【技术实现步骤摘要】
一种用于土壤温度调控的复合型热棒及其控制方法
[0001]本专利技术涉及温度调控装置领域，尤其涉及一种用于土壤温度调控的复合型热棒及其控制方法。
技术介绍
[0002]对于多年冻土地区，暖季冻土融化等将引起路基变形、拱起和倾斜等不良现象，影响高速铁路的稳定性，严重时甚至造成人员伤亡等问题。因此，要保证多年冻土区路基工程的稳定性和安全性，必须要保证冻土的承载力和热稳定性，防止冻土温度升高，避免冻土层融化。
[0003]为主动冷却路基，防止冻土区土壤温度升高，目前多采用块石层、通风管和热棒等技术。传统热棒一段埋入土壤，其余一段暴露在空气中。当空气温度明显低于土壤温度时，热棒土壤段的液态制冷剂被温度较高的土壤加热，吸收土壤热量并蒸发变成气态，上升至空气段；然后，气态制冷剂被低温空气冷凝，将热量释放至空气并冷凝成液态，在重力的作用下流回土壤段。但该类技术主要运用在冷季等大气温度较低的条件下，通过土壤的冷季蓄冷来抵抗暖季土壤温度的升高，无法实现土壤的全年制冷。特别是在冻土退化风险较高的暖季，传统热棒无法运行，不能有针对性地解决...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
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。2.根据权利要求1所述一种用于土壤温度调控的复合型热棒，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述一种用于土壤温度调控的复合型热棒，其特征在于，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。4.根据权利要求3所述一种用于土壤温度调控的复合型热棒，其特征在于，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。5.一种用于土壤温度调控的复合型热棒的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：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。6.根据权利要求5所述一种用于土壤温度调控的复合型热棒的控制方法，其特征在于，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...
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