地源热泵系统温室大棚技术及案例 地源热泵案例

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 。
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 。

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