“地熱能+”多種能源結合助力烏蘭察布園區農業(yè)大棚溫室供熱制冷

地大熱能地熱能+多能互補新聞網(wǎng)訊：現階段，我國農業(yè)不僅面臨著(zhù)人均占有資源量少以及生態(tài)環(huán)境差等問(wèn)題，同時(shí)也面臨著(zhù)從傳統產(chǎn)業(yè)結構到現代化農業(yè)調整的挑戰。隨著(zhù)“菜藍子”工程的實(shí)施，溫室和蔬菜大棚得到廣泛應用。 但是，在北方的部分地區，冬春兩季氣溫低，在室內無(wú)強制供暖的情況下，蔬菜、植物生長(cháng)無(wú)法得到保障，極大影響了農民的經(jīng)濟效益。因此，溫室大棚供暖是保障設施農業(yè)生產(chǎn)健康發(fā)展的必要措施。

在內蒙古自治區烏蘭察布園區內，采用“地熱能+”（水源熱泵）、工業(yè)余熱、燃氣鍋爐等多種能源結合的形式為溫室供暖，取得了很好的成效，使其在烏蘭察布冬季平均氣溫在-18℃～-4℃的情況下仍能實(shí)現供暖成本低于50元/m²。

現代溫室注重采光結構的設計和透光材料的研究開(kāi)發(fā)，室內平均透光率可達70%。但溫室白天由于強烈的太陽(yáng)輻射，溫室內溫度往往會(huì )超過(guò)作物生長(cháng)適宜的溫度，對作物的營(yíng)養吸收和果實(shí)品質(zhì)造成不利影響。而夜間又會(huì )因為熱量散失，室溫降于作物生育適溫以下，影響作物生長(cháng)發(fā)育。

在中國北方地區，冬季嚴寒，溫室圍護結構及溫室內作物的蓄熱能力低，溫室白天積蓄的熱量難以維持夜間作物生長(cháng)所需的溫度環(huán)境。因此，溫室必須配備與溫室熱負荷相匹配的供暖設備和散熱器。

地熱溫室冷熱聯(lián)供系統能源中心采用4臺14 MW燃氣鍋爐，可以滿(mǎn)足極寒天氣的供暖和夏季炎熱制冷需求。

余熱經(jīng)水源熱泵系統與燃氣鍋爐系統相串聯(lián)，互為備用，不同工況時(shí)分別啟動(dòng)。水源熱泵系統由板式換熱器和水源熱泵機組系統組成。當過(guò)渡季節負荷需求較低時(shí)，可利用余熱水通過(guò)板式換熱器轉換后，進(jìn)入采暖末端系統的分集水器。當室外溫度低于一定溫度時(shí)，供熱負荷需求進(jìn)一步提高，則關(guān)閉板換直供系統，開(kāi)啟水源熱泵系統。當溫室需求供水溫度高于70℃時(shí)，水源熱泵系統通過(guò)設置在鍋爐房的電動(dòng)閥切換，進(jìn)入燃氣鍋爐系統進(jìn)行補充加熱至80℃，再進(jìn)入分集水器。

通過(guò)余熱、水源熱泵和鍋爐串聯(lián)的形式可以有效降低燃氣的使用量。實(shí)際生產(chǎn)中試驗表明，在外界氣溫相同的情況下，余熱溫度35℃配合良好的溫室保溫效果，可以有效延遲鍋爐的開(kāi)啟時(shí)間，降低鍋爐運行功率，從而達到燃氣使用量節能51%。

溫室內供熱系統主要有兩種形式，即熱風(fēng)供熱系統和熱水供熱系統。熱水系統與熱風(fēng)系統相比，室內溫度場(chǎng)更均勻，不容易造成植物葉面結露，所以熱水系統適用范圍更廣。園區采用三維立體式熱水散熱系統。溫室底部每8 m跨度用10個(gè)φ51×2.3 mm加熱管來(lái)加熱，組成軌道加熱系統。柱間采暖采用每8 m跨度用10個(gè)DN38的株間散熱器加熱，組成植株間加熱系統。所有天溝布置兩根融雪加溫管，兩側各一根φ51×2.3 mm加溫管道，組成頂部融雪加熱系統。但是，熱水系統為保持系統中流動(dòng)的水不結冰，在極寒地區的冬季生產(chǎn)中即使不下雪也需要為天溝融雪段供給額外的熱量，產(chǎn)生能源的浪費。

由于北方地區冬季氣溫較低，溫室大部分時(shí)間是密閉的，只有在晴朗的中午會(huì )少許開(kāi)窗。在這樣密閉的條件下，溫室內的CO₂氣體如果得不到補充，作物的光合作用必然受到影響?？梢酝ㄟ^(guò)配備儲熱罐的形式，將白天燃燒燃氣產(chǎn)生的熱量以熱水的形式儲存于儲熱罐中，同時(shí)將產(chǎn)生的CO₂氣體排放入溫室中，作為溫室的氣肥補充，有效節省CO₂成本。

烏蘭察布園區通過(guò)綜合運用以上技術(shù)手段，有效減少了北方大型連棟玻璃溫室冬季加溫所產(chǎn)生的能源費用。烏蘭察布園區燃氣消耗量為2.03m³/m²，與北京園區相比降低了37.11%；能源費用為5.23元/m²，與北京園區相比降低了43.52%，之所以能源費用較燃氣消耗量降低幅度更大，是因為烏蘭察布的燃氣價(jià)格和電價(jià)相對較低。

在碳達峰、碳中和目標提出后，國家和各省市結合“十四五”規劃，出臺文件明確要求控制化石能源用量，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，因地制宜大力發(fā)展清潔可再生能源冷熱聯(lián)供。

作為一家專(zhuān)注于地熱能開(kāi)發(fā)與地熱能利用的企業(yè)，地大熱能擁有專(zhuān)家團隊和豐富的項目經(jīng)驗，地熱能清潔供暖，既節約成本，又能改善空氣環(huán)境。一直以來(lái)，地大熱能憑借專(zhuān)業(yè)的技術(shù)，可靠的產(chǎn)品質(zhì)量、完善的施工服務(wù)，在全國地熱能供暖事業(yè)上收獲了很高的贊譽(yù)。未來(lái)，地大熱能將繼續突破創(chuàng )新，繼續為祖國的藍天貢獻力量。推動(dòng)城市基礎設施和清潔能源領(lǐng)域的建設，為國節能、為民節資。