大棚地?zé)峁┡壕G色能源助力農(nóng)業(yè)新發(fā)展
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時(shí)間:2024-11-12 14:12:45瀏覽次數(shù):294
大棚地?zé)峁┡?/a>是一種創(chuàng)新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),它充分利用地?zé)崮?/a>為溫室大棚提供穩(wěn)定的熱源,確保冬季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。地?zé)崮?/a>作為一種可再生能源,具有穩(wěn)定性高、持續(xù)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
在冬季,氣溫較低,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式往往受到很大限制。而大棚地?zé)峁┡?/a>技術(shù)的出現(xiàn),為解決這一問題提供了有效途徑。通過將地熱能引入大棚,可以有效地提高土壤溫度,為農(nóng)作物的生長創(chuàng)造適宜的環(huán)境。
據(jù)統(tǒng)計(jì),采用大棚地?zé)峁┡?/a>技術(shù)后,棚內(nèi)平均溫度可提高 5-10℃,大大延長了農(nóng)作物的種植周期。例如,一些原本在冬季無法生長的蔬菜品種,如今也能在溫暖的大棚內(nèi)茁壯成長。
大棚地?zé)峁┡到y(tǒng)通常由地?zé)?/a>采集裝置、輸送管道和散熱設(shè)備組成。地?zé)?/a>采集裝置將地下的熱能提取出來,通過輸送管道輸送到大棚內(nèi)的散熱設(shè)備,散熱設(shè)備將熱能散發(fā)到空氣中,提高大棚內(nèi)的溫度。
這種供暖方式不僅能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供溫暖的生長環(huán)境,還具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)的燃煤、燃油供暖方式相比,大棚地?zé)峁┡?/a>能夠減少能源消耗和環(huán)境污染,符合現(xiàn)代綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求。
(一)原理闡述
大棚地?zé)峁┡?/a>主要是通過提取地下水或土壤中的熱能,實(shí)現(xiàn)對大棚環(huán)境溫度的提升。例如在中國北方某個(gè)小鎮(zhèn)的園藝大棚中,利用地?zé)徂r(nóng)業(yè)技術(shù),將地下水的熱能經(jīng)過適當(dāng)加溫后,傳送到大棚的土壤中。這種方式能夠提升土壤溫度,進(jìn)而影響大棚內(nèi)整體環(huán)境溫度,使一些喜光植物即使在冬天也能夠生長。使用過的水再回灌到地下,從而進(jìn)行循環(huán)利用。同時(shí),地下水帶來的熱能還可以應(yīng)用于育苗,如哈密瓜等生長期稍長的農(nóng)副業(yè)作物,在冬季利用地?zé)峁┡?/a>讓土壤升溫達(dá)到育苗指數(shù),能夠使瓜苗長得更大更壯,并且大大縮短瓜苗的生長周期,提前半個(gè)月時(shí)間出苗。
三、優(yōu)勢盡顯
大棚地?zé)?/a>供暖具有顯著的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢。地?zé)崮?/a>作為一種可再生能源,在使用過程中清潔無污染,不會(huì)像傳統(tǒng)的燃煤、燃油供暖方式那樣產(chǎn)生廢氣、廢渣等污染物,有效避免了對環(huán)境的破壞。同時(shí),這種供暖方式充分利用了冬天閑置的陽光促進(jìn)生產(chǎn),不會(huì)造成資源的浪費(fèi)。通過地?zé)?/a>供暖,不僅能夠?yàn)閰^(qū)域提供豐富多樣的四季蔬果,還能提高冬季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,為實(shí)現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。
據(jù)估算,與傳統(tǒng)供暖方式相比,大棚地?zé)峁┡磕昕蓽p少大量的二氧化碳、二氧化硫等污染物排放。例如,在德州天衢新區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試驗(yàn)區(qū),采用中深層地?zé)峁┡?/a>的智能玻璃溫室,每年可節(jié)約供暖運(yùn)行成本 1500 萬元,替代標(biāo)準(zhǔn)煤 1.02 萬噸,減排二氧化碳 2.42 萬噸。
(二)成本效益
在成本效益方面,大棚地?zé)峁┡c傳統(tǒng)供暖方式相比具有明顯優(yōu)勢。以山東德州為例,花卉養(yǎng)殖供暖項(xiàng)目采用地?zé)峁┡?,成本大大降低。之前采用煤加溫,成本相對低一些,但溫度不如地?zé)崞椒€(wěn)。天然氣供暖一平方米成本大約在七八十元,但是用地?zé)岬某杀敬蠹s在 50 元左右,一個(gè)大棚 3 萬平方米左右,一年大約能節(jié)省 50 萬。
此外,如濟(jì)南商河的地?zé)?a href="http://x3sfp.cn/t/供暖項(xiàng)目.html" >供暖項(xiàng)目,泰和名都地?zé)?a href="http://x3sfp.cn/t/供暖項(xiàng)目.html" >供暖項(xiàng)目全部投產(chǎn)后每年可節(jié)約標(biāo)煤 4 千噸,減排二氧化碳 1.1 萬噸,減排二氧化硫 34 噸。中石化綠源地?zé)崮?/a>(山東)開發(fā)有限公司在商河的總供暖面積達(dá) 140 萬平米,每年可節(jié)約標(biāo)煤 2.7 萬噸,減排二氧化碳 7.4 萬噸。這些數(shù)據(jù)充分表明,大棚地?zé)峁┡诠?jié)約成本的同時(shí),還能實(shí)現(xiàn)顯著的減排效果。
(三)促進(jìn)育苗
大棚地?zé)峁┡瘜τ缬兄e極的促進(jìn)作用。利用地?zé)峁┡梢允雇寥郎郎?,達(dá)到育苗的適宜溫度,從而縮短作物的生長周期,提前出苗。例如,哈密瓜在北方冬季播種時(shí),利用地?zé)峁┡軌蚴构厦玳L得更大更壯,并且提前半個(gè)月時(shí)間出苗。
這有利于作物錯(cuò)峰上市,提高經(jīng)濟(jì)效益。如壽光的 “地暖冷棚” 模式,菜農(nóng)孫萍家的甜瓜提前上市,比起上著棉被的拱棚來說,提前上市一個(gè)月,正好能趕上價(jià)錢好的季節(jié),又給老百姓增加了一茬收入。綠寶甜瓜價(jià)格是六塊八一斤,沒有使用地暖模式的是五一左右收瓜,價(jià)格是每斤三塊錢左右,經(jīng)濟(jì)效益多了一半。
(一)地源熱泵
地源熱泵是通過電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)提取地下水的熱量。地下水溫度恒定且熱量高,相比空氣能來說效率更高。目前市面上有專為溫室大棚研發(fā)的一體機(jī)地源熱泵主機(jī),安裝使用方便,還可以作為冷暖一體機(jī)使用。
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),地源熱泵機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定,幾乎不受環(huán)境溫度的變化影響。即使在寒冷的冬季,供暖也不會(huì)衰減,不會(huì)出現(xiàn)空調(diào)供暖結(jié)霜化霜、制熱不好的問題。并且,地源熱泵從淺層常溫土壤中取熱或向其排熱,淺層土壤之熱能來源于太陽能,是一種可再生能源,永無枯竭。地源熱泵系統(tǒng)不僅能滿足冬季供暖的需求,還可同時(shí)滿足供冷、供生活熱水的要求,一機(jī)三用,一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的多套裝置或系統(tǒng)。同時(shí),地源熱泵機(jī)組使用壽命長,一般室外地下?lián)Q熱部分壽命為 50 年,地上熱泵機(jī)組壽命為 25 年,是普通空調(diào) 8 年和燃?xì)忮仩t 10 年的使用壽命的幾倍。
(二)地?zé)嶂苯娱g接供熱
地?zé)?a href="http://x3sfp.cn/t/供熱系統(tǒng).html" >供熱系統(tǒng)是指利用地?zé)崮転橹饕?a href="http://x3sfp.cn/t/熱源.html" >熱源的供熱系統(tǒng)。地?zé)崮転榈厍虮旧硖N(yùn)藏的能量,屬于可再生能源。地?zé)峁?/a>系統(tǒng)按照地熱流進(jìn)入供熱系統(tǒng)的方式可分為直接供熱和間接供熱。直接供熱即把地熱流直接引入供熱系統(tǒng),間接供熱即地熱流通過換熱器將熱能傳遞給供熱系統(tǒng)的循環(huán)水,地熱流不直接進(jìn)入供熱系統(tǒng)。
弊端是地?zé)岬拇蛟斐杀竞艽螅枰^大規(guī)模的園區(qū)使用,同時(shí)還需要做物探了解是否有地下熱量。但如果能夠合理利用地?zé)幔鋬?yōu)勢也很明顯,例如可以為大棚提供穩(wěn)定的熱源,減少對傳統(tǒng)能源的依賴,符合綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求。
隨著環(huán)保意識的不斷提高和對可再生能源的重視,大棚地?zé)峁┡鳛橐环N綠色、可持續(xù)的供暖方式,未來發(fā)展前景廣闊。一方面,技術(shù)的不斷進(jìn)步將進(jìn)一步提高地?zé)峁┡男屎头€(wěn)定性。例如,智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用將實(shí)現(xiàn)對大棚溫度的精準(zhǔn)調(diào)控,根據(jù)不同作物的生長需求實(shí)時(shí)調(diào)整供暖參數(shù),提高能源利用效率。另一方面,地?zé)崮芘c其他可再生能源的結(jié)合將成為未來發(fā)展的趨勢。如地?zé)崮芘c太陽能、風(fēng)能等能源的互補(bǔ)利用,在不同的氣候條件下,充分發(fā)揮各種能源的優(yōu)勢,確保大棚供暖的穩(wěn)定供應(yīng)。
總之,大棚地?zé)峁┡鳛橐环N創(chuàng)新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),具有廣闊的發(fā)展前景。在技術(shù)進(jìn)步和政策支持的推動(dòng)下,相信未來大棚地?zé)峁┡瘜檗r(nóng)業(yè)發(fā)展帶來更多的機(jī)遇,為實(shí)現(xiàn)綠色農(nóng)業(yè)、可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。