背景技術：
人類居住的這個星球，好像一個巨大的熱水瓶，外涼內熱，而且是越往里溫度越高，人們把蘊藏于地球內部的熱能稱為地熱能。淺層地熱能資源開發利用潛力很大，資源的可再生、無污染的優勢，是任何化石燃料所不能替代的。

現有技術的地能利用技術主要是兩種：1、水源采集系統，這種技術雖然熱水抽上來容易，但是回灌下去很難，容易導致地下水系統無法平衡等環境問題。2、地能熱泵技術。地能熱泵技術以近地表層土壤為其吸收熱量或排放熱量的熱源。在冬天，地能熱泵從土壤中吸取熱量，供給熱泵的蒸發器，經壓縮機提高溫度后，傳到熱泵的冷凝器，向房屋供熱；在夏天，地能熱泵通過其蒸發器從房屋內吸收熱量，經壓縮機、冷凝器而排放到土壤中。地能熱泵技術，在有地下水源的地方，不需要專門的地下換熱器，可以直接抽取地下水，經過去除雜質的處理后，根據供暖或制冷的目的，送給熱泵的蒸發器或冷凝器，完成熱量交換后回灌到地下或排放到別的地方。在沒有水源的地方，熱泵要與土壤交換熱量，就需要設置專門的地下換熱器。地能熱泵所用的地下換熱器是在地面下埋設的封閉管道回路，這些管路通常由高密度聚氯乙烯或聚丁烯塑料管組成，用泵將換熱介質送入這些地下管道與地下土壤進行熱量交換，然后回到地面與熱泵進行換熱，換熱介質通常為水的鹽溶液，封閉在管路系統，在地面上的熱泵與地下換熱器之間循環流動，完成換熱任務。地能熱泵技術的缺陷是技術要求較高，設備投資較大，需要抽取地下水，容易導致地下水系統無法平衡，其節能效果也僅只比電能空調節電30％～50％。

技術實現要素：
本發明的目的就是要克服現有技術中的上述不足，提供一種四季恒溫的地源蔬菜大棚。

本發明的高效節能減排的四季恒溫的地源蔬菜大棚，是以空氣作為傳熱介質，轉移地下水或土壤中的熱量或者冷量到所需要的地方，利用地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力，冬季把熱量從地下水或土壤中轉移到建筑物內，夏季再把地下的冷量轉移到建筑物內，一個年度形成一個冷熱循環系統，實現節能減排的功能。

本發明的高效節能減排的四季恒溫的地源蔬菜大棚是利用地層的冬暖夏涼的特性，通過提取和釋放地層中的熱量，實現冬季供暖和夏季供冷；在夏天，地源蔬菜大棚內的空氣溫度高于地下豎井內U型換熱管內的空氣溫度，開啟風機電機，地源蔬菜大棚內熱空氣經由風機→進風口→主進風管→U型換熱管→主排風管→排風口完成地源蔬菜大棚內熱空氣與地下豎井內U型換熱管內冷空氣的交換，實現地源蔬菜大棚內降溫供冷，因為地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，所以利用地下豎井內U型換熱管內冷空氣實現地源蔬菜大棚內降溫供冷的效果比電能空調制冷的效果還好；在冬天，地下豎井內U型換熱管內的空氣溫度高于地源蔬菜大棚內的空氣溫度，由于暖空氣在封閉的管道內自然上升原理，地下豎井內U型換熱管內的暖空氣經由主排風管→排風口流向地源蔬菜大棚內，地源蔬菜大棚內冷空氣經由風機→進風口→主進風管→U型換熱管流過來補充，完成地源蔬菜大棚內冷空氣與地下豎井內U型換熱管內暖空氣的交換，實現地源蔬菜大棚內升溫供暖，由于地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，所以，利用地下豎井內U型換熱管內的暖空氣實現地源蔬菜大棚內升溫供暖的效果如同春天一般的溫暖。

本發明的高效節能減排的四季恒溫的地源蔬菜大棚具有清潔、高效、節能的特點，是具有很好的開發前景和可持續利用的清潔能源。

現對本發明的一種四季恒溫的地源蔬菜大棚分述如下。

一種四季恒溫的地源蔬菜大棚，四季恒溫的地源蔬菜大棚是利用地層的冬暖夏涼的特性，以空氣作為傳熱介質，通過提取和釋放地層中的熱量，實現地源蔬菜大棚的冬季供暖和夏季供冷；包括地下豎井、井壁、井蓋、U型換熱管、主進風管、主排風管、保溫層、風機、電機、開關，進風口、排風口，其技術方案的要點在于，所述的地下豎井是指有地下水的地下豎井，所述的地下豎井內設置有U型換熱管，U型換熱管用金屬材料制作，U型換熱管的一端連接主進風管，U型換熱管的另一端連接主排風管，主進風管的另一端進風口與風機連接，主排風管的另一端與排風口連接，主進風管、主排風管的外壁敷設有保溫層；在風機→進風口→主進風管→U型換熱管→主排風管→排風口之間，形成封閉不漏氣的空氣通道；地球蘊藏著巨大的能量資源庫，地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，四季恒溫的地源蔬菜大棚是以空氣作為傳熱介質，利用地層的冬暖夏涼的特性，通過提取和釋放地層中的熱量，實現冬季供暖和夏季供冷；在夏天，地源蔬菜大棚的空氣溫度高于地下豎井內U型換熱管內的空氣溫度，開啟風機電機，地源蔬菜大棚內熱空氣經由風機→進風口→主進風管→U型換熱管→主排風管→排風口的空氣循環完成地源蔬菜大棚內熱空氣與地下豎井內U型換熱管內冷空氣的交換，實現地源蔬菜大棚內降溫供冷，因為地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，所以利用地下豎井內U型換熱管內冷空氣實現地源蔬菜大棚內降溫供冷的效果比電能空調制冷的效果還好；在冬天，地下豎井內U型換熱管內的空氣溫度高于地源蔬菜大棚內的空氣溫度，由于暖空氣在封閉的管道內自然上升原理，地下豎井內U型換熱管內的暖空氣經由主排風管→排風口流向地源蔬菜大棚內，地源蔬菜大棚內冷空氣經由風機→進風口→主進風管→U型換熱管流過來補充，完成地源蔬菜大棚內冷空氣與地下豎井內U型換熱管內暖空氣的交換，實現地源蔬菜大棚內升溫供暖，由于地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，所以，利用地下豎井內U型換熱管內的暖空氣實現地源蔬菜大棚內升溫供暖的效果如同春天一般的溫暖。

所述的四季恒溫的地源蔬菜大棚具有如下顯著的優勢：1、高效節能，如今能源成為經濟發展的″指南針″，國際能源專家普遍認為，新能源和可再生能源是21世紀將得到快速發展的能源，四季恒溫的地源蔬菜大棚是利用地能和水能，和太陽能一樣，是免費的可再生能源；2、無環境污染，四季恒溫的地源蔬菜大棚是通過地下豎井設置全封閉的U型換熱管，通過主進風管、主排風管實現U型換熱管內的空氣與地源蔬菜大棚內空氣的冷熱交換，四季恒溫的地源蔬菜大棚無任何污染物排放；3、運行費用低，冬季不消耗電能也可以實現地源蔬菜大棚內供暖；4、無需維護，四季恒溫的地源蔬菜大棚結構簡單，基本沒有維護費用；5、使用壽命長，四季恒溫的地源蔬菜大棚的U型換熱管選用導熱性能良好，不銹蝕的金屬管材，一次投資，長期受益。

一種四季恒溫的地源蔬菜大棚，四季恒溫的地源蔬菜大棚是利用地層的冬暖夏涼的特性，以空氣作為傳熱介質，通過提取和釋放地層中的熱量，實現地源蔬菜大棚的冬季供暖和夏季供冷；包括地下豎井、井壁、井蓋、管路分集器、U型換熱管群、主進風管、主排風管、保溫層、風機、電機、開關，進風口、排風口，導熱翅片，其技術方案的要點在于，所述的U型換熱管包括U型換熱管群，所述的U型換熱管群由多根U型換熱管集合而成，U型換熱管群用金屬材料制作，在所述的U型換熱管或U型換熱管群的內壁和/或外壁上設置有導熱翅片；U型換熱管群與主進風管、主排風管之間分別連接有管路分集器，U型換熱管群的一端通過管路分集器連接主進風管，U型換熱管群的另一端通過管路分集器連接主排風管，主進風管的另一端進風口與風機連接，主排風管的另一端與排風口連接，主進風管、主排風管的外壁敷設有保溫層在風機→進風口→主進風管→管路分集器→U型換熱管群→管路分集器→主排風管→排風口之間，形成封閉不漏氣的空氣通道；地球蘊藏著巨大的能量資源庫，地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，四季恒溫的地源蔬菜大棚是以空氣作為傳熱介質，利用地層的冬暖夏涼的特性，通過提取和釋放地層中的熱量，實現冬季供暖和夏季供冷；在夏天，地源蔬菜大棚內的空氣溫度高于地下豎井內U型換熱管群內的空氣溫度，開啟風機電機，地源蔬菜大棚內熱空氣經由風機→進風口→主進風管→管路分集器→U型換熱管群→管路分集器→主排風管→排風口的空氣循環完成地源蔬菜大棚內熱空氣與地下豎井內U型換熱管群內冷空氣的交換，實現地源蔬菜大棚內降溫供冷，因為地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，所以利用地下豎井內U型換熱管群內冷空氣實現地源蔬菜大棚內降溫供冷的效果比電能空調制冷的效果還好；在冬天，地下豎井內U型換熱管群內的空氣溫度高于地源蔬菜大棚內的空氣溫度，由于暖空氣在封閉的管道內自然上升原理，地下豎井內U型換熱管群內的暖空氣經由管路分集器→主排風管→排風口流向地源蔬菜大棚內，地源蔬菜大棚內冷空氣經由風機→進風口→主進風管→管路分集器→U型換熱管群流過來補充，完成地源蔬菜大棚內冷空氣與地下豎井內U型換熱管群內暖空氣的交換，實現地源蔬菜大棚內升溫供暖，由于地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，所以，利用地下豎井內U型換熱管群內的暖空氣實現地源蔬菜大棚內升溫供暖的效果如同春天一般的溫暖。

一種四季恒溫的地源蔬菜大棚，四季恒溫的地源蔬菜大棚是利用地層的冬暖夏涼的特性，以空氣作為傳熱介質，通過提取和釋放地層中的熱量，實現地源蔬菜大棚的冬季供暖和夏季供冷；包括地下豎井、地面井蓋、地下保溫井蓋、地下橫井、管路分集器、U型換熱管群、主進風管、主排風管、保溫層、風機、電機、開關，進風口、排風口，其技術方案的要點在于，在所述的地下豎井的井壁的外側設置有保溫層，在地下豎井的井口設置有地面井蓋，在地面井蓋的下面設置有地下保溫井蓋，所述的地下豎井內還設置有地下橫井，在地下橫井內設置有U型換熱管群。

一種四季恒溫的地源蔬菜大棚，包括輸水管、水泵、地面盤管，其技術方案的要點在于，在地下豎井內設置有輸水管，在地面表層設置有地面盤管，輸水管、水泵、地面盤管形成封閉的水路循環，水泵將地下豎井內的恒溫水輸進地面盤管，地面盤管內的余水返還地下豎井，利用地下豎井內的四季恒溫水源實現地源蔬菜大棚內地表土壤的四季恒溫。

本發明的一種四季恒溫的地源蔬菜大棚與現有技術相比，其有益效果是：

1、高效節能，四季恒溫的地源蔬菜大棚避免了不可再生資源的消耗，實現可持續綠色環保的發展戰略，是當今最節能的空氣調節系統。如今能源成為經濟發展的″指南針″，國際能源專家普遍認為，新能源和可再生能源是21世紀將得到快速發展的能源，四季恒溫的地源蔬菜大棚是利用地能和水能，和太陽能一樣，是免費的可再生能源。地球地熱資源豐富，四季恒溫的地源蔬菜大棚作為一種清潔、節能、環保新技術將很快被人們認識和接受。

2、無環境污染，四季恒溫的地源蔬菜大棚是通過地下豎井設置全封閉的U型換熱管，通過主進風管、主排風管實現U型換熱管內的空氣與地源蔬菜大棚內空氣的冷熱交換，四季恒溫的地源蔬菜大棚無任何污染物排放。是當今最環保的空氣調節系統。

3、運行費用低，四季恒溫的地源蔬菜大棚夏季供冷耗電量僅相當于一臺電扇，冬季不消耗電能也可以實現地源蔬菜大棚內供暖。

4、無需維護，四季恒溫的地源蔬菜大棚結構簡單，基本沒有維護費用。

5、使用壽命長，四季恒溫的地源蔬菜大棚的U型換熱管選用導熱性能良好，不銹鋼管或銅管或鋁管，壽命長，一次投資，長期受益。

附圖說明

圖1地源蔬菜大棚、地下豎井、地下橫井熱能循環示意圖。

圖2地源蔬菜大棚管路分集器、U型換熱管群截面圖。

圖3地源蔬菜大棚U型換熱管群導熱翅片截面圖。

圖4地源蔬菜大棚地下豎井井壁保溫層、井蓋保溫層設置圖。

圖中：1.地下豎井，2.地下橫井，3.井壁，4.保溫層，5.地面井蓋，6.地下保溫井蓋，7.管路分集器，8.U型換熱管群，9.導熱翅片，10.主進風管，11.主排風管，12.風機，13.進風口，14.排風口。

具體實施方式 下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步描述。

一種四季恒溫的地源蔬菜大棚，四季恒溫的地源蔬菜大棚是以空氣作為傳熱介質，利用地層的冬暖夏涼的特性，通過提取和釋放地層中的熱量，實現地源蔬菜大棚的冬季供暖和夏季供冷，包括地下豎井1、井壁3、井蓋5、U型換熱管8、主進風管10、主排風管11、保溫層4、風機12、電機、開關，進風口13、排風口14，其技術方案的要點在于，所述的地下豎井是指有地下水的地下豎井，所述的地下豎井1內設置有U型換熱管8，U型換熱管8用金屬材料制作，U型換熱管8的一端連接主進風管10，U型換熱管8的另一端連接主排風管11，主進風管10的另一端進風口13與風機12連接，主排風管11的另一端與排風口14連接，主進風管10、主排風管11的外壁敷設有保溫層4；在風機→進風口→主進風管→U型換熱管→主排風管→排風口之間，形成封閉不漏氣的空氣通道；地球蘊藏著巨大的能量資源庫，地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，四季恒溫的地源蔬菜大棚是以空氣作為傳熱介質，利用地層的冬暖夏涼的特性，通過提取和釋放地層中的熱量，實現冬季供暖和夏季供冷；在夏天，地源蔬菜大棚的空氣溫度高于地下豎井內U型換熱管內的空氣溫度，開啟風機電機，地源蔬菜大棚內熱空氣經由風機→進風口→主進風管→U型換熱管→主排風管→排風口的空氣循環完成地源蔬菜大棚內熱空氣與地下豎井內U型換熱管內冷空氣的交換，實現地源蔬菜大棚內降溫供冷，因為地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，所以利用地下豎井內U型換熱管內冷空氣實現地源蔬菜大棚內降溫供冷的效果比電能空調制冷的效果還好；在冬天，地下豎井內U型換熱管內的空氣溫度高于地源蔬菜大棚內的空氣溫度，由于暖空氣在封閉的管道內自然上升原理，地下豎井內U型換熱管內的暖空氣經由主排風管→排風口流向地源蔬菜大棚內，地源蔬菜大棚內冷空氣經由風機→進風口→主進風管→U型換熱管流過來補充，完成地源蔬菜大棚內冷空氣與地下豎井內U型換熱管內暖空氣的交換，實現地源蔬菜大棚內升溫供暖，由于地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，所以，利用地下豎井內U型換熱管內的暖空氣實現地源蔬菜大棚內升溫供暖的效果如同春天一般的溫暖。

所述的四季恒溫的地源蔬菜大棚具有如下顯著的優勢：1、高效節能，如今能源成為經濟發展的″指南針″，國際能源專家普遍認為，新能源和可再生能源是21世紀將得到快速發展的能源，四季恒溫的地源蔬菜大棚是利用地能和水能，和太陽能一樣，是免費的可再生能源；2、無環境污染，四季恒溫的地源蔬菜大棚是通過地下豎井設置全封閉的U型換熱管，通過主進風管、主排風管實現U型換熱管內的空氣與地源蔬菜大棚內空氣的冷熱交換，四季恒溫的地源蔬菜大棚無任何污染物排放；3、運行費用低，冬季不消耗電能也可以實現地源蔬菜大棚內供暖；4、無需維護，四季恒溫的地源蔬菜大棚結構簡單，基本沒有維護費用；5、使用壽命長，四季恒溫的地源蔬菜大棚的U型換熱管選用導熱性能良好，不銹蝕的金屬管材，一次投資，長期受益。

一種四季恒溫的地源蔬菜大棚，四季恒溫的地源蔬菜大棚是以空氣作為傳熱介質，利用地層的冬暖夏涼的特性，通過提取和釋放地層中的熱量，實現地源蔬菜大棚的冬季供暖和夏季供冷，包括地下豎井1、井壁3、井蓋5、管路分集器7、U型換熱管群8、主進風管10、主排風管11、保溫層4、風機12、電機、開關，進風口13、排風口14，導熱翅片9，其技術方案的要點在于，所述的U型換熱管包括U型換熱管群8，所述的U型換熱管群8由多根U型換熱管集合而成，U型換熱管群8用金屬材料制作，在所述的U型換熱管或U型換熱管群8的內壁和/或外壁上設置有導熱翅片9；U型換熱管群8與主進風管10、主排風管11之間分別連接有管路分集器7，U型換熱管群8的一端通過管路分集器7連接主進風管10，U型換熱管群8的另一端通過管路分集器7連接主排風管11，主進風管10的另一端進風口13與風機12連接，主排風管11的另一端與排風口13連接，主進風管10、主排風管11的外壁敷設有保溫層4；在風機→進風口→主進風管→管路分集器→U型換熱管群→管路分集器→主排風管→排風口之間，形成封閉不漏氣的空氣通道；地球蘊藏著巨大的能量資源庫，地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，四季恒溫的地源蔬菜大棚是以空氣作為傳熱介質，利用地層的冬暖夏涼的特性，通過提取和釋放地層中的熱量，實現冬季供暖和夏季供冷；在夏天，地源蔬菜大棚內的空氣溫度高于地下豎井內U型換熱管群內的空氣溫度，開啟風機電機，地源蔬菜大棚內熱空氣經由風機→進風口→主進風管→管路分集器→U型換熱管群→管路分集器→主排風管→排風口的空氣循環完成地源蔬菜大棚內熱空氣與地下豎井內U型換熱管群內冷空氣的交換，實現地源蔬菜大棚內降溫供冷，因為地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，所以利用地下豎井內U型換熱管群內冷空氣實現地源蔬菜大棚內降溫供冷的效果比電能空調制冷的效果還好；在冬天，地下豎井內U型換熱管群內的空氣溫度高于地源蔬菜大棚內的空氣溫度，由于暖空氣在封閉的管道內自然上升原理，地下豎井內U型換熱管群內的暖空氣經由管路分集器→主排風管→排風口流向地源蔬菜大棚內，地源蔬菜大棚內冷空氣經由風機→進風口→主進風管→管路分集器→U型換熱管群流過來補充，完成地源蔬菜大棚內冷空氣與地下豎井內U型換熱管群內暖空氣的交換，實現地源蔬菜大棚內升溫供暖，由于地表以下5～10米的地層溫度常年維持在16℃～18℃，所以，利用地下豎井內U型換熱管群內的暖空氣實現地源蔬菜大棚內升溫供暖的效果如同春天一般的溫暖。

一種四季恒溫的地源蔬菜大棚，四季恒溫的地源蔬菜大棚是以空氣作為傳熱介質，利用地層的冬暖夏涼的特性，通過提取和釋放地層中的熱量，實現地源蔬菜大棚的冬季供暖和夏季供冷，包括地下豎井1、地面井蓋5、地下保溫井蓋6、地下橫井2、管路分集器7、U型換熱管群8、主進風管10、主排風管11、保溫層4、風機12、電機、開關，進風口13、排風口14，其技術方案的要點在于，在所述的地下豎井1的井壁3的外側設置有保溫層4，在地下豎井1的井口設置有地面井蓋5，在地面井蓋5的下面設置有地下保溫井蓋6，所述的地下豎井1內還設置有地下橫井2，在地下橫井2內設置有U型換熱管群8。

一種四季恒溫的地源蔬菜大棚，包括輸水管、水泵、地面盤管，其技術方案的要點在于，在地下豎井內設置有輸水管，在地面表層設置有地面盤管，輸水管、水泵、地面盤管形成封閉的水路循環，水泵將地下豎井內的恒溫水輸進地面盤管，地面盤管內的余水返還地下豎井，利用地下豎井內的四季恒溫水源實現地源蔬菜大棚內地表土壤的四季恒溫。