本實用新型屬于地源熱泵空調技術領域，涉及一種環境調控系統，具體的說是涉及一種太陽能—地源熱泵溫室環境調控系統。

背景技術：

農業溫室環境調控是為農產品商品化各階段提供最適宜環境和生產條件，獲得高產、優質、高效農產品的現代農業生產方式，是我國現階段解決“三農問題”的重要途徑，也是保障農業可持續發展的必然選擇，具有重要的科學意義和工程價值。現有溫室為了保證農作物正常生長，冬季常采用熱水采暖、熱風增溫、電熱采暖、火道加溫等來提高溫室溫度，這些加熱方式不僅能耗較大、能源利用率低，而且還會造成環境污染。同時，夏季由于缺乏有效的降溫措施，溫室溫度太高，會抑制作物的生長，通常只能通過手動打開溫室天窗透氣，但這不能從根本上解決溫室環境調控問題。因此，尋求節能、高效、環保的溫室環境調控系統已成為當前農業溫室發展的關鍵。

太陽能-地源熱泵作為一種高效節能環境調控技術，已成功應用于各類建筑人工環境的控制。將太陽能-地源熱泵技術引入到農業溫室環境調控領域，發展基于太陽能-地源熱泵的高效節能型溫室環境調控系統，不僅可提高太陽能-地熱能的綜合利用效率，降低傳統不可再生能源消耗，減少環境污染問題，而且還可實現對溫室環境的精確調控，提高作物的生長效率，對于解決當前溫室環境控制領域面臨的難題及現代設施農業的快速發展具有重要意義。

技術實現要素：

本實用新型針對目前溫室環境調控系統所需能耗高、能源利用率低、污染嚴重，且夏季缺乏有效降溫措施的缺陷，提出一種太陽能—地源熱泵溫室環境調控系統，既能滿足溫室夏季降溫、冬季加熱，又能提高溫室能源使用效率及減少環境污染。

本實用新型的技術方案是：一種太陽能—地源熱泵溫室環境調控系統，包括溫室、太陽能集熱器、以及系統連接用的各循環水泵和閥門；其特征在于：所述溫室環境調控系統還由蓄熱水箱、生活熱水箱、水源熱泵、U型地埋管換熱器、風機盤管和水平地熱換熱盤管連接組成；

所述太陽能集熱器與蓄熱水箱連接構成第一循環回路，所述第一循環回路上設有集熱器循環水泵；

所述生活熱水箱與蓄熱水箱連接構成第二循環回路，所述第二循環回路上設有生活水箱循環水泵；

所述U型地埋管換熱器和蓄熱水箱連接構成第三循環回路，所述第三循環回路上設有U型地埋管循環水泵、蓄熱水箱進口閥門、蓄熱水箱出口閥門、U型地埋管循環水泵閥門、U型地埋管換熱器閥門A和U型地埋管換熱器閥門B；

所述U型地埋管換熱器、水源熱泵、風機盤管和水平地熱換熱盤管連接構成第四循環回路，所述第四循環回路上設有閥門A、閥門B、閥門C、閥門D、蒸發器進口閥門、冷凝器進口閥門、閥門E、閥門F、閥門G、閥門H、蒸發器出口閥門、冷凝器出口閥門、風機盤管閥門A、風機盤管閥門B、風機盤管閥門C、風機盤管閥門D、U型地埋管換熱器閥門A、U型地埋管換熱器閥門B、U型地埋管循環水泵和風機盤管循環水泵。

所述第一循環回路中的太陽能集熱器的進口與集熱器循環水泵的出口連接，太陽能集熱器的出口和集熱器循環水泵的進口均與蓄熱水箱連接。

所述第二循環回路中的生活水箱循環水泵的出口與生活熱水箱連接，生活水箱循環水泵的進口和生活熱水箱的出口均與蓄熱水箱連接。

所述第三循環回路中的U型地埋管換熱器的出口分別通過蓄熱水箱進口閥門及U型地埋管換熱器閥門B與蓄熱水箱及U型地埋管循環水泵的進口連接。

所述第四循環回路中的水源熱泵由蒸發器和冷凝器構成，蒸發器及冷凝器的進口與循環水泵及風機盤管循環水泵的出口連接，蒸發器及冷凝器的出口與U型地埋管換熱器、風機盤管及水平地熱換熱盤管的進口連接，風機盤管循環水泵的進口與風機盤管及水平地熱換熱盤管的出口連接。

所述風機盤管閥門A、風機盤管閥門B、風機盤管閥門C、風機盤管閥門D和風機盤管均安裝于溫室內側墻的上方。

所述水平地熱換熱盤管安裝于溫室內地板的下方。

所述生活熱水箱上設有淋浴噴頭。

本實用新型的有益效果為：本實用新型提出的一種太陽能—地源熱泵溫室環境調控系統，結構新穎，工作原理清晰，本實用新型克服了現有溫室能耗高、能源利用率低、夏季無法有效降溫，且還會污染環境的缺陷，關鍵還在于一套系統可同時滿足溫室冬季加熱、夏季降溫及常年生活熱水需求，其具體的有益效果如下：

(1)可提高太陽能-地熱能的綜合利用效率，降低傳統不可再生能源的消耗，有利于節能減排的實施；

(2)可高效利用太陽能與地熱能來實現溫室環境的精確調控，以滿足作物的生長環境要求，提高作物生長效率；

(3)冬季采用水平地熱換熱盤管、夏季采用風機盤管作為溫室空調末端，氣流組織更為合理，溫室環境控制效果好；

(4)可通過U型地埋管換熱器實現太陽能跨季節地下儲能，大幅度提高溫室環境調控系統冬季的運行效率及環境調控效果。

附圖說明

圖1 為本實用新型系統結構示意圖。

圖中：水源熱泵1、蒸發器1-1、冷凝器1-2、U型地埋管換熱器2、太陽能集熱器3、風機盤管4、水平地熱換熱盤管5、蓄熱水箱6-1、生活熱水箱6-2、溫室7、集熱器循環水泵8-1、生活水箱循環水泵8-2、U型地埋管循環水泵8-3、風機盤管循環水泵8-4、淋浴噴頭9、蓄熱水箱進口閥門10-1、蓄熱水箱出口閥門10-2、U型地埋管循環水泵閥門10-3、閥門A 10-4、閥門B 10-5、閥門C 10-6、閥門D 10-7、蒸發器進口閥門10-8、冷凝器進口閥門10-9、閥門E 10-10、閥門F 10-11、閥門G 10-12、閥門H 10-13、蒸發器出口閥門10-14、冷凝器出口閥門10-15、風機盤管閥門A 10-16、風機盤管閥門B 10-17、風機盤管閥門C 10-18、風機盤管閥門D 10-19、U型地埋管換熱器閥門A 10-20、U型地埋管換熱器閥門B 10-21。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

如圖1所示，一種太陽能—地源熱泵溫室環境調控系統，包括溫室7、太陽能集熱器3、以及系統連接用的各循環水泵和閥門；溫室環境調控系統還由蓄熱水箱6-1、生活熱水箱6-2、水源熱泵1、U型地埋管換熱器2、風機盤管4和水平地熱換熱盤管5連接組成；太陽能集熱器3與蓄熱水箱6-1連接構成第一循環回路，第一循環回路上設有集熱器循環水泵8-1；生活熱水箱6-2與蓄熱水箱6-1連接構成第二循環回路，第二循環回路上設有生活水箱循環水泵8-2；U型地埋管換熱器2和蓄熱水箱6-1連接構成第三循環回路，第三循環回路上設有U型地埋管循環水泵8-3、蓄熱水箱進口閥門10-1、蓄熱水箱出口閥門10-2、U型地埋管循環水泵閥門10-3、U型地埋管換熱器閥門A 10-20和U型地埋管換熱器閥門B 10-21；U型地埋管換熱器2、水源熱泵1、風機盤管4和水平地熱換熱盤管5連接構成第四循環回路，第四循環回路上設有閥門A 10-4、閥門B 10-5、閥門C 10-6、閥門D 10-7、蒸發器進口閥門10-8、冷凝器進口閥門10-9、閥門E 10-10、閥門F 10-11、閥門G 10-12、閥門H 10-13、蒸發器出口閥門10-14、冷凝器出口閥門10-15、風機盤管閥門A 10-16、風機盤管閥門B 10-17、風機盤管閥門C 10-18、風機盤管閥門D 10-19、U型地埋管換熱器閥門A 10-20、U型地埋管換熱器閥門B 10-21、U型地埋管循環水泵8-3和風機盤管循環水泵8-4。

如圖1所示，一種太陽能—地源熱泵溫室環境調控系統，第一循環回路中的太陽能集熱器3的進口與集熱器循環水泵8-1的出口連接，太陽能集熱器3的出口和集熱器循環水泵8-1的進口均與蓄熱水箱6-1連接。第二循環回路中的生活水箱循環水泵8-2的出口與生活熱水箱6-2連接，生活水箱循環水泵8-2的進口和生活熱水箱6-2的出口均與蓄熱水箱6-1連接。第三循環回路中的U型地埋管換熱器2的出口分別通過蓄熱水箱進口閥門10-1及U型地埋管換熱器閥門B 10-21與蓄熱水箱6-1及U型地埋管循環水泵8-3的進口連接。第四循環回路中的水源熱泵1由蒸發器1-1和冷凝器1-2構成，蒸發器1-1及冷凝器1-2的進口與循環水泵8-3及風機盤管循環水泵8-4的出口連接，蒸發器1-1及冷凝器1-2的出口與U型地埋管換熱器2、風機盤管4及水平地熱換熱盤管5的進口連接，風機盤管循環水泵8-4的進口與風機盤管4及水平地熱換熱盤管5的出口連接。風機盤管閥門A 10-16、風機盤管閥門B 10-17、風機盤管閥門C 10-18、風機盤管閥門D 10-19和風機盤管4均安裝于溫室7內側墻的上方。水平地熱換熱盤管5安裝于溫室7內地板的下方。生活熱水箱6-2上設有淋浴噴頭9。

如圖1所示，一種太陽能—地源熱泵溫室環境調控系統的工作原理如下：

(1)太陽能生活熱水加熱運行模式：當太陽能有富余時，利用太陽能提供生活熱水，此時開啟集熱器循環水泵8-1進行太陽能蓄熱水箱蓄熱循環運行，此時開啟生活水箱循環水泵8-2進行生活熱水加熱循環，同時關閉蓄熱水箱進口閥門10-1與蓄熱水箱出口閥門10-2。

(2)地源熱泵溫室降溫運行模式：夏季及過渡季節，當溫室內環境溫度高于作物生長要求的溫度時，開啟U型地埋管循環水泵8-3、風機盤管循環水泵8-4、水源熱泵1、風機盤管4進行地源熱泵溫室制冷降溫運行，此時U型地埋管循環水泵閥門10-3、閥門B 10-5、閥門D 10-7、蒸發器進口閥門10-8、冷凝器進口閥門10-9、閥門E 10-10、閥門F 10-11、閥門G 10-12、蒸發器出口閥門10-14、冷凝器出口閥門10-15、風機盤管閥門A 10-16、風機盤管閥門C 10-18、U型地埋管換熱器閥門B 10-21開啟，其他閥門關閉。

(3)太陽能-U型地埋管換熱器地下儲能運行模式：夏冬過渡季，當溫室環境適合作物生長要求時，開啟集熱器循環水泵8-1、U型地埋管循環水泵8-3進行太陽能-U型地埋管換熱器地下儲能運行模式，此時蓄熱水箱進口閥門10-1、蓄熱水箱出口閥門10-2、U型地埋管循環水泵閥門10-3、U型地埋管換熱器閥門A 10-20開啟，其他閥門關閉。

(4)太陽能-地源熱泵溫室加熱運行模式：冬季及春季，當溫室內環境溫度低于作物生長要求的溫度時，開啟集熱器循環水泵8-1、U型地埋管循環水泵8-3、風機盤管循環水泵8-4、水源熱泵1進行太陽能-地源熱泵溫室加熱運行模式。此時閥門蓄熱水箱進口閥門10-1、蓄熱水箱出口閥門10-2、U型地埋管循環水泵閥門10-3、閥門A 10-4、閥門C 10-6、蒸發器進口閥門10-8、冷凝器進口閥門10-9、閥門E 10-10、閥門H 10-13、蒸發器出口閥門10-14、冷凝器出口閥門10-15、風機盤管閥門B 10-17、風機盤管閥門D 10-19開啟，其他閥門關閉。