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大棚溫室冬季地熱能保暖措施
文章來源:地大熱能 發(fā)布作者: 發(fā)表時間:2024-12-03 09:09:00瀏覽次數(shù):183
在大棚溫室冬季利用地熱能保暖是一種高效且環(huán)保的方式,以下是一些常見的措施:
1)原理:地源熱泵是利用地下淺層地熱資源(包括地下水、土壤或地表水等)進行供熱的高效節(jié)能裝置。它通過輸入少量的高品位能源(如電能),實現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。在冬季,把地能中的熱量“取”出來,供給溫室大棚用于采暖。
2)安裝與應(yīng)用: 通常需要在溫室附近合適的位置打一定數(shù)量的地源熱泵井,這些井的深度根據(jù)當?shù)氐?a href="http://x3sfp.cn/t/地質(zhì)條件.html" >地質(zhì)條件和熱交換需求而定,一般在80 - 150米左右。
地源熱泵主機安裝在機房內(nèi),通過管道系統(tǒng)與溫室內(nèi)部的散熱設(shè)備(如風機盤管、地暖管等)相連。循環(huán)介質(zhì)(通常是水或防凍液)在地源熱泵主機、地下埋管換熱器和溫室散熱設(shè)備之間循環(huán),將地下的熱量傳遞到溫室內(nèi)部。
例如,一個面積為1000平方米的溫室,經(jīng)過合理設(shè)計的地源熱泵系統(tǒng)可以使室內(nèi)溫度在冬季保持在15 - 20℃左右。
2、地熱交換管道系統(tǒng)
1)原理:這種系統(tǒng)主要是利用土壤的恒溫特性。土壤在一定深度下,溫度相對穩(wěn)定,一般比地面空氣溫度高。通過在地下鋪設(shè)管道,讓溫室內(nèi)部的空氣或循環(huán)水在管道中流動,與土壤進行熱量交換,從而實現(xiàn)升溫。
2)安裝與應(yīng)用:管道鋪設(shè)深度一般在1.5 - 2米左右,這個深度的土壤溫度受外界氣溫波動影響較小。管道可以采用PE - RT(耐熱聚乙烯)等材質(zhì),具有良好的耐腐蝕性和熱傳導性。連接方式可以是串聯(lián)或并聯(lián),具體根據(jù)溫室面積和管道長度來確定。例如,在一個小型蔬菜溫室中,采用串聯(lián)的地熱交換管道系統(tǒng),空氣在管道內(nèi)循環(huán)一圈后溫度能夠提升3 - 5℃。為了提高熱交換效率,可以在管道周圍填充一些導熱性能好的材料,如沙子,增加管道與土壤的接觸面積。
3、地下熱水循環(huán)系統(tǒng)
1)原理:如果當?shù)赜胸S富的地下熱水資源,可以直接將熱水引入溫室進行取暖。熱水在溫室內(nèi)部的散熱設(shè)備(如散熱器、暖風機等)中釋放熱量,然后再返回地下熱水層。
2)安裝與應(yīng)用: 需要打熱水井,并且要對熱水的水質(zhì)進行檢測,確保其不會對管道和散熱設(shè)備造成腐蝕和堵塞。例如,在一些有地熱溫泉的地區(qū),地下熱水溫度可以達到40 - 60℃。熱水通過管道輸送到溫室內(nèi)部,管道要做好保溫措施,減少熱量在輸送過程中的損失。一般采用聚氨酯泡沫等保溫材料包裹管道,保溫層厚度在3 - 5厘米左右。
在溫室內(nèi)部,可以根據(jù)實際需要安裝不同類型的散熱設(shè)備。如果是采用散熱器,要合理計算散熱器的數(shù)量和安裝位置,以保證室內(nèi)溫度均勻分布。
4、地熱能儲存系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用
1)原理:在白天光照充足、溫度較高的時候,利用太陽能等能源將多余的熱量儲存到地下蓄熱體中(如蓄熱水箱、地下蓄熱坑等)。在夜間或溫度較低的時候,將儲存的熱量釋放出來用于溫室保暖。
2)安裝與應(yīng)用:蓄熱水箱可以采用不銹鋼等材質(zhì),容量根據(jù)溫室面積和熱需求來確定,一般在1 - 10立方米不等。水箱要做好保溫,外層包裹厚厚的保溫材料,如巖棉保溫板,保溫板厚度在5 - 10厘米左右。
地下蓄熱坑可以挖掘在溫室內(nèi)部或附近,深度和大小根據(jù)蓄熱量來設(shè)計。在蓄熱坑內(nèi)填充合適的蓄熱材料,如鵝卵石、相變材料等。鵝卵石的粒徑一般在3 - 8厘米左右,相變材料則根據(jù)其特性選擇合適的類型,如石蠟類相變材料可以在一定溫度范圍內(nèi)吸收和釋放大量的潛熱。 這些地熱能保暖措施可以單獨使用,也可以根據(jù)實際情況組合使用,以達到最佳的保暖效果,同時提高能源利用效率,降低溫室冬季取暖成本。在實施這些措施時,還需要考慮當?shù)氐?a href="http://x3sfp.cn/t/地質(zhì)條件.html" >地質(zhì)條件、資源情況以及溫室的具體用途等因素。
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