地热温控系统的制作方法
- 国知局
- 2024-08-01 00:06:24
本技术涉及地热领域,尤其是涉及一种地热温控系统。
背景技术:
1、无土栽培是指使用基质或培养基来代替土壤种植作物,并通过营养液来灌溉植物。无土栽培既可以人工控制根际环境,有效预防土壤连作病害和盐分积累对作物的负面影响。同时,它还可以满足作物对矿质营养、水分和空气等环境条件的需求。
2、无土栽培中需要对营养液的温度进行精准控制,一般情况下,适宜的温度为16-25°c。温度太高会加速营养液的氧化反应,导致植物死亡;温度太低会影响植物的生长发育,尤其是在低温环境下,植物的生长速度明显变慢。此外,营养液温度的均匀性可以保证作物生长速度相近,更易实现机械化智慧采摘。
3、目前无土栽培营养液的控温基本上由制冷机或加热器在源头进控制,并通过空调调节室温实现无土栽培槽体中营养液的恒温控制。
4、但现有温度控制方式存在温度控制效率低、耗能大。
技术实现思路
1、本技术主要解决现有技术所存在的无土栽培温控技术温度控制效率低、能耗大的技术问题,提供一种通过地源热泵技术实现对无土栽培营养液实现高效且低能耗温度控制的地热温控系统。
2、为了解决上述技术问题实现上述申请目的,本技术提供一种地热温控系统,其特征在于,所述地热温控系统包括:
3、受控组件,所述受控组件包括壳体装置及受控液,所述壳体装置包括第一壳体及第二壳体,所述第一壳体外套设有所述第二壳体,所述第一壳体内具有第一腔体,所述第一壳体与所述第二壳体间隔设置,以形成位于所述第一壳体与所述第二壳体间的第二腔体,所述第一腔体储存有所述受控液,所述第二腔体内设有温控层及冷媒介质,所述温控层靠近所述所述第一壳体设置,所述冷媒介质在所述第二腔体内流动,以储热所述温控层,所述第一腔体内设有温度监测装置;
4、受控液循环组件,所述受控液循环组件包括换热器,沿所述受控液的流动方向所述壳体装置及所述换热器依次首尾相连设置,所述换热器通过流通所述受控液与所述冷媒介质,以实现所述受控液与所述冷媒介质间的热交换,所述换热器包括用于流通所述受控液的第一受控液进口与第一受控液出口,所述换热器包括用于流通冷媒介质的第二冷媒介质进口及第二冷媒介质出口,所第一腔体包括第二受控液进口及第二受控液出口,所述第一受控液进口与所述第二受控液出口相接,所述第一受控液出口与所述第二受控液进口相接;
5、地源热泵组件,所述地源热泵组件与所述温度监测装置相连,所述地源热泵组件包括用于循环流通冷媒介质的第一冷媒介质进口及第一冷媒介质出口,所述第一冷媒介质进口分别与所述第二冷媒介质出口及所述第二腔体相连,所述第一冷媒介质出口分别与所述第二冷媒介质进口及所述第二腔体相连。
6、在一可实施方式中,所述第一壳体朝上设置有开口,所述开口与所述第一腔体连通设置,所述第一壳体内用于无土栽培种植,所述受控液为无无土栽培营养液。
7、在一可实施方式中,所述受控循环组件还包括:
8、储液箱及过滤装置,所述储液箱及所述过滤装置位于所述壳体装置及所述换热器间,所述储液箱分别于所述过滤装置及所述第一受控液进口相接,所述过滤装置分别与所述第二受控液出口及所述储液箱相接;
9、营养液补充装置及浓度检测仪,所述营养液补充装置与浓度检测仪电性连接,所述浓度检测仪设置于所述第一腔体内,以检测所述第一腔体内的所述受控液浓度,所述第一受控液出口与所述第二受控液进口通过第一连接管相接,所述营养补充装置与所述第一连接管相接。
10、在一可实施方式中,所述地源热泵组件还包括:
11、换热管组件,所述换热管组件位于浅表层地面,所述换热管组件由若干根第一换热管组成,若干根所述第一换热管的进口均与第二连接管相连,若干根所述第一换热管的出口均第三连接管相连,所述第一冷媒介质进口设置在所述第二连接管上,所述第一冷媒介质出口设置在所述第三连接管上;所述第二腔体包括第三冷媒介质进口及第三冷媒介质出口,其中,
12、所述第二连接管的所述第一冷媒介质进口端分叉形成第一支路及第二支路,所述第一支路上设置有膨胀阀,所述第一支路与所述第二支路通过第一换向阀与所述第二连接管相连,所述第二冷媒介质出口连接有第四连接管,所述第四连接管与所述第一支路及第二支路相连,所述第三冷媒介质出口连接第五连接管,所述第五连接管与所述第四连接管相连;
13、所述第三连接管的所述第一冷媒介质出口端分叉形成第三支路及第四支路,所述第三支路上设置有四通阀,所述四通阀的第一开口与第二开口与所述第三支路相接,所述四通阀的第三开口与第四开口通过第六连接管与压缩机首尾相连,所述第三支路与所述第四支路通过第二换向阀与所述第三连接管相连,所述第二冷媒介质进口连接有第七连接管,所述第七连接管与所述第三支路及所述第四支路相连,所述第三冷媒介质进口连接有第八连接管,所述第八连接管与所述第四支路相接,所述温度监测装置与所述第一换向阀、所述第二换向阀及所述四通阀相连。
14、在一可实施方式中,所述第二连接管至所述第八连接管外均套设有保温材料层。
15、在一可实施方式中,所述换热器包括:
16、换热壳体,所述换热壳体上设置有所述第一受控液进口及所述第一受控液出口;
17、换热封头,所述换热封头包括左封头及右封头,所述左封头设置在所述换热壳体的左侧,所述右封头设置在所述换热壳体的右侧,所述左封头设置有所述第二冷媒介质出口,所述右封头设置有所述第二冷媒介质进口;
18、第二换热管,若干根所述第二换热管纵向设置在所述换热壳体内,所述第二换热管的两端穿过位于所述换热壳体端口的管板与所述换热封头相通;
19、折流板组,所述折流板组包括若干块螺旋轴向排列且相位不同的斜向曲面折流板,所述斜向曲面折流板与所述换热壳体的横截面形成夹角,单组所述折流板组的轴向投影为整圆,所述换热壳体内相位相通的所述斜向曲面折流板构成斜向曲面折流板组,同组所述斜向曲面折流板组通过若干根拉杆支撑,所述拉杆与所述管板固定相连。
20、在一可实施方式中,每一组所述折流板组包括三块所述斜向曲面折流板,所述斜向曲面折流板轴向投影为扇形切扇形角度均为120°。
21、在一可实施方式中,所述第二腔体内外分割形成内腔体与外腔体,所述内腔体靠近所述第一壳体设置,所述外腔体靠近所述第二壳体设置,所述内腔体内设置有所述温控层,所述温控层与所述第一壳体相贴,所述外腔体内流动有所述冷媒介质。
22、在一可实施方式中,所述温控层由石蜡类相变材料或无机盐类相变材料构成。
23、在一可实施方式中,所述冷媒介质在所述第二腔体内流动,以形成流动通道,所述第三冷媒介质进口与所述第三冷媒介质出口分别位于所述流动通道两端。
24、相对于现有技术,本技术地热温控系统具有以下有益效果:
25、本技术实施例所提供的地热温控系统通过地源热泵组件利用地热资源,在换热器内进行冷媒介质与受控液之间的热交换,或通过冷媒介质直接对受控液进行保温,以实现对受控液的直接温控。上述温控方式对受控液通过地热资源直接控温,存在温度控制效率高且能耗低的优点。
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