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地源热泵系统温室大棚技术及案例 地源热泵案例

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地源热泵案例(温室技术及地源热泵系统案例)
温室在我国发展迅速，现已形成多种风格，主要包括日光温室、生态餐厅温室、生产温室、病虫害检疫温室、商业零售温室、实验温室、观赏温室等七种不同类型和用途 。传统温室加热模式:
1.热水供暖
以热水(60℃~80℃)为热媒的供暖系统由热源锅炉、热水管道、循环水泵、散热器一级控制阀等组成 。与热风、蒸汽加热相比，一次性投资多，循环功率大，热损失少，运行更经济 。一般冬季室外采暖设计温度在-10℃以下，采暖时间超过三个月时，往往采用热水采暖系统 。热水供暖多用于中国北方 。
2.蒸汽加热
以蒸汽为热媒的供暖系统类似于热水供暖系统 。一般在有蒸汽资源或大面积连片温室的地方，为了节省投资，选择蒸汽供暖系统 。
3.热风供暖
热风系统利用热源将空气体加热到需要的温度，再由风机将加热后的空气体送入温室 。
与热水供暖系统相比，热风供暖设备投资低，安装简单，但运行费用高 。主要用于冬季供暖时间短的地区，特别适用于小面积的单体建筑温室 。在中国，它主要用于长江流域南部 。
4.电热供暖
空气体或土壤加热的一种加热方式，通过高电阻的导体将电能转化为热能 。温室大棚常用的电热丝有空燃气电热丝和地热电热丝 。电加热不受季节和地域限制，加热强度和时间可根据种植作物的要求和天气情况控制 。具有加热速度快、温度分布均匀、稳定、操作方便等优点 。缺点是功耗高，运行成本高 。它用于多苗圃温室的基质加热和实验温室的空气体加热 。
地源热泵技术目前正处于一个快速上升的过程中 。作为地源热泵技术本身，无论在国外还是在国内都已经非常成熟 。已广泛应用于住宅、办公室、商场、工厂、体育场馆及各种大型建筑 。作为一种完全无污染的绿色空调制系统，它最大的优点就是节省了空调制系统的运营成本和土地空空间，而我们只需要多付出一点点投资 。此外，还可以从技术层面分析热泵技术应用于温室的可行性 。
1.大多数温室的温度需求范围在30℃以内 。无论使用燃油还是电加热系统，所获得的温度都远远高于这个温度范围，无形中增加了温度损失 。而热泵空调节系统的供热温度为45℃~55℃，属于低温供热，温差小，损失小，避免了能源的浪费 。
2.热泵系统的制热能效比高达4.0，也就是说我们用1kW的电能经过热泵转换后，可以获得4kW甚至更多的热能 。大大超过了电采暖系统1.0的能效，更不用说低于1.0的燃油能效了 。可见后期运营成本大大降低 。
3.热泵系统，尤其是水地源热泵系统，大大减少了场地占用，系统真正做到了零排放 。不仅减少了对耕地的占用，也大大减少了对环境的污染 。
运营成本分析
冬季温室生产需要大量能源 。
我国热带地区温室生产除冬季不需要供暖外，大部分地区冬季相对寒冷，部分地区甚至有120-200天的严寒期 。为了保证种植作物的正常生长发育，温室生产必须配备加热和人工热量补充 。
根据地区不同，温室的供暖时间也不同，东北地区大概需要5-6个月，华北地区需要3-5个月 。我国南方连栋温室，尤其是花卉生产温室和育苗温室，冬季也需要供暖或临时供暖 。一般连栋温室供暖年耗煤量约为90~150kg/m2，煤炭成本占总生产成本的30%~50% 。如果温室设计不合理或位于严寒地区，采暖耗煤量可能远远超过上述指标 。
因此，高能耗是影响大型温室经济效益的重要因素之一 。
目前，冬季采暖能耗约占我国建造的大型温室总造价的30% ~40%，总造价的40%~50%，43及以上占总造价的60%~70% 。
北纬40度左右:连栋温室采暖能耗100 ~ 250 W/m2，耗煤量60 ~ 150kg/(m2/年)= 40 ~ 100吨/(亩/年)，采暖用煤和水电费用占生产成本的50% ~ 70% 。
个案研究
中国农业大学上庄实验站日光温室地源热泵系统:
对于水源热泵系统，末端风机盘管(温控开启)制热性能指标约为3.83，日制热功耗约为0.15kwh/(m2d)，制热成本约为0.12元/(m2d) 。
在整个冬季采暖期内，温室夜间供暖效果稳定，可有效保持夜间室内温度在18℃以上，同时室内湿度保持在70%~80%左右，可有效避免普通日光温室夜间近95%的高湿度 。
【地源热泵系统温室大棚技术及案例 地源热泵案例】一个480m2左右的日光温室冬季供暖费用(不含人工)达到8600元，相当于18元/(m2·年) 。地源热泵供暖、天然气供暖、燃煤热水供暖和燃油热风供暖的相对运行成本分别约为1.20、1.31、1.00和3.36 。
地源热泵供暖的运行费用略高于燃煤热水供暖，但低于天然气供暖和燃油热风供暖 。
虽然地源热泵系统在运行成本上并不优于传统的燃煤热水供暖，但其显著的节能减排效果和不会对温室建设区域造成污染的优势，在当前尤其是城市郊区具有特殊的意义 。
西岐生态园:
温室占地9504m2，跨度33米，开间8米，檐沟7.5米，屋顶8.65米 。温室的主体框架是工字钢结构 。
系统配置:
两台热泵，一用一备 。
加热功率1251kw，耗电量258kw；
制冷功率1020kw，耗电量192kw 。
末端有331台风机盘管，每台耗电量为50w 。
生态酒店内种植热带植物，室内温度全天保持在22℃左右，最高温差达到26℃ 。
与普通空调节相比，地源热泵的能耗降低30%左右 。
草莓博览园:
草莓博览园地标“三个中心”占地5万平方米，连栋温室面积4.4万平方米，绿化面积22万平方米 。
世博园地源热泵系统包括智能温室和“三中心”建筑的供暖和空调节系统 。
总供热面积9.3万平方米，地源换热孔2110个，深度120米 。
与普通燃煤锅炉相比，一年可节约标准煤760吨，直接减少二氧化碳排放1400吨 。
北京鲜花港:
华钢一期温室及附属设施占地400亩，建筑面积22万平方米 。
鲜花港花卉生产基地拥有17万平方米的智能温室，是北京最大的设施花卉生产基地之一 。
华钢是中国第一个大规模自主开发浅层地热能、农业设施地热能等节能环保技术的标杆项目 。
花港采用的供暖系统属于地源热泵、水源热泵、燃气锅炉地热梯级利用的复合能源利用方案，比传统能源提高效率30-50% 。
华钢总供热负荷为4.6万千瓦 。
该系统拥有4口深层地热井、33口水源井和1900多个150m深的土壤源换热孔 。
华钢温室没有散热器，但热管铺设在地板下 。
夏季，花港利用热泵技术将地下100多米、14度的冷水抽上来，风机盘管制造的冷空气均匀输送到温室，起到降温、催花的作用 。
经计算，运行费用为每年每平方米53元 。
摘要
在冬季，温室使用地源热泵系统的运行费用比传统的燃煤热水或燃油燃气供热方式低30%以上 。然而，在夏季降温条件下，根据目前的实验观察和理论分析，地源热泵空空调系统在降温效果和节能方面落后于我国温室大棚常用的湿帘-风机降温系统 。
这是因为湿帘-风机系统利用水的蒸发潜热降温，而热泵系统的风机盘管系统利用显热降温 。所以前者的降温效果更快，运行费用相应更低(温室使用湿帘-风机系统的降温风机能耗约为2元/(m2·a)，但湿帘-风机系统存在耗水量大空湿度高等缺点 。
因此，夏季温室可以采用湿帘-风机-地源热泵联合供冷系统 。两种系统的合理组合不仅可以降低投资成本和运行成本，还可以解决湿帘-风机系统单一使用导致相对湿度高、易引起病虫害和抑制蒸腾等问题 。
地源热泵作为一种低温供暖方式，已经逐渐取代了传统的供暖方式，开始在温室中使用 。温室技术在新农村建设中也发挥着尤为重要的作用 。采用地源热泵技术，解决了温室的温度要求，减少了污染，使用寿命比电加热、燃油锅炉长很多 。运营费用减少了70%以上 。在温室建设中值得推广 。

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