南京地区玻璃温室中地源热泵的加温效果及效益分析

为研究低纬度地区玻璃温室中地源热泵系统应用的可行性,在南京市溧水区的玻璃温室中进行了地源热泵系统加温试验。结果表明,地源热泵系统能够有效增加玻璃温室内的温度,制热系数达到3.39,较传统的燃煤锅炉加温平均节能36.38%;冬季使用地源热泵系统加温日运行费用为0.24元/m2,低于采用燃煤锅炉加温的日运行费用0.29元/m2。     

太阳能 地能热泵耦合系统在沼气工程厌氧发酵增温中的设计与应用

针对300 m3一体化厌氧罐设计一套太阳能 地能热泵耦合系统,以地源热泵系统为主,太阳能加热系统为辅,根据天气情况切换运行模式。通过热负荷计算出总需热量为1 984 MJ·d-1,选择型号为PR090 GRB博拉贝尔主机1台,地埋管系统设计孔深80 m,钻孔总数9个。换热器设计为单U型埋设,孔位采取矩形或三角形布置,孔间距4～5 m。太阳能集热器选用皇明公司生产的JPH 50TT18 00°型,集热面积34 m2。经计算,地埋管地源热泵系统年能耗约为26万元,年运行费用可节省11万元,年减排CO2 1325 t、碳粉尘361 t、SO2 399 t、氮氧化物02 t。从节能性和经济性来说,该系统具有较好的实用性和推广性。     

太阳能与地源热泵联合温室大棚系统的设计

温室大棚是现代农业中不可替代的技术,但其受天气影响比较大,采用太阳能—地源热泵联合系统作业的方式,可充分利用二者的优势,使得温室大棚一年四季稳定运行。为此,设计了太阳能与地源热泵联合温室大棚系统及该系统的PLC控制回路,并对其可行性进行了简要分析,可为后续太阳能—地源热泵联合系统在温室大棚中的应用提供参考。     

养殖水暖锅炉控制系统设计

为便于适时监控传统养殖水暖锅炉的运行状况,设计了一套自动的控制系统.采用PLC控制系统实现了缺水自动给水、降温自动鼓风的功能;补水泵控制系统能够对其运行状况进行监测、报警、控制,确保锅炉正常可靠地运行.     

温室太阳能与空气源热泵联合加热的试验研究

温室太阳能与空气源热泵的结合节能环保,并且能够有效解决太阳能不稳定、不易控制的问题。本文设计了温室太阳能-空气源热泵联合加热系统,并对该装置进行试验研究和讨论,结果表明太阳能-热泵联合运行可以提高系统的制热效率。     

双热源太阳能热泵温室供暖系统的设计与构建

当前农业温室的调控消耗了大量的燃煤,该问题制约了温室甲鱼养殖业的发展,因此利用太阳能热泵技术为温室供暖是很有必要的。参照工厂化甲鱼养殖温室构建了30 m~2实验温室,以浙北地区的气象数据为基础计算了实验温室的热负荷。以实验温室为研究对象,设计了双热源混联式太阳能热泵供暖系统并优化了系统结构,提高了系统的能效比和运行的稳定性,且系统的运行方式灵活多选。以实验温室热负荷计算结果为基础进行了系统的部件选型,构建了太阳能热泵供暖系统实验台,实验台设置了开展实验研究所需的温度、流量及辐照度等传感器采集相关参数。系统为太阳能单独运行、空气源热泵单独运行、热泵太阳能串联运行、太阳能热泵并联运行等多种运行模式下的实验研究,可获得各种运行模式下太阳能、热泵和系统整体的性能参数,为开展试验研究打下了基础,同时也可为同类设备的设计与应用提供参考。     

太阳能-土壤源热泵空调系统研究

提出了太阳能—土壤源热泵空调系统的概念,研究了该系统的工作原理。对地源热泵和热管式太阳能集热器的热力计算方法进行了理论分析;结合工程实例,介绍了太阳能地源热泵空调系统的设计思路和运行方式。     

地源热泵在日光温室中的应用

介绍了一种新型加热方式-地源热泵,并在顺义三高建造了地源热泵加热温室,对其加热效果进行了试验。测试结果表明,室外、试验温室与对照温室夜间平均温度分别为-7.9℃、14.4℃和8.7℃,加温效果明显。地源热泵加热与传统燃煤锅炉相比,平均节能为29.6%。     

温室太阳能与空气源热泵联合加温系统的试验

为了探索太阳能、空气源热泵技术在设施农业领域的应用方法和发展潜力,寻求解决温室加温费用高、存在污染等问题的方法,对一种用于温室的太阳能和空气源热泵联合加温系统进行了实验研究,介绍了系统的总体设计和试验方法,并在昆明地区对系统性能和温室加温效果进行了实验。结果表明：在昆明地区最冷月1月,蓄热水箱平均水温可达41.1℃,空气源热泵运行时,制热系数COP平均值均在3以上。无论晴天还是阴天,温室都能够满足作物生长需求。为太阳能空气源热泵联合作为温室有效的加温系统提供了一定的理论依据。     

地源热泵空调系统在温室中跨季节蓄热运行的性能

温室作为设施农业的主体,其温度调节尤为重要。通过地源热泵空调系统,对温室进行跨季节蓄热,高效节能,清洁环保。以北京某温室及其地源热泵空调系统为研究对象,分析跨季节蓄热系统在温室中的运行性能。采用DeST软件进行建模,分析负荷和室温变化规律,确定系统的运行特性,再结合工程实际数据,探究地源热泵空调系统的运行效果,分析系统运行的稳定性。结果表明,全年热、冷负荷总量比值为1.0:1.1,可实现温室能源跨季节的自供给利用;温室室温维持在20.0~25.0 ℃,能够满足高档花卉的生长温度需求;热泵源侧进水温度维持在11.4~23.7 ℃,可以满足相关规范要求;全年地埋管处土壤温度升高1.3 ℃,变化相对稳定。综上可知,地源热泵系统在温室中运行效果显著,稳定性较强,具有良好的经济和节能减排效益。     

温室太阳能污泥干化系统的设计及试验研究

为提高污水处理厂污泥处理处置水平,探求温室太阳能和热泵技术在污泥干化领域的应用方法,设计一种新型温室太阳能污泥干化系统。该系统主要由温室、翻泥机、辅助热源、通风系统、保温系统组成。在河南地区对系统的核心部件,扰流风机、翻泥机和热泵系统进行了热性能试验研究。结果表明:扰流风机扰乱了温室内部的温度分布,使上部的热能向下部流动,温室底部温度提升了3~5 ℃;在本研究涉及的风速范围内,风速为2~6 m/s时对污泥干化起促进作用,6~8 m/s时,干化含水率减小缓慢,此时对污泥干化系统扰动较大。翻泥机翻泥的时间间隔与温室内热能相关,间隔为30~70 min范围内与干化含水率存在线性关系;在太阳能不足的冬季使用水源热泵系统较使用空气源热泵系统污泥干化含水率提高了11%,双系统较水源热泵系统提高了8%。试验验证结果表明:1 000 m²的温室污泥干化系统,日均处理污泥约10 t。     

基于太阳能-空气能双能源温室加温的试验平台设计及节能效益分析

目前,我国现代温室冬天普遍采用燃煤锅炉或者直接电加热进行加温,这2种方式运行成本都较高,不符合我国大力提倡节约和开发新能源的政策,为此,提出基于PLC可编程控制的太阳能-空气能双能源加温系统进行温室加温,可充分利用可再生能源,并以微型温室为载体进行太阳能-空气能双能源加温系统中的加热设备、控制设备、蓄热设备和散热设备进行设计,并通过本试验平台给微型温室进行单独太阳能-空气能双能源加温、单独空气能温室加温和单独电加热加温,在能源消耗方面进行节能效益分析,试验结果表明,运用太阳能-空气能双能源加温系统比单独运行空气能加温、电加温在节能方面效益明显,节能10%以上。     

石家庄地区地源热泵与太阳能复合空调系统的应用研究

针对我国北方地区地源热泵空调系统普遍存在的热平衡失调问题,设计了一款地源热泵与太阳能复合空气调节系统,并于2010年在石家庄市的老年公寓工程改造中应用。结果表明该系统效果良好,改造后比改造前地埋管换热器初始出水温度提高6℃;最低出水温度提高5℃;地源热泵机组能效比由1.67提高到3.82;冬季运行费用由20元/m2降低至11元/m2;该工程冬季总运行费用由5万元降低至2.75万元。该实例证明该系统结合了地源热泵和太阳能的各自优点,在石家庄地区应用效果明显,并且用于太阳能系统的初投资4.5万元一年后已收回成本,有推广应用的价值。     

半地下式日光温室太阳能利用分析

半地下式日光温室的下沉深度不仅影响室内太阳能得热,也影响温室向室外的散热,科学评价温室内光能利用十分重要.建立了半地下式温室内太阳能得热、热负荷、太阳能供热保证率的计算模型,并针对沈阳地区12月22日(冬至日)、1月20日(大寒日)及2月20日3个典型日,分析了10,12,14m 跨度温室在下沉0.3,0.6,1.0 m情况下室内太阳能的热利用.结果表明:太阳能供热保证率随下沉深度、跨度的增加而降低;保持跨度、下沉深度不变,1 月 20日太阳能供热保证率最低,平均为20%;2月20日太阳能供热保证率最高,平均为67.5%.应用本研究建立的模型可以对任何地区的温室进行光能利用分析.     

地源热泵空调系统在日光温室中的加温效果

本试验通过对比测量有无地源热泵系统的两栋日光温室内的温度、空气湿度等环境因素.分析评价了地源热泵系统在日光温室冬季应用的效果.结果表明:在室外最低气温-8.8℃的条件下,热泵温室内的平均气温可达到21.5℃,比对照温室平均气温高13.7℃.比室外平均气温高23.9℃.热泵温室内的相对湿度在48%～74%范围内变化,其平均相对湿度较对照温室低20%,比室外条件低31%.地源热泵系统运行时,其制热系数COP为4.16.由此可见,应用地源热泵系统进行加温,其目光温室内的温度和湿度不仅可以满足作物生长发育的需要.而且系统供热性能较高,节能效果较好.     

地源热泵技术在中国温室设施中的应用探讨

当前在中国温室设施中应用和推广地源热泵技术尚存在诸多不利因素,大大限制了该项技术在设施农业领域中的发展。为探寻合理的解决途径,对地源热泵空调系统的关键技术和其在中国的发展概况进行了相关的阐述和分析,并以中国农业大学上庄实验站已经建成使用的地下水式温室地源热泵空调系统为实例,介绍该系统的组成、工作流程、性能参数和使用情况,探讨温室地源热泵空调系统在推广和使用中可能出现的投资较高,长时间运行性能不稳定等问题,分析其原因并提出相应的对策建议。     

地源热泵系统在输气站场内的应用及节能分析

输油气站内生活采暖和制冷设备大多是电暖器和空气源热泵,能耗较高.从节能角度出发,分析了地源热泵技术的工作原理、工作过程及其相对于空气源热泵的优势.以北京某输气站为例,根据站内地质、气候特征,按照埋地换热器、负荷、流量设计计算方法,确定设备型号、传热介质类型及地埋管布局,在输气站内设计建造地源热泵系统.按照有关标准,对该系统进行节能监测,并分析其节能效果,结果表明:与空气源热泵相比,该系统节能率为27.62％;与电暖器相比,节能率可达63.81％,节能效果明显,长期运行经济效益可观,具有推广应用价值.     

太阳能与空气源热泵耦合供热技术应用研究

在我国北方村镇建筑,供暖上仍然存在着很多资源配置不合理、污染严重等问题。随着清洁能源的发展,各种太阳能耦合空气源热泵系统的研究也得到越来越多学者的关注。本文主要根据国内外研究成果,综合论述太阳能集热系统和空气源热泵系统不同耦合方式的研究。从实际应用的角度出发,针对太阳能耦合空气源热泵系统不同运行方式、研究进展进行分类总结,提出相应的优缺点及适用条件。同时,提出一种新型以双源蒸发器为核心部件的双源耦合系统,可实现能源的T级利用,为北方地区清洁能源供暖提供一种可行性方案和技术支持。     

水源热泵在温室加温中的应用研究

采用多层覆盖、减小直接加热空间的温室节能设计措施,设计建造了试验温室,在水源热泵热风加温条件下,对试验温室的温度、空气相对湿度、水源热泵的实际制热系数进行了测定,对水源热泵加温的节能效果进行了评价,结果表明:夜间在水源热泵加温条件下,温室东西方向的水平温度分布均匀,南北相距12m的水平方向上存在0.9℃的温差,中部距地面上2.2m的垂直空间平均存在1℃的温差,00:00～08:00,空气相对湿度低于80%;试验用水源热泵实际热系数为3.31。与燃煤锅炉热水加温的玻璃温室相比,试验温室采用水源热泵加温相对节能46.5%,直接加温成本较燃煤锅炉加温的玻璃温室高82.2%,经计算,当试验温室与对照玻璃温室面积相等时,采用水源热泵加温可相对节能69.1%,直接加温成本仅较燃煤锅炉加温的玻璃温室高5.8%。     

地源热泵在设施农业中的应用

综述了地源热泵的概念、类型和特点及其在设施农业中的应用,包括地源热泵在温室中与湿帘、太阳能结合的运用等。