如今,居民生活条件好了,在冬季的餐桌上,想吃什么就有什么,甭管是夏天五颜六色的时令菜,还是秋季黄灿灿的瓜果,都能轻易采办。
这最大的“功臣”就是温室大棚了,温室大棚又称暖房,能透光、保温,用来栽培植物的设施。
在北方严寒的冬季,决定温室蔬菜产量最关键的因素是棚内温度,取暖增温设备的好坏,将直接影响大棚蔬菜的效益,假如隔热保温不太好,或遇寒潮的侵袭,则使果蔬农作物遭遇冷害。
为此,众多棚主直接放弃冬季种植,这些因素严重制约了温室蔬菜大棚产能的提高和种植品种的多样化。
如何以低能耗甚至零能耗的技术措施确保温室大棚正常生产所需的温度成为整个大棚产业迫切需要解决的问题。
本文以常州海卡太阳能热泵有限公司在甘肃酒泉温室蔬菜大棚的零能耗温室大棚增温保暖技术工程为例,详细介绍该系统组成和工作原理。
实际运行表明:该系统技术可彻底破解当下冬季蔬菜温室大棚正常生产的低温冻害瓶颈。
实验温棚与对照温棚相比平均增温5-8℃,从根本上保证了温室大棚温暖过冬、扩增品种、大幅增产、提升品相、丰产增收。
一、工程概况该温室大棚建筑面积800m2,东西长80m,南北宽10m,高5m,东、西、北墙体做保温,温室棚顶用聚乙烯塑料薄膜覆盖,晚间采用保温棉被保温。
实验期间最低气温-20℃,历史极寒气温-30.5℃。
二、系统组成该系统由常州海卡大棚型高效太阳能集热板(专利技术)、29℃高效相变蓄热罐、土壤埋管换热器(专利技术)、应急备用热源和控制系统组成(见系统原理图)。
大棚型高效太阳能集热板安装在大棚内后墙面,土壤横埋管换热器采用HDPE管,埋设在距土壤表面40cm-60cm深处。
三、工作原理安装在大棚后墙的太阳能集热板白天吸收太阳热能加热集热板内腔中的水,当水温超过设定温度(如35℃),启动循环泵,将热水先经过29℃高效相变蓄热罐蓄热降温至29℃,再经过土壤横埋管换热器加热土壤,冷却水回到太阳能集热器再加热形成一个加热循环。
土壤经过太阳能热水的不断加热,温度升高到18-20℃(正常大棚土壤温度为13-14℃)。
到晚间,由于缺失了光热补给,受环境低温的侵袭,棚温开始逐步下降。
由储存在土壤内部的热量通过土壤地表缓慢释放,延缓了大棚内温度下降的速率。
在凌晨6-8点时段,由于土壤温度下降,供热动能不足,棚温急剧下降。
此时,利用储存在29℃高效相变蓄热罐的热量,通过安装在后墙太阳能集热板散热(太阳能集热板变为散热板),加热大棚内空气,确保棚内温度不低于8-10℃。
图例说明:1.循环水泵2.三通阀3.电子阀4. 相变蓄能箱 5.大棚型太阳能集热器 6.应急热源 7. 集水器8.分水器 9.横埋管换热器该系统全自动控制,白天挂在后墙的大棚型高效太阳能四、技术特点1、零能耗该项技术主要能源