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      水源熱泵,地源熱泵專業生產廠家-保定市春島地能空調

      典型方案

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      地源熱泵系統溫室大棚技術及案例
      發布人:保定春島地能空調   發布時間:2019-10-18

      國內溫室大棚發展迅速,現在形成了各式各樣的風格,主要有7種不同的種類和用途,分別是日光溫室、生態餐廳溫室、生產溫室、病蟲害檢疫隔離溫室、商業零售溫室、試驗溫室、觀賞溫室。


      常規的溫室大棚加溫方式:


      1、熱水采暖

      以熱水(60℃~80℃)為熱媒的采暖系統,由熱源鍋爐,熱水輸送管道,循環水泵,散熱器一級控制閥門等組成。與熱風和蒸汽采暖相比,一次性投資較多,循環動力大,熱損失小,運行較為經濟。一般冬季室外采暖設計溫度在-10℃以下且加溫時間超過三個月的,常采用熱水采暖系統。我國北方地區大都采用熱水采暖。


      2、蒸汽采暖

      以蒸汽為熱媒的采暖系統,組成與熱水采暖系統相近。一般在有蒸汽資源的地方或有大面積連片溫室群供暖時,為了節約投資,才選用蒸汽采暖系統。


      3、熱風采暖

      熱風系統是利用熱源將空氣加熱到要求的溫度,然后由風機將加熱空氣送入溫室中。


      相比熱水加溫系統,熱風采暖設備投資低,安裝簡單,但是運行費用較高。主要使用在冬季采暖時間短的地區,尤其適合于小面積單棟溫室。在我國主要使用在長江流域以南地區。


      4、電熱采暖

      利用電流通過電阻大的導體將電能轉變為熱能進行空氣或土壤加溫的加溫方式。溫室中常用的電加熱線有空氣加熱線和地熱加熱線兩種。采用電熱采暖不受季節地區限制,可根據種植作物的要求和天氣條件控制加溫的強度和加溫時間,具有升溫快,溫度分布均勻,穩定,操作靈便等優點。缺點是耗電量大,運行費用高。多用于育苗溫室的基質加溫和實驗溫室的空氣加溫等。

      地源熱泵技術現如今正處在一個急速上升的過程中,作為地源熱泵技術本身不管在國外還是國內已經非常成熟。已經廣泛的應用于住宅、辦公、商場、工廠、體育場館以及多種大型建筑。作為一個完全無污染的綠色環?照{形式,他的最大優點還在于節省了空調系統的運行費用以及土地空間,而我們需要付出的僅僅是多一點點的投資。并且,我們可以從技術方面分析熱泵技術應用于溫室大棚的可行性。


      1、大多數溫室大棚的溫度需求范圍為30℃以內,不管是使用燃油還是電加熱系統,所得到的溫度都要遠高于這個溫度范圍,無形中增加溫度損耗。而熱泵空調系統供暖溫度在45℃~55℃,屬于低溫供暖,溫差小,損耗小,避免了能源的浪費。


      2、熱泵系統的供暖能效比高達4.0,意思就是說,我們利用1kW的電能,經過熱泵轉換,就能得到4kW甚至更多的熱能。大大超過了電加熱系統1.0的能效,更不用說燃油還不到1.0的能效了。由此可見,大大減少后期的運行費用。


      3、熱泵系統特別是水地源熱泵系統大大減少了對場地的占用,并且系統真正實現了0排放。不僅減少了對耕地的占用,并且大大減少了對環境的污染。


      運行費用分析


      溫室冬季生產需要消耗大量能源。


      我國除熱帶地區的溫室冬季生產不需要加溫外,大部分地區冬季都比較寒冷,有的地區嚴寒期甚至長達120-200天,要保證種植作物的正常生長和發育,溫室生產,都必須配置加溫,人工補充熱量。


      根據所在地區不同,溫室加溫的時間也長短不一,東北地區加溫時間大約需要5~6個月,華北地區需要3~5個月。我國南方地區的連棟溫室,尤其是花卉生產溫室和育苗溫室,冬季生產也需要進行加溫或臨時加溫。一般,連棟溫室加溫年耗煤量約為90~150kg/m2,燃煤成本占整個生產成本的30%~50%。設計不合理的溫室或地處嚴寒地區的溫室,加溫耗煤可能會遠遠超出上述指標。


      因此,能量消耗大是影響大型溫室經濟效益的重要因素之一。


      目前,我國建設的大型溫室,北緯35°地區,冬季加溫耗能費約占總成本的30% ~40%,北緯40°地區約占40%~50%,北緯43°及以上地區約占60%~70%。


      北緯40度左右地區:連棟溫室加溫能耗100~250W/ m2,燃煤消耗60~150kg/(m2·年)= 40~100噸/(畝·年),采暖煤、水電費用占生產成本的50%~70%


      工程實例


      中國農業大學上莊試驗站日光溫室地源熱泵系統


      水源熱泵系統,末端風機盤管(溫度控制開啟)供暖性能指數約為3.83,每日供暖耗電量約為0.15kwh/(m2d),供暖費用約為0.12元/(m2d)。


      在整個冬季加溫期間,溫室夜間加溫效果穩定,夜間可以有效地維持室內氣溫在18℃以上,同時,室內濕度保持在70%~80%左右,可以有效避免普通日光溫室中夜間出現的接近95%以上的高濕度狀況。


      一棟480m2左右的日光溫室冬季采暖費用(不含人工費)達到8600元,合18元/(m2年)。地源熱泵供暖、天然氣供暖、燃煤熱水供暖以及燃油熱風供暖幾種溫室采暖方式的相對運行費用分別約為1.20,1.31,1.00,3.36。


      地源熱泵供暖的運行費用略高于燃煤熱水供暖,但低于天然氣供暖和燃油熱風供暖。


      雖然在運行費用方面,地源熱泵系統供暖與傳統的燃煤熱水供暖還不具有優勢,但其顯著的節能減排效果以及不會對溫室建設地區造成污染的優點,目前尤其是在城市郊區發展具有特殊的意義。


      西三旗生態園:

      溫室面積9504m2,跨度33米,開間8米,天溝高7.5米,頂高8.65米,溫室主體骨架為工字鋼結構。


      系統配置:


      熱泵主機2臺,1用1備。

      制熱功率1251kw,耗電量258kw;

      制冷功率1020kw,耗電量192kw。

      末端采用風機盤管331臺,每臺耗電量50w。

      生態酒店內種熱帶植物,室內溫度全天保持在22℃左右,最高溫差達到26℃。

      使用地源熱泵比使用普通空調節約能耗30%左右。


      草莓博覽園:

      草莓博覽園標志性建筑“三中心”占地5萬平米,連棟溫室面積4.4萬平米,園區綠化面積22萬平米。

      博覽園地源熱泵系統包含智能溫室及“三中心”建筑的采暖及空調系統。

      供熱總面積達9.3萬平米,共設置120米深的地源換熱孔2110個。

      跟普通燃煤鍋爐相比一年可以節約標煤760噸,直接減少二氧化碳排放1400噸。


      北京鮮花港:

      鮮花港一期溫室及其附屬設置占地面積400畝,建筑面積22萬平米。

      鮮花港花卉生產基地擁有17萬平米的智能溫室,是北京最大的設施花卉生產基地之一。


      鮮花港是國內首次在農業設施上大規模自主開發淺層地能,地熱新能源等節能環保技術的標桿項目。


      鮮花港采用的供暖系統,屬于地源熱泵,水源熱泵,地熱梯級利用加燃氣鍋爐調峰的復合式能源利用方案供暖方式,比傳統能源提高30~50%的效率。

      鮮花港的供暖總負荷達4.6萬kw。


      該系統有4口深層地熱井,33口水源井和1900多口150米深的土壤源換熱孔。


      鮮花港溫室不設暖氣片,而是把導熱管鋪設在地板下。


      夏季,鮮花港利用熱泵技術把地下100多米14度的冷水抽上來,通過風機盤管制成冷氣均勻的輸送到溫室,從而實現降溫催花。經過測算,運行費用53元每年每平米。


      總結

      冬季在溫室中使用地源熱泵系統供暖比采用傳統的燃煤熱水或燃油燃氣供暖方式運行費用要低30%以上。而夏季降溫工況下,由當前的實驗觀察和理論分析可知,地源熱泵空調系統無論在降溫效果方面還是節能方面都落后于當前中國溫室普遍采用的濕簾-風機降溫系統。


      這是因為濕簾- 風機系統是利用水的蒸發潛熱降溫,而熱泵系統風機盤管制冷采用的是顯熱降溫,所以,前者的降溫效果要快,運行費用也相應地要低一些(溫室采用濕簾- 風機系統降溫風機耗能約為2 元/(m2·a),不過濕簾- 風機系統存在耗水量大和空氣濕度大等缺點。


      因此,夏季在溫室中可以采用濕簾- 風機、地源熱泵聯合降溫系統,合理搭配使用兩個系統,既可以減少投資費用和運行成本,又可以解決單一使用濕簾- 風機系統帶來相對濕度較大,易引發病蟲害和抑制蒸騰作用等問題。


      地源熱泵作為一種低溫供暖形式已經逐漸的取代常規供熱形式使用在溫室大棚中。而溫室大棚技術也在新農村建設中起到尤為重要的作用。利用地源熱泵技術,解決溫室溫度需求,減少了污染,使用壽命遠大于電加熱及燃油鍋爐形式。運行費用減少了70%以上。值得在溫室大棚建設中大力推廣。

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