全面解析溫室大棚地源熱泵工作原理及優缺點

采暖系統一般由熱源，室內散熱設備和熱媒輸送系統組成。目前用于溫室的采暖方式主要有熱水采暖，蒸汽采暖，熱風采暖，電熱采暖和輻射采暖等。目前溫室中最常用的熱源有燃煤鍋爐，燃氣鍋爐和電鍋爐。散熱方式主要有熱水管道散熱和熱風散熱。今天小編就來給大家普及下溫室大棚里常見的地源熱泵。

地源熱泵技術是一種利用地熱資源，如土壤、地下水或河流、湖泊中吸收儲存的太陽能、地熱能，通過輸入少量高品位能源，實現低品位熱能向高品位熱能轉移，從而對室內供暖的高效節能空調技術。根據換熱介質的不同，地源熱泵系統一般分為地表水源熱泵、地下水源熱泵、污水源熱泵和土壤源熱泵。為促進地熱能產業持續健康發展，2017年國內頒發了《地熱能開發利用“十三五”規劃》，從國家層面對地熱能開發行業做出頂層設計?！吨袊責崮馨l展報告（2018）》中提到現今國內地源熱泵工程數量、設備生產能力已居世界第一，相關技術達世界一流水平。

地表水源熱泵

地表水源熱泵因其高效節能、綠色環保等特點，近年來發展迅速。常用的水源為城市附近的江河水、湖泊水和海水。系統可分為開式循環與閉式循環。

試驗表明，地表水源熱泵冬季制熱工況COP約為3.282，具有很好的適應性，在我國地表水資源相對豐富的長江流域地區有廣泛的應用前景。

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。已經廣泛的應用于農業科普館、智能溫室、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，他得最大的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。

開且，我們可以從技術萬面分析熱泉技木應用十溫室大棚的可行性。

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1kM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。

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里約為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%。

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），不過顯簾-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。