一种人工地热取暖装置，它属于一种人工环境调控设备，适用于北方地区的冬季。 现在北方地区进入冬季后都需要采暖。采暖的方法大多是使用煤等燃料燃烧，加热循环水供热。虽然这种方法供热取暖简单，但是要消耗大量的一次能源，这一方面是加大了运行成本，而且更重要的是对环境产生较大的污染。
本发明的目的是发明一种人工地热取暖装置，它不使用有污染的化石燃料，不会对环境产生污染。
本发明的结构如附图1所示，它有太阳能集热器1，地层蓄热浅水井2、地层蓄热深水井3、可逆循环电潜泵4和5、室内散热器6、其特征在于：在室内散热器6输入端有数控流量阀7，在太阳能集热器1的输入端有数控循环泵21，数控循环泵21的输入端与地层蓄热深水井3和室内散热器6的输出端相连，太阳能集热器1的输出端与数控流量阀7输入端和地层蓄热浅水井2相连，在太阳能集热器1的输出端有热水温度传感器8，在地层蓄热深水井3井口有冷水温度传感器9，在被供暖建筑内有室内温度传感器10，在建筑物外有室外温度传感器11，有标准工业控制介面12，在标准工业控制介面12中插有分别与热水温度传感器8，冷水温度传感器9，室内温度传感器10和室外温度传感器11相连的测量适配模块14、15、16、和17，在标准工业控制介面12中还分别插有与可逆循环电潜泵4和5以及数控循环泵21控制端相连并对其进行控制的控制适配模块18、19和22，在标准工业控制介面12中还插有与数控流量阀7控制端相连并对其进行控制的控制适配模块20，标准工业控制介面12通过串口与中央控制计算机13相连。
附图1为本发明的结构示意图。
附图2为本发明取暖、降温可逆的一个实施例示意图。
本发明的工作原理如下：
中央控制计算机13通过标准串行通讯接口，采用定时扫描的方法，对各个测控单元进行控制。中央控制计算机13在程序的控制下，采用定时中断的方法，定时发出选通与热水温度传感器8相连的测量适配模块14地地选信号。该信号通过标准串行通讯接口由标准工业控制介面12接收后，标准工业控制介面12选通相应的测量适配模块14。然后，测量适配模块14把与之相连的热水温度传感器8测得的由太阳能集热器1输出的供热热水温度值模拟量经A/D变换后反送回中央控制计算机13。中央控制计算机13在需要检测冷水进水温度、室内温度或室外温度时，也和检测热水温度的过程一样。首先由中央控制计算机13通过标准串行通讯接口发出选通与相应温度传感器9、10或11相连的测量适配模块15、16或17的地址选通信号。标准工业控制介面12接收到地址选通信号后，选通相应的测量适配模块15、16或17。当测量适配模块15、16或17被选通后，把由与之相连的温度传感器9、10或11测得的冷水进水温度值，建筑物内空气温度值或是建筑物外空气温度值模拟量经A/D变换后，反送回中央控制计算机13。中央控制计算机13在采集到上述热水供水温度、冷水进水温度、室外温度和室内温度后，与控制模型比较。通过计算，如果室内温度低于设定温度并且室外温度低于室内温度时，需进行供热取暖，如果测得的由太阳能集热器1输出的热水温度高于由控制模型根据最佳采热效率设定的控制温度时，中央控制计算机13通过标准串行通讯接口发出选通与数控流量阀7相连并对其进行控制的控制适配模块20的地址选通信号，标准工业控制介面12在收到该地址选通信号后，选通相应的控制适配模块20。该控制适配模块20被选通后，中央控制计算机13发出增大其流量的数字信号，由控制适配模块20锁存并经D/A变换后，驱动数控流量阀7改变控制流量，增大了室内散热器6的输入量。同时，中央控制计算机13通过标准串行通讯接口发出选通与数控循环泵21相连并对其进行控制的控制适配模块22的地址选通信号，标准工业控制介面12在收到该地址选通信号后，选通相应的控制适配模块22。该控制适配模块22被选通后，中央控制计算机13发出增大其流量的数字信号，由控制适配模块22锁存并经D/A变换后，驱动数控循环泵21改变输出流量。在需进行供热取暖，而测得的热水温度低于最佳温度时，中央控制计算机13除发出增大数控流量阀7流量的信号外，还通过标准串行通讯接口分别发出选通与可逆电潜泵4或5相连并对其进行控制的控制适配模块18或19的地址选通信号。标准工业控制介面12在收到地选信号后，选通相的应的控制适配模块18或19。对于控制适配模块18，中央控制计算机13发出使其所控可逆电潜泵4反向处于注水状态运行，以及相应运行工况的数字信号量，由控制适配模块18锁存并经D/A变换后，驱动可逆电潜泵4运行。同时，对于控制适配模块19，中央控制计算机13发出使其所控可逆电潜泵5正向处于抽水状态运行，以及相应运行工况的数字信号量，由控制适配模块19锁存并经D/A变换后驱动电潜泵5运行。同时，中央控制计算机13还控制数控循环泵21减少输送流量。通过可逆电潜泵4和5的输送由地层中所蓄热水补充取暖热量。当中央控制计算机13检测到室外温度高于室内设定控制温度时，中央控制计算机13控制使本发明处于非供暖的蓄热状态，中央控制计算机采用上述选通相应控制适配模块的方法，使数控流量阀7关闭，同时控制使可逆电潜泵4处于抽水运行状态，电潜泵5处于注水运行状态。两电潜泵4和5的运行工况由中央控制计算机13根据所检测到的供热热水温度，进水冷水温度决定，使太阳能集热器1有最佳的采热效率。
本发明使用太阳能集热器吸收太阳能做取暖能量，在计算机、标准工业控制介面以及各种测控模块这种机电一体化测控方式下，利用地下蓄水层蓄热，可以使夏天所得的太阳光能量用于冬天取暖，使太阳能得到充分的利用，中央控制计算机内控制程序有较佳的控制策略，可以使本发明运行在很高效率状态。本发明在供暖时，不会对环境产生任何污染。
本发明可以有如附图2的结构形式，可以在室内散热器6的输出端还接有一个数控四通阀23，在标准工业控制介面12中也插有与数控四通阀23相连并对其进行控制的控制适配模块24。夏天，当中央控制计算机13所采集的室内温度高于设定的被控温度，同时室外温度高于室内温度时，中央控制计算机13通过标准串行通讯接口发出选通与数控四通阀23相连并对其进行控制的控制适配模块24的地址选通信号。标准工业控制介面12在收到地址选通信号后选通相应的控制适配模块24。选通后，中央控制计算机13发出使数控四通阀23处于使室内散热器6的输出端与太阳能集热器1的输入端断路而使太阳能集热器1的输入端与室内散热器6的输入端通路的状态（附图2中的状态）。同时中央控制计算机13仍控制可逆循环电潜泵4处于注水状态而可逆循环电潜泵5处于抽水状态。这时由深水井3中抽出的冷水被送入室内散热器5，吸收室内热量使其降低室内温度后再送到太阳能集热器1中加热，然后再被注回地下蓄热水层中，以供冬季使用。由于夏季投射到地面的太阳能热量被吸收，减少了局部温升，这同样也减少了制冷空调消耗的能量。
在如附图2的结构形式中，可以在太阳能集热器1不工作（如晚上、阴天等）时，把用于降温后的水回注到冷水层中，以供夏季使用。
在本发明中，中央控制计算机13和标准工业控制介面12都可以和建筑物内其它设备共用，只用在标准工业控制介面12中插入相应的测控适配模块，并接有相应的测量元件和执行元件即可，成为机电一体化装置。
在本发明中，太阳能集热器1可以是如专利申请号为CN93109062.8、CN93109063.6或CN93109064.4太阳能集热器。在本发明中，地层蓄热浅水井2、地层蓄热深水井3中的可逆循环电潜泵4和5的结构形式可以如专利号为CN92200004、CN92100347.1以及CN91111356.8所述的结构形式。数控流量阀7可以使用如专利申请号为CN91232100的数控阀门，或是使用如专利号为CN89102085的数控阀门。数控循环泵21为数控三端器件驱动的液体泵。数控三端器件可以使用如专利申请号为CN91101413.6的数控三端器件，也可以使用如专利号为CN91200002的数控三端器件。数控循环泵21还可以使用如专利号为CN92209705的机电一体化数控锅炉给水泵。
在本发明中，标准工业控制介面12可以选用美国ME公司（MECHATRONIC EQUIPMENT INC.）的I/O 32，或是美国OPTO 22公司的PB16AH。中央控制计算机13可以选用美国OPTO 22公司的LC4控制器，也可以选用美国ME公司的PCS-1工业过程控制工作站，还可以选用普通PC计算机。适配模块14、15、16和17可以采用OPTO 22公司的AD3或类似的A/D转换模块。适配模块18、19和22可选用OPTO 22公司的DF3或类似的D/F转换模块。适配模块22和可有的适配模块24可选用OPTO 22公司的DK3或类似的开关量转换模块。