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龙图腾网获悉中山大学申请的专利一种用于土壤温度调控的复合型热棒及其控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN112268473B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202011275916.X，技术领域涉及：F28D15/02；该发明授权一种用于土壤温度调控的复合型热棒及其控制方法是由游田;刘建坤;李沛余设计研发完成，并于2020-11-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于土壤温度调控的复合型热棒及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种用于土壤温度调控的复合型热棒及其控制方法，包括太阳能光伏装置、复合制冷装置和控制模块，所述控制模块分别与太阳光伏装置和复合制冷装置连接，所述太阳能光伏装置包括太阳能光伏板、电能控制器、蓄电池、逆变器和电表，所述复合制冷装置包括风冷式冷凝器、电动阀、电动膨胀阀、压缩机、自立式三通阀和直膨式蒸发器，所述控制模块包括传感器和控制器。本发明通过共用冷凝器和蒸发器，巧妙设计阀门和制冷剂循环管路等，不仅可以将土壤中的热量高效排至低温空气，还可将其有效排至高温空气，实现装置的经济高效。本发明可广泛应用在温度调控装置领域。

本发明授权一种用于土壤温度调控的复合型热棒及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种用于土壤温度调控的复合型热棒，其特征在于，包括太阳能光伏装置、复合制冷装置和控制模块，所述控制模块分别与太阳光伏装置和复合制冷装置连接，所述太阳能光伏装置包括太阳能光伏板、电能控制器、蓄电池、逆变器和电表，所述太阳能光伏板、电能控制器、逆变器和电表依次连接，所述电能控制器还与蓄电池连接，所述电能控制器与控制模块连接，所述复合制冷装置包括风冷式冷凝器、第一切换模块、第二切换模块和直膨式蒸发器，所述风冷式冷凝器和直膨式蒸发器分别与第一切换模块和第二切换模块连接，所述第一切换模块、第二切换模块和风冷式冷凝器分别与控制模块连接； 所述复合型热棒的控制方法如下： 获取环境空气温度信息、土壤温度信息和太阳能光伏板发电量信息； 根据环境空气温度信息、土壤温度信息、太阳能光伏板发电量信息和预设规则切换复合型热棒的工作模式； 所述根据环境空气温度信息、土壤温度信息、太阳辐射强度信息和预设规则切换复合型热棒的工作模式这一步骤，其具体包括： 判断到土壤温度低于预设温度且太阳能光伏板发电量大于第一预设发电量，复合制冷设备不运行，切换复合型热棒的工作模式为太阳能蓄电模式； 判断到环境空气温度低于土壤温度、土壤温度高于预设温度、太阳能光伏板发电量大于第一预设发电量，切换复合型热棒的工作模式为太阳能供电和热虹吸模式； 判断到环境空气温度高于土壤温度、土壤温度高于预设温度、太阳能光伏板发电量大于第二预设发电量，切换复合型热棒的工作模式为太阳能供电和蒸汽压缩模式； 判断到环境空气温度低于土壤温度、土壤温度高于预设温度，太阳能光伏板发电量小于第一预设发电量、蓄电池发电量高于第一预设发电量，切换复合型热棒的工作模式为蓄电池供电和热虹吸模式； 判断到环境空气温度高于土壤温度、土壤温度高于预设温度、太阳能光伏板发电量小于第二预设发电量，蓄电池发电量高于第二预设发电量，切换复合型热棒的工作模式为蓄电池供电和蒸汽压缩模式； 判断到环境空气温度低于土壤温度、土壤温度高于预设温度、太阳光伏板发电量小于第一预设发电量、蓄电池发电量小于第一预设发电量、太阳能和蓄电池联合发电量大于第一预发电量时，切换复合型热棒的工作模式为太阳能发电联合蓄电池联合供电和热虹吸模式； 判断到环境空气温度低于土壤温度、土壤温度高于预设温度、太阳光伏板发电量大于第二预设发电量、蓄电池发电量小于第二预设发电量、太阳能和蓄电池联合发电量大于第二预发电量时，切换复合型热棒的工作模式为太阳能联合蓄电池供电和蒸汽压缩模式； 否则，该复合型热棒不运行； 所述复合型热棒的工作模式具体包括： 太阳能蓄电模式，该模式的复合制冷装置不运行，蓄电池接收太阳能光伏板发出的电量； 太阳能供电和热虹吸模式，该模式由太阳能光伏板供电，压缩机和电动膨胀阀关闭，仅风冷式冷凝器的风机耗电，液态制冷剂在直膨式蒸发器中吸收土壤中的热量，蒸发为气态制冷剂，气态制冷剂经过电动阀，进入地表的风冷式冷凝器，冷凝器中的气态制冷剂被环境低温空气冷凝为液态制冷剂，释放热量，并通过自力式三通阀的流入直膨式蒸发器，完成热虹吸模式循环，若有剩余电量可进入蓄电池蓄电； 太阳能供电和蒸汽压缩模式，该模式由太阳能光伏板供电，压缩机运行，自力式三通阀打开压缩机环路，电动膨胀阀打开，电动阀关闭，低温低压液态制冷剂在直膨式蒸发器中吸收土壤中的热量变成低温低压气体制冷剂，进入压缩机压缩成高温高压气体，然后进入风冷式冷凝器冷却至高温高压液体，向周围的高温空气释放热量，然后进入电子膨胀阀膨胀为低温低压液态制冷剂，再进入直膨式蒸发器，完成蒸汽压缩模式循环，若有剩余电量可进入蓄电池蓄电； 蓄电池供电和热虹吸模式，该模式由蓄电池供电，压缩机和电动膨胀阀关闭，仅风冷式冷凝器的风机耗电，态制冷剂在直膨式蒸发器中吸收土壤中的热量，蒸发为气态制冷剂，气态制冷剂经过电动阀，进入地表的风冷式冷凝器，冷凝器中的气态制冷剂被环境低温空气冷凝为液态制冷剂，释放热量，并通过自力式三通阀的流入直膨式蒸发器，完成热虹吸模式循环； 蓄电池供电和蒸汽压缩模式，该模式由蓄电池供电，压缩机运行，自力式三通阀打开压缩机环路，电动膨胀阀打开，电动阀关闭，低温低压液态制冷剂在直膨式蒸发器中吸收土壤中的热量变成低温低压气体制冷剂，进入压缩机压缩成高温高压气体，然后进入风冷式冷凝器冷却至高温高压液体，向周围的高温空气释放热量，然后进入电子膨胀阀膨胀为低温低压液态制冷剂，再进入直膨式蒸发器，完成蒸汽压缩模式循环； 太阳能联合蓄电池供电和热虹吸模式，该模式由太阳能光伏板和蓄电池共同供电，压缩机和电动膨胀阀关闭，仅风冷式冷凝器的风机耗电，复合制冷装置中的液态制冷剂在直膨式蒸发器中吸收土壤中的热量，蒸发为气态制冷剂，气态制冷剂经过电动阀，进入地表的风冷式冷凝器，冷凝器中的气态制冷剂被环境低温空气冷凝为液态制冷剂，释放热量，并通过自力式三通阀的流入直膨式蒸发器，完成热虹吸模式循环； 太阳能联合蓄电池供电和蒸汽压缩模式，该模式由太阳能光伏板和蓄电池共同供电，压缩机运行，自力式三通阀打开压缩机环路，电动膨胀阀打开，电动阀关闭，复合制冷装置中的低温低压液态制冷剂在直膨式蒸发器中吸收土壤中的热量变成低温低压气体制冷剂，进入压缩机压缩成高温高压气体，然后进入风冷式冷凝器冷却至高温高压液体，向周围的高温空气释放热量，然后进入电子膨胀阀膨胀为低温低压液态制冷剂，再进入直膨式蒸发器，完成蒸汽压缩模式循环； 其中，热虹吸模式和蒸汽压缩模式共用冷凝器和蒸发器； 所述第一切换模块包括电动阀和电动膨胀阀，所述电动阀和电动膨胀阀分别与风冷式冷凝器连接，所述电动阀和电动膨胀阀分别与直膨式蒸发器连接，所述电动阀和电动膨胀阀分别与控制模块连接； 所述第二切换模块包括压缩机和自立式三通阀，所述压缩机和自立式三通阀分别与风冷式冷凝器连接，所述压缩机和自立式三通阀分别与直膨式蒸发器连接，所述压缩机和自力式三通阀分别与控制模块连接； 所述控制模块包括温度传感器和控制器，所述温度传感器与控制器连接，所述控制器分别与电动阀、电动膨胀阀、压缩机、自力式三通阀、风冷式冷凝器和电能控制器连接。

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