爐，也可以為太陽能熱水裝置，或者是直接開 采的地下熱水。當(dāng)熱源采用地下熱水時，所述管道為PE管或玻璃鋼管。當(dāng)熱源采用地下熱水時，包括用以開采地下熱水的采水深井和回水的回水深井， 所述蓄水池中回水經(jīng)過水源熱泵系統(tǒng)提取熱量后，通過回水深井均勻回灌至地下。本發(fā)明的技術(shù)效果為本發(fā)明通過設(shè)置水塔，可以將制備或采集的用以采暖的熱水儲存在水塔中，利用 水塔的高度產(chǎn)生輸水所需的壓力，本發(fā)明利用水塔供水代替現(xiàn)有的高壓泵供水，節(jié)省了高 壓泵及其相關(guān)設(shè)備的投資和運(yùn)行成本，能夠顯著降低高壓泵運(yùn)行所消耗的電能；而且利用 水塔提供輸水壓力，輸水管路中承受的液壓載荷平穩(wěn)且均勻，能顯著改善因高壓泵供水方 式所引起的不規(guī)則的交變載荷，提高管路的工作壽命。本發(fā)明利用梯次采暖供熱的方式，首先，利用單向單管并聯(lián)供水方式向大棚供熱 采暖，采暖熱水由溫控閥控制，可以根據(jù)棚內(nèi)的溫度自動控制供水和回水，在保證棚內(nèi)采暖 的同時，減少了熱水的用量，克服了現(xiàn)有的單向單管串聯(lián)供水方式供水量大、棚內(nèi)溫度難以 控制、熱耗高、熱能浪費(fèi)嚴(yán)重的缺陷，節(jié)能降耗明顯；然后，利用大棚供熱后所產(chǎn)生的回水溫 度仍然較大的特點(diǎn)，通過地埋管向土培區(qū)域再次采暖供熱，這樣可以進(jìn)一步提高熱水的熱 效率，節(jié)能的效果更為顯著。為了進(jìn)一步提高熱水的熱利用效率，本發(fā)明的采暖系統(tǒng)還通過水源熱泵系統(tǒng)對供 熱后的回水再次提取其熱量，并利用所制得的熱水供公共設(shè)施、會所泡浴所用。


圖1所述為本發(fā)明的溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖1所示，利用各種熱源將制備或采集的熱水送到水塔1中，水塔1的側(cè)壁上裝 有保溫層，以防止塔內(nèi)熱水散熱降溫，水塔1遠(yuǎn)高于地面采暖管路，利用塔內(nèi)的液體高度差 提供足夠的輸水壓力。本發(fā)明的溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)的熱源可以是各種燃煤或燃油鍋爐，也可以采用 太陽能熱水系統(tǒng)，或者是利用深井開采地下熱水。當(dāng)采用地下熱水作為熱源時，由于地下熱 水富含硫成分，如果采用鋼質(zhì)管路則腐蝕嚴(yán)重，其使用壽命很短，其使用壽命在5年左右， 造成維護(hù)成本很高，本實施例中采用耐腐蝕的PE管或玻璃鋼管，可以顯著地提高管路的使 用壽命。
由于采用水塔供水以代替現(xiàn)有的高壓泵供水，既節(jié)約了高壓泵及其配套設(shè)施的采 購成本和運(yùn)行、維護(hù)成本，大量的降低了電能的消耗，還可以改善供水對管路所產(chǎn)生的液壓 沖擊，改善了管路的受力狀況，提高了管路的使用壽命，相應(yīng)的也提高了整個系統(tǒng)的使用壽 命，降低了維護(hù)的成本。主進(jìn)水管5與水塔1直接相連，主進(jìn)水管5上并聯(lián)設(shè)置有若干級分進(jìn)水管6，各級 分進(jìn)水管6按照由近及遠(yuǎn)的原則，梯次相容，即越靠近進(jìn)水側(cè)的分進(jìn)水管6其在大棚2內(nèi)的 布管長度越長，其后側(cè)的分進(jìn)水管均包含在其采暖的范圍之內(nèi)，即下一級的分進(jìn)水管是其 上級分進(jìn)水管的采暖補(bǔ)充。這樣的采暖管道布設(shè)方式，可以充分有效利用每一級的進(jìn)水采暖，只有當(dāng)該級進(jìn) 水采暖無法滿足采暖要求時，利用設(shè)置在分進(jìn)水管上的溫控閥8，逐次開啟下一級分進(jìn)水 管，以補(bǔ)充采暖的需要。各級分進(jìn)水管均與回水管7相連，且回水管路上均設(shè)置有溫控閥8，當(dāng)棚內(nèi)溫度達(dá) 到設(shè)定溫度下限時，進(jìn)水管6上的溫控閥8 (以下簡稱進(jìn)水溫控閥，相應(yīng)的回水管上的溫控 閥簡稱為回水溫控閥)打開，主進(jìn)水管5中高溫?zé)崴M(jìn)入分進(jìn)水管6中進(jìn)行采暖供熱，則棚 內(nèi)溫度升高；當(dāng)棚內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度上限時，進(jìn)水溫控閥關(guān)閉，大棚進(jìn)行保溫，這樣可以 避免浪費(fèi)熱水資源；當(dāng)分進(jìn)水管6中的熱水溫度不足時，回水溫控閥開啟，將管內(nèi)的水通過 回水管7排出?；厮?中的回水可以引入土培大棚3，通過埋設(shè)在土壤中的地埋管路，可以利用 回水管7中的回水提高和保持土培大棚內(nèi)土壤的溫度，這樣的梯次采暖方式，可以有效提 高熱水的熱能利用率，具有非常顯著的節(jié)能降耗的效果。從土培大棚流出的回水直接排入具有保溫效果的回水池4中收集儲存起來。實驗證明，采用本發(fā)明的供暖方式，當(dāng)塔內(nèi)熱水溫度即大棚采暖區(qū)域的進(jìn)水溫度 為65°C時，經(jīng)過回水管7進(jìn)入土培大棚的回水溫度為35°C左右，當(dāng)土培大棚埋設(shè)地埋管 (PEX-DN32)，埋管深度40公分時，可使土壤地溫提升10°C以上，土培大棚的出水溫度溫差為 10°C。本發(fā)明采用梯次采暖供熱，可以進(jìn)一步充分利用熱水的熱量，達(dá)到高效采暖的目 的。為了保證回水順暢，各進(jìn)水管的位置應(yīng)高于回水管6。為了進(jìn)一步提高熱能的充分利用，可以通過水源熱泵系統(tǒng)10提取回水池4中回水 的熱量以制備新的熱水，新的熱水可以既可以供周圍的居民或園區(qū)的公共設(shè)施采暖或會所 泡浴所用，也可以直接輸送到水塔1中循環(huán)利用。當(dāng)利用深井開采地下熱水作為熱源時，回水池4中的回水經(jīng)過水源熱泵系統(tǒng)10再 次提取熱量后，可以通過回水深井均勻回灌至地下。
權(quán)利要求
溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，包括制備熱水的熱源，以及用以向大棚輸送熱水進(jìn)行采暖的管道，其特征在于所述采暖系統(tǒng)還包括一個或一組水塔，所述水塔用以儲存所制備的熱水并提供輸水所需的壓力，所述管道為并聯(lián)供水管路，包括一主進(jìn)水管和若干分進(jìn)水管，各分進(jìn)水管均與主進(jìn)水管相通、并梯次向所在大棚區(qū)域進(jìn)行供暖，且各分進(jìn)水管按照由遠(yuǎn)及近的順序依次作為其前方分進(jìn)水管的供暖補(bǔ)充。
2.如權(quán)利要求1所述的溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，其特征在于所述各分進(jìn)水管中，靠近 熱源方向的分進(jìn)水管其布管供暖范圍依次包含位于其后的分進(jìn)水管的供暖范圍。
3.如權(quán)利要求2所述的溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，其特征在于所述管路還包括回水管， 所述各分進(jìn)水管均與回水管相連。
4.如權(quán)利要求3所述的溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，其特征在于所述進(jìn)水管路和回水管 之間具有一定的高度差。
5.如權(quán)利要求4所述的溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，其特征在于所述采暖系統(tǒng)還包括溫 控裝置，所述溫控裝置包括用以監(jiān)測棚內(nèi)溫度的測點(diǎn)以及位于分進(jìn)水管前端的溫控閥，當(dāng) 棚內(nèi)溫度低于設(shè)定的較低溫度時，溫控閥打開；當(dāng)棚內(nèi)溫度高于設(shè)定的溫度上限時，溫控閥 關(guān)閉。
6.如權(quán)利要求5所述的溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，其特征在于所述回水管與土培區(qū)域 的地埋管供暖系統(tǒng)相連，大棚采暖后產(chǎn)生的回水經(jīng)過土培區(qū)域的地埋管采暖系統(tǒng)進(jìn)行再次 采暖。
7.如權(quán)利要求6所述的溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，其特征在于所述經(jīng)過土培采暖的回 水排入蓄水池中，并通過水源熱泵系統(tǒng)再次提取回水池中回水的熱能，以制備熱水循環(huán)利用。
8.如權(quán)利要求1所述的溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，其特征在于所述熱源可以為各種燃 煤或燃油鍋爐，也可以為太陽能熱水裝置，或者是直接開采的地下熱水。
9.如權(quán)利要求8所述的溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)熱源采用地下熱水時， 所述管道為PE管或玻璃鋼管。
10.如權(quán)利要求9所述的溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，其特征在于當(dāng)熱源采用地下熱水 時，包括用以開采地下熱水的采水深井和回水的回水深井，所述蓄水池中回水經(jīng)過水源熱 泵系統(tǒng)提取熱量后，通過回水深井均勻回灌至地下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種溫室大棚恒溫采暖系統(tǒng)，包括制備熱水的熱源，以及用以向大棚輸送熱水進(jìn)行采暖的管道，其特征在于所述采暖系統(tǒng)還包括一個或一組水塔，所述水塔用以儲存所制備的熱水并提供輸水所需的壓力，所述管道為并聯(lián)供水管路，包括一主進(jìn)水管和若干分進(jìn)水管，各分進(jìn)水管均與主進(jìn)水管相通、并梯次向所在大棚區(qū)域進(jìn)行供暖，且各分進(jìn)水管按照由遠(yuǎn)及近的順序依次作為其前方分進(jìn)水管的供暖補(bǔ)充。
文檔編號A01G9/24GK101933447SQ200910087620
公開日2011年1月5日 申請日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者郭興海 申請人:北京格瑞那環(huán)能技術(shù)有限責(zé)任公司