溫 室 用 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 特 性 研 究 鮑 玲 玲 1 耿 杰 雯 1 朱 淑 靜 1 李 仁 星 2 董 珊 珊 2 1 河 北 工 程 大 學(xué) 能 源 與 環(huán) 境 工 程 學(xué) 院 河 北 邯 鄲 0 5 6 0 3 8 2 天 普 新 能 源 科 技 有 限 公 司 北 京 1 0 0 0 0 0 摘 要 針 對 溫 室 種 植 蔬 果 類 植 物 進(jìn) 行 夏 季 降 溫 冬 季 采 暖 能 源 消 耗 量 大 造 成 能 源 浪 費(fèi) 溫 室 氣 體 排 放 等 問 題 提 出 了 一 套 溫 室 用 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 復(fù) 合 式 系 統(tǒng) 系 統(tǒng) 應(yīng) 用 跨 季 節(jié) 蓄 熱 技 術(shù) 通 過 蓄 存 利 用 溫 室 收 集 的 太 陽 能 達(dá) 到 節(jié) 能 減 排 的 目 的 利 用 D e S T h 軟 件 建 立 溫 室 模 型 模 擬 得 出 溫 室 全 年 冷 熱 負(fù) 荷 變 化 特 點(diǎn) 及 熱 量 需 求 變 化 規(guī) 律 為 驗(yàn) 證 該 系 統(tǒng) 的 使 用 效 果 選 用 3 棟 日 光 溫 室 進(jìn) 行 1 年 的 測 試 通 過 分 析 室 內(nèi) 溫 度 變 化 總 結(jié) 出 溫 室 在 5 月 初 9 月 底 為 蓄 熱 期 1 1 月 初 3 月 中 旬 為 供 暖 期 其 余 時(shí) 間 段 為 過 渡 期 系 統(tǒng) 使 室 溫 維 持 在 8 9 3 3 5 1 之 間 可 使 植 物 安 全 生 長 關(guān) 鍵 詞 溫 室 地 埋 管 空 氣 源 熱 泵 土 壤 蓄 熱 溫 度 監(jiān) 測 D e S T h 中 圖 分 類 號 S 2 1 4 9 S 6 2 5 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識 碼 A 文 章 編 號 1 0 0 3 1 8 8 X 2 0 2 0 1 2 0 2 5 8 0 7 0 引 言 我 國 作 為 農(nóng) 業(yè) 大 國 之 一 由 于 人 口 增 長 與 物 質(zhì) 生 活 水 平 的 提 高 日 益 增 長 的 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 資 料 消 耗 導(dǎo) 致 農(nóng) 業(yè) 成 為 人 類 溫 室 氣 體 排 放 的 主 要 渠 道 之 一 其 溫 室 氣 體 排 放 量 約 占 世 界 溫 室 氣 體 排 放 總 量 的 1 4 1 因 此 開 發(fā) 清 潔 能 源 替 代 化 石 能 源 減 少 溫 室 氣 體 排 放 量 將 是 農(nóng) 業(yè) 發(fā) 展 的 新 趨 勢 2 目 前 農(nóng) 業(yè) 廣 泛 應(yīng) 用 的 日 光 溫 室 具 有 集 熱 保 溫 的 特 性 3 能 收 集 太 陽 輻 射 能 并 轉(zhuǎn) 化 為 熱 能 改 變 內(nèi) 部 溫 度 改 善 夏 季 高 溫 冬 季 低 溫 現(xiàn) 象 夏 季 最 高 室 溫 達(dá) 6 0 冬 季 最 低 室 溫 為 5 易 造 成 植 物 損 傷 4 根 據(jù) 節(jié) 能 減 排 的 趨 勢 要 求 及 溫 室 集 熱 特 點(diǎn) 以 北 京 某 溫 室 為 研 究 對 象 采 用 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 相 結(jié) 合 的 能 源 供 給 方 式 利 用 土 壤 季 節(jié) 性 蓄 熱 技 術(shù) 將 夏 季 產(chǎn) 出 熱 量 移 至 冬 季 采 暖 使 用 同 時(shí) 利 用 D e S T h 建 立 溫 室 模 型 得 出 溫 室 全 年 負(fù) 荷 變 化 特 點(diǎn) 及 熱 量 需 求 規(guī) 律 為 驗(yàn) 證 模 擬 結(jié) 果 進(jìn) 行 1 年 的 實(shí) 驗(yàn) 測 試 探 究 溫 室 用 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 復(fù) 合 式 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 特 性 為 溫 室 降 溫 采 暖 運(yùn) 行 模 式 提 供 參 考 1 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 系 統(tǒng) 由 于 溫 室 夏 季 產(chǎn) 出 熱 量 高 于 冬 季 采 暖 需 求 熱 收 稿 日 期 2 0 1 9 0 6 1 1 基 金 項(xiàng) 目 北 京 市 科 技 計(jì) 劃 項(xiàng) 目 Z 1 7 1 1 0 0 0 0 4 4 1 7 0 1 7 河 北 省 教 育 廳 科 學(xué) 研 究 計(jì) 劃 項(xiàng) 目 Z D 2 0 1 8 0 8 8 作 者 簡 介 鮑 玲 玲 1 9 8 2 女 河 北 邯 鄲 人 副 教 授 E m a i l l i n g l i n g 5 9 3 4 1 6 3 c o m 量 5 建 立 了 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 復(fù) 合 式 系 統(tǒng) 通 過 土 壤 蓄 熱 技 術(shù) 將 溫 室 夏 季 多 余 熱 量 移 至 冬 季 采 暖 使 用 系 統(tǒng) 主 要 使 用 太 陽 能 地 熱 能 及 空 氣 能 等 清 潔 能 源 減 少 化 石 能 源 輸 入 有 利 于 節(jié) 能 環(huán) 保 其 流 程 圖 如 圖 1 所 示 1 分 布 式 光 纖 測 溫 儀 2 風(fēng) 機(jī) 盤 管 3 日 光 溫 室 4 數(shù) 字 溫 度 計(jì) 5 數(shù) 字 測 溫 開 關(guān) 6 風(fēng) 盤 側(cè) 循 環(huán) 泵 7 保 溫 蓄 熱 水 箱 8 水 箱 內(nèi) 置 溫 度 計(jì) 9 閥 門 A 1 0 空 氣 源 熱 泵 1 1 閥 門 B 1 2 地 埋 側(cè) 循 環(huán) 泵 1 3 地 埋 管 1 4 光 纖 測 溫 點(diǎn) 圖 1 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 復(fù) 合 系 統(tǒng) 流 程 圖 F i g 1 F l o w c h a r t o f c o m b i n e d s y s t e m o f b u r i e d p i p e a n d a i r s o u r c e h e a t p u m p 由 圖 1 可 知 系 統(tǒng) 主 要 由 風(fēng) 機(jī) 盤 管 地 埋 管 地 埋 側(cè) 循 環(huán) 泵 保 溫 蓄 熱 水 箱 風(fēng) 盤 側(cè) 循 環(huán) 泵 及 空 氣 源 熱 泵 等 設(shè) 備 構(gòu) 成 分 為 地 埋 管 直 供 和 空 氣 源 熱 泵 輔 助 供 熱 兩 部 分 設(shè) 置 室 內(nèi) 溫 度 為 1 0 3 0 當(dāng) 室 溫 低 于 1 0 或 高 于 3 0 時(shí) 開 閥 門 A 關(guān) 閥 門 B 運(yùn) 行 地 埋 管 直 供 部 分 若 調(diào) 節(jié) 后 室 溫 低 于 8 或 高 于 3 3 關(guān) 閥 門 A 開 閥 門 B 開 啟 空 氣 源 熱 泵 輔 助 調(diào) 節(jié) 為 驗(yàn) 證 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 效 果 的 可 靠 性 分 別 在 系 統(tǒng) 不 同 位 置 安 裝 測 溫 點(diǎn) 圖 2 為 實(shí) 驗(yàn) 測 試 儀 器 數(shù) 字 溫 度 計(jì) 8 5 2 2 0 2 0 年 1 2 月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第 1 2 期 數(shù) 字 測 溫 開 關(guān) 及 分 布 式 光 纖 測 溫 儀 6 數(shù) 字 溫 度 計(jì) 監(jiān) 測 室 內(nèi) 溫 度 測 溫 范 圍 為 3 0 7 0 分 辨 率 為 0 1 精 度 為 0 5 記 錄 間 隔 為 1 m i n 分 布 式 光 纖 測 溫 儀 監(jiān) 測 地 埋 管 周 圍 土 壤 溫 度 測 溫 范 圍 為 5 0 3 5 0 分 辨 率 為 0 1 精 度 為 0 5 記 錄 間 隔 為 5 s 測 溫 距 離 為 4 k m 數(shù) 字 測 溫 開 關(guān) 控 制 地 埋 側(cè) 循 環(huán) 泵 與 風(fēng) 盤 側(cè) 循 環(huán) 泵 運(yùn) 行 圖 2 數(shù) 字 溫 度 計(jì) 數(shù) 字 測 溫 開 關(guān) 分 布 式 光 纖 測 溫 儀 F i g 2 D i g i t a l t h e r m o m e t e r d i g i t a l t h e r m o m e t e r s w i t c h d i s t r i b u t e d o p t i c a l f i b e r t h e r m o m e t e r 2 溫 室 全 年 負(fù) 荷 計(jì) 算 模 型 2 1 建 立 溫 室 模 型 D e ST h 軟 件 用 于 建 筑 熱 特 性 的 影 響 因 素 分 析 建 筑 熱 特 性 指 標(biāo) 的 計(jì) 算 建 筑 的 全 年 動 態(tài) 負(fù) 荷 計(jì) 算 等 7 本 文 選 用 D e S T h 進(jìn) 行 溫 室 全 年 動 態(tài) 負(fù) 荷 模 擬 通 過 分 析 負(fù) 荷 及 溫 度 變 化 規(guī) 律 為 探 究 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 復(fù) 合 式 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 特 性 提 供 參 考 研 究 對 象 為 北 京 市 某 典 型 日 光 溫 室 長 為 42 m 寬 為 13 m 高 為 5 5 m 方 位 角 為 8 覆 蓋 材 料 為 聚 乙 烯 塑 料 薄 膜 設(shè) 置 室 內(nèi) 通 風(fēng) 次 數(shù) 為 0 8 次 h 人 員 設(shè) 備 照 明 的 最 大 功 率 分 別 為 106 40 13 W D e ST h 繪 制 溫 室 模 型 如 圖 3 所 示 圖 3 D e S T h 繪 制 溫 室 模 型 F i g 3 D e S T h p l o t t i n g g r e e n h o u s e m o d e l 根 據(jù) 常 見 蔬 菜 的 生 長 需 求 溫 度 當(dāng) 室 溫 在 5 35 時(shí) 不 會 造 成 損 害 8 在 D e S T h 中 設(shè) 定 室 溫 為 10 30 當(dāng) 室 溫 低 于 8 或 高 于 3 3 時(shí) 開 啟 空 調(diào) 溫 室 建 造 嚴(yán) 格 按 照 D B 11 T 291 20 05 北 京 市 日 光 溫 室 建 造 規(guī) 范 熱 工 參 數(shù) 參 考 J G J 26 201 0 嚴(yán) 寒 和 寒 冷 地 區(qū) 居 住 建 筑 節(jié) 能 設(shè) 計(jì) 標(biāo) 準(zhǔn) 熱 工 性 能 參 數(shù) 設(shè) 置 如 表 1 所 示 表 1 溫 室 熱 工 性 能 參 數(shù) T a b l e 1 G r e e n h o u s e t h e r m a l p e r f o r m a n c e p a r a m e t e r s 圍 護(hù) 結(jié) 構(gòu) 部 位 材 料 類 型 厚 度 m m 傳 熱 系 數(shù) W m 2 K 1 總 傳 熱 系 數(shù) W m 2 K 1 設(shè) 計(jì) 值 設(shè) 定 值 熱 惰 性 指 標(biāo) 圍 護(hù) 后 墻 水 泥 砂 漿 2 0 0 9 3 0 聚 苯 顆 粒 保 溫 漿 料 3 0 0 0 6 9 水 泥 砂 漿 2 0 0 9 3 0 混 凝 土 多 孔 磚 5 4 0 0 6 4 0 0 8 0 0 0 8 0 2 8 0 3 6 東 西 山 墻 水 泥 砂 漿 2 0 0 9 3 0 聚 苯 顆 粒 保 溫 漿 料 4 0 0 0 6 9 水 泥 砂 漿 2 0 0 9 3 0 鋼 筋 混 凝 土 2 0 0 1 7 4 0 1 1 0 0 1 1 1 7 3 1 2 5 覆 蓋 材 料 聚 乙 烯 塑 料 薄 膜 0 4 8 0 6 8 0 0 4 4 2 2 模 擬 數(shù) 據(jù) 分 析 圖 4 為 北 京 典 型 年 氣 象 參 數(shù) 下 溫 室 全 年 冷 熱 負(fù) 荷 與 太 陽 輻 射 強(qiáng) 度 變 化 曲 線 由 圖 4 a 可 知 溫 室 逐 時(shí) 單 位 面 積 負(fù) 荷 變 化 受 太 陽 輻 射 強(qiáng) 度 的 直 接 影 響 夏 季 太 陽 輻 射 強(qiáng) 度 較 高 冷 負(fù) 荷 絕 對 值 較 大 冬 季 太 陽 輻 射 值 較 低 熱 負(fù) 荷 值 較 大 1 月 份 為 熱 負(fù) 荷 最 大 月 份 最 大 值 為 1 3 0 1 8 W m 2 7 月 份 為 冷 負(fù) 荷 絕 對 值 最 大 月 份 最 大 值 為 23 5 8 2 W m 2 最 大 冷 負(fù) 荷 絕 對 值 大 于 最 大 熱 負(fù) 荷 值 由 圖 4 b 可 知 溫 室 全 年 產(chǎn) 出 熱 冷 負(fù) 荷 值 分 別 為 6 1 6 0 1 3 3 kW 與 7 7 0 1 5 5 7 kW 熱 負(fù) 荷 冷 負(fù) 荷 分 別 占 總 負(fù) 荷 的 4 4 4 4 與 5 5 5 6 溫 室 全 年 可 產(chǎn) 出 冷 負(fù) 9 5 2 2 0 2 0 年 1 2 月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第 1 2 期 荷 大 于 熱 負(fù) 荷 將 夏 季 多 余 熱 量 移 至 冬 季 采 暖 使 用 理 論 上 能 滿 足 采 暖 的 熱 量 需 求 圖 4 溫 室 冷 熱 負(fù) 荷 變 化 及 太 陽 輻 射 強(qiáng) 度 F i g 4 C h a n g e s o f c o l d a n d h e a t l o a d a n d s o l a r r a d i a t i o n i n t e n s i t y i n G r e e n h o u s e 圖 5 為 全 年 逐 時(shí) 模 擬 室 溫 變 化 曲 線 圖 5 逐 時(shí) 模 擬 室 溫 變 化 F i g 5 H o u r l y s i m u l a t i o n o f r o o m t e m p e r a t u r e c h a n g e 由 圖 5 可 知 設(shè) 定 室 溫 在 1 0 3 0 之 間 全 年 室 溫 變 化 呈 先 增 大 后 減 小 趨 勢 1 1 月 初 3 月 中 旬 多 數(shù) 日 期 最 低 室 溫 小 于 1 0 最 高 室 溫 小 于 3 0 溫 室 需 要 供 熱 5 月 初 9 月 底 期 間 多 數(shù) 日 期 最 低 溫 度 大 于 1 0 最 高 室 溫 大 于 3 0 溫 室 需 要 制 冷 其 余 時(shí) 間 段 內(nèi) 室 溫 主 要 在 5 3 5 之 間 波 動 不 會 對 植 物 造 成 損 傷 系 統(tǒng) 多 處 于 停 滯 狀 態(tài) 只 有 出 現(xiàn) 夜 間 低 溫 或 白 天 高 溫 現(xiàn) 象 時(shí) 才 開 啟 系 統(tǒng) 調(diào) 節(jié) 溫 度 圖 6 為 1 月 與 7 月 溫 室 逐 時(shí) 負(fù) 荷 變 化 由 圖 6 a 可 知 晴 朗 日 1 0 0 0 1 6 0 0 溫 室 熱 負(fù) 荷 值 較 低 1 6 0 0 次 日 1 0 0 0 熱 負(fù) 荷 值 呈 先 增 加 后 減 小 趨 勢 最 大 值 出 現(xiàn) 在 7 0 0 非 晴 朗 日 熱 負(fù) 荷 值 相 對 較 高 溫 室 需 全 天 供 暖 由 圖 6 b 可 知 晴 朗 日 時(shí) 0 0 0 8 0 0 間 冷 負(fù) 荷 絕 對 值 較 低 8 0 0 2 4 0 0 冷 負(fù) 荷 絕 對 值 呈 先 增 大 后 減 小 趨 勢 最 大 冷 負(fù) 荷 絕 對 值 受 墻 體 蓄 熱 影 響 出 現(xiàn) 在 1 6 0 0 非 晴 朗 日 時(shí) 冷 負(fù) 荷 絕 對 值 相 對 較 低 可 減 少 制 冷 時(shí) 間 或 者 停 止 制 冷 圖 6 1 月 與 7 月 溫 室 逐 時(shí) 負(fù) 荷 變 化 F i g 6 H o u r l y l o a d c h a n g e o f g r e e n h o u s e i n J a n u a r y a n d J u l y 0 6 2 2 0 2 0 年 1 2 月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第 1 2 期 3 實(shí) 驗(yàn) 測 試 及 數(shù) 據(jù) 分 析 為 探 究 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 復(fù) 合 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 特 性 選 用 同 一 園 區(qū) 內(nèi) 3 棟 建 設(shè) 相 同 的 日 光 溫 室 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) 分 別 編 號 為 1 2 3 各 溫 室 系 統(tǒng) 配 置 情 況 如 表 2 所 示 表 2 溫 室 內(nèi) 系 統(tǒng) 配 置 及 設(shè) 備 參 數(shù) T a b l e 2 S y s t e m c o n f i g u r a t i o n a n d e q u i p m e n t p a r a m e t e r s i n G r e e n h o u s e 溫 室 編 號 系 統(tǒng) 形 式 系 統(tǒng) 部 件 數(shù) 量 設(shè) 備 型 號 及 參 數(shù) 1 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 系 統(tǒng) 空 氣 源 熱 泵 機(jī) 組 3 臺 T P D K F X R S I 8 P 制 冷 量 1 5 3 k W 制 熱 量 1 6 8 k W 地 埋 井 6 孔 雙 U 型 D e 3 2 P E 塑 料 管 埋 深 1 2 0 m 間 距 6 m 保 溫 蓄 熱 水 箱 1 臺 J H B 0 2 8 1 t 風(fēng) 機(jī) 盤 管 1 5 臺 F P 8 5 供 冷 量 4 3 k W 供 熱 量 4 8 k W 2 地 埋 管 直 供 系 統(tǒng) 地 埋 井 6 孔 雙 U 型 D e 3 2 P E 塑 料 管 埋 深 1 2 0 m 間 距 6 m 保 溫 蓄 熱 水 箱 1 臺 J H B 0 2 8 1 t 風(fēng) 機(jī) 盤 管 1 5 臺 F P 8 5 供 冷 量 4 3 k W 供 熱 量 4 8 k W 3 無 圖 7 為 7 月 中 旬 連 續(xù) 5 日 溫 度 變 化 曲 線 由 圖 7 可 知 1 2 3 室 溫 與 環(huán) 境 溫 度 變 化 趨 勢 相 同 白 天 較 高 夜 間 較 低 3 室 溫 在 2 3 4 4 1 3 之 間 晴 朗 日 1 0 0 0 2 4 0 0 室 溫 持 續(xù) 高 于 3 0 易 造 成 植 物 高 溫 損 傷 需 進(jìn) 行 降 溫 0 0 0 次 日 1 0 0 0 室 溫 在 2 3 3 0 之 間 不 影 響 植 物 生 長 2 溫 室 通 過 蓄 存 內(nèi) 部 熱 量 進(jìn) 行 降 溫 最 高 可 降 5 7 遇 高 溫 天 氣 時(shí) 降 溫 后 為 38 2 存 在 安 全 隱 患 1 溫 室 首 先 通 過 地 埋 管 直 供 降 溫 若 室 溫 仍 高 于 3 3 開 啟 空 氣 源 熱 泵 1 室 溫 最 高 為 3 3 5 1 可 保 障 植 物 安 全 生 長 圖 7 7 月 中 旬 連 續(xù) 5 日 1 2 3 室 溫 變 化 F i g 7 C h a n g e s o f r o o m t e m p e r a t u r e o f 1 2 3 a n d a m b i e n t t e m p e r a t u r e o n 5 c o n s e c u t i v e d a y s i n m i d J u l y 圖 8 為 9 月 底 1 0 月 中 旬 3 室 溫 變 化 曲 線 由 圖 8 可 知 3 室 溫 整 體 呈 下 降 趨 勢 1 0 月 前 多 數(shù) 日 期 最 高 室 溫 大 于 3 0 需 運(yùn) 行 系 統(tǒng) 降 溫 1 0 月 后 由 于 環(huán) 境 溫 度 下 降 及 太 陽 輻 射 強(qiáng) 度 降 低 造 成 室 溫 下 降 速 率 增 加 室 溫 在 1 2 8 3 2 間 波 動 符 合 植 物 的 生 長 溫 度 需 求 圖 8 9 月 底 1 0 月 中 旬 3 室 溫 變 化 F i g 8 3 R o o m T e m p e r a t u r e C h a n g e f r o m t h e E n d o f S e p t e m b e r t o t h e M i d O c t o b e r 圖 9 為 1 1 月 初 連 續(xù) 5 日 3 室 溫 變 化 曲 線 由 圖 9 可 知 1 1 月 初 時(shí) 3 室 溫 變 化 與 環(huán) 境 溫 度 變 化 趨 勢 相 同 白 天 溫 度 較 適 宜 夜 間 溫 度 較 低 環(huán) 境 溫 度 夜 間 溫 度 最 低 在 1 8 3 溫 室 由 于 塑 料 薄 膜 集 熱 保 溫 特 性 及 墻 體 短 期 蓄 熱 影 響 室 溫 夜 間 最 低 為 9 1 白 天 最 高 為 3 1 5 此 時(shí) 室 溫 適 宜 植 物 生 長 無 需 設(shè) 備 運(yùn) 行 1 6 2 2 0 2 0 年 1 2 月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第 1 2 期 圖 9 1 1 月 初 連 續(xù) 5 日 3 室 溫 與 環(huán) 境 溫 度 變 化 F i g 9 C h a n g e s o f 3 r o o m t e m p e r a t u r e a n d a m b i e n t t e m p e r a t u r e f o r 5 c o n s e c u t i v e d a y s i n e a r l y N o v e m b e r 由 圖 8 與 圖 9 可 知 9 月 底 1 1 月 初 為 溫 室 供 能 的 過 渡 期 3 室 溫 多 數(shù) 日 期 能 夠 維 持 在 9 1 3 2 系 統(tǒng) 多 處 于 停 滯 狀 態(tài) 僅 當(dāng) 特 殊 天 氣 出 現(xiàn) 時(shí) 開 啟 使 用 調(diào) 節(jié) 室 溫 1 1 月 初 后 隨 著 環(huán) 境 溫 度 及 太 陽 輻 射 強(qiáng) 度 降 低 夜 間 室 溫 持 續(xù) 下 將 為 維 持 合 理 室 溫 需 進(jìn) 行 溫 室 采 暖 圖 1 0 為 1 1 月 中 旬 1 2 月 中 旬 早 7 0 0 溫 度 變 化 曲 線 圖 1 0 1 1 月 中 旬 1 2 月 中 旬 2 室 溫 與 環(huán) 境 溫 度 變 化 F i g 1 0 C h a n g e s o f 2 r o o m t e m p e r a t u r e a n d a m b i e n t t e m p e r a t u r e f r o m m i d N o v e m b e r t o m i d D e c e m b e r 由 圖 1 0 可 知 2 室 溫 與 環(huán) 境 溫 度 呈 下 降 趨 勢 但 2 室 溫 變 化 較 為 平 緩 說 明 地 埋 管 直 供 采 暖 方 式 能 緩 解 環(huán) 境 溫 度 急 速 下 降 造 成 的 室 溫 波 動 在 采 暖 初 期 1 個(gè) 月 時(shí) 間 內(nèi) 當(dāng) 環(huán) 境 溫 度 在 5 以 上 時(shí) 2 溫 室 單 純 依 靠 地 埋 管 直 供 采 暖 室 溫 維 持 在 8 9 1 5 1 之 間 可 見 采 暖 初 期 可 優(yōu) 先 取 用 土 壤 蓄 存 熱 量 進(jìn) 行 供 暖 減 少 能 源 消 耗 量 隨 著 室 外 環(huán) 境 溫 度 繼 續(xù) 降 低 采 暖 需 求 熱 量 增 加 土 壤 取 熱 難 度 增 大 單 純 依 靠 地 埋 管 直 供 部 分 進(jìn) 行 采 暖 的 可 行 性 降 低 后 續(xù) 需 開 啟 空 氣 源 熱 泵 采 暖 圖 1 1 為 1 月 份 連 續(xù) 5 日 1 2 3 室 溫 變 化 曲 線 由 圖 1 1 可 知 3 室 溫 在 0 5 1 1 2 間 波 動 夜 間 溫 度 較 低 易 造 成 植 物 凍 害 2 室 溫 維 持 在 5 1 16 2 之 間 不 會 造 成 植 物 凍 害 但 白 天 溫 度 較 低 不 利 于 植 物 生 長 1 溫 室 在 晴 朗 日 1 2 0 0 1 6 0 0 間 室 溫 在 1 5 2 2 之 間 不 需 要 開 啟 設(shè) 備 供 暖 1 7 0 0 次 日 1 2 0 0 間 夜 間 最 低 為 1 2 2 有 助 于 植 物 安 全 生 長 圖 1 1 1 月 中 下 旬 1 2 3 室 溫 變 化 F i g 1 1 C h a n g e s o f 1 2 a n d 3 r o o m t e m p e r a t u r e i n m i d l a t e N o v e m b e r 圖 1 2 為 3 月 中 旬 1 與 3 室 溫 變 化 曲 線 圖 1 2 3 月 中 旬 1 與 3 室 溫 變 化 F i g 1 2 C h a n g e s o f 1 a n d 3 r o o m t e m p e r a t u r e i n m i d M a r c h 由 圖 1 2 可 知 3 月 1 1 日 3 月 2 0 日 期 間 3 室 溫 整 體 呈 緩 慢 上 升 趨 勢 溫 室 的 晝 夜 溫 差 變 化 較 大 白 天 最 高 溫 度 為 3 0 3 夜 間 最 低 溫 度 為 1 8 1 與 3 曲 線 的 白 天 溫 度 基 本 重 合 夜 間 溫 度 差 異 逐 漸 減 少 說 明 溫 室 白 天 不 進(jìn) 行 供 暖 夜 間 供 暖 強(qiáng) 度 逐 漸 減 小 2 6 2 2 0 2 0 年 1 2 月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第 1 2 期 3 月 中 旬 后 溫 室 逐 漸 暫 停 供 暖 由 圖 1 0 圖 1 2 可 看 出 溫 室 在 1 1 月 中 旬 3 月 中 旬 為 溫 室 的 采 暖 期 首 先 通 過 地 埋 管 直 供 部 分 提 取 土 壤 中 的 熱 量 進(jìn) 行 供 暖 約 能 滿 足 1 個(gè) 月 左 右 的 供 暖 熱 量 后 續(xù) 伴 隨 環(huán) 境 溫 度 的 降 低 土 壤 取 熱 難 度 增 大 溫 室 需 采 用 空 氣 源 熱 泵 與 地 埋 管 聯(lián) 合 運(yùn) 行 采 暖 期 內(nèi) 室 溫 維 持 在 1 2 2 3 0 3 之 間 適 應(yīng) 植 物 生 長 圖 1 3 為 5 月 1 日 5 月 1 5 日 3 室 溫 變 化 曲 線 由 圖 1 3 可 知 進(jìn) 入 5 月 份 后 3 溫 室 內(nèi) 溫 度 逐 漸 升 高 夜 間 最 低 為 1 2 白 天 最 高 達(dá) 3 7 為 避 免 高 溫 對 于 植 物 的 損 害 將 溫 室 多 余 熱 量 儲 存 于 土 壤 進(jìn) 行 降 溫 5 月 份 后 溫 室 開 始 進(jìn) 入 蓄 熱 期 圖 1 3 5 月 上 旬 3 室 溫 變 化 F i g 1 3 C h a n g e o f 3 R o o m T e m p e r a t u r e C u r v e i n E a r l y M a y 1 年 的 實(shí) 驗(yàn) 測 試 分 析 表 明 5 月 初 9 月 底 為 蓄 熱 期 系 統(tǒng) 為 溫 室 制 冷 1 1 月 初 3 月 中 旬 為 采 暖 期 系 統(tǒng) 為 溫 室 供 熱 其 余 時(shí) 間 段 為 過 渡 期 系 統(tǒng) 多 處 于 停 滯 狀 態(tài) 只 有 當(dāng) 白 天 高 溫 或 夜 間 低 溫 出 現(xiàn) 時(shí) 才 調(diào) 節(jié) 室 內(nèi) 溫 度 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 復(fù) 合 式 系 統(tǒng) 能 夠 使 室 溫 維 持 在 8 9 3 3 5 1 之 間 可 滿 足 植 物 生 長 溫 度 需 求 4 結(jié) 論 1 采 用 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 復(fù) 合 式 系 統(tǒng) 調(diào) 節(jié) 溫 室 溫 度 變 化 2 通 過 D e S T h 建 立 溫 室 模 型 計(jì) 算 出 溫 室 全 年 產(chǎn) 出 冷 負(fù) 荷 大 于 熱 負(fù) 荷 可 滿 足 季 節(jié) 性 熱 量 轉(zhuǎn) 移 利 用 的 平 衡 要 求 并 通 過 模 擬 室 溫 變 化 得 出 系 統(tǒng) 在 溫 室 中 的 運(yùn) 行 規(guī) 律 3 通 過 實(shí) 驗(yàn) 分 析 3 個(gè) 室 溫 的 變 化 對 模 擬 結(jié) 果 進(jìn) 行 驗(yàn) 證 結(jié) 果 表 明 溫 室 在 5 月 初 9 月 底 期 間 為 蓄 熱 期 系 統(tǒng) 為 溫 室 供 冷 1 1 月 初 3 月 中 旬 為 供 暖 期 系 統(tǒng) 為 溫 室 供 熱 其 余 時(shí) 間 段 為 過 渡 期 系 統(tǒng) 多 處 于 停 滯 狀 態(tài) 只 是 當(dāng) 白 天 高 溫 或 夜 間 低 溫 時(shí) 才 開 啟 使 用 4 地 埋 管 與 空 氣 源 熱 泵 復(fù) 合 系 統(tǒng) 使 室 溫 在 8 9 3 3 5 1 之 間 可 使 植 物 安 全 生 長 參 考 文 獻(xiàn) 1 甄 偉 中 國 大 陸 種 植 業(yè) 能 源 消 費(fèi) 溫 室 氣 體 排 放 研 究 D 廣 州 中 國 科 學(xué) 院 大 學(xué) 中 國 科 學(xué) 院 廣 州 地 球 化 學(xué) 研 究 所 2 0 1 7 2 郭 彤 荔 我 國 清 潔 能 源 現(xiàn) 狀 及 發(fā) 展 路 徑 思 考 J 中 國 國 土 資 源 經(jīng) 濟(jì) 2 0 1 9 4 3 9 4 2 3 劉 傳 宏 楊 鳳 軍 張 曉 芳 大 慶 市 雙 膜 日 光 溫 室 保 溫 性 能 研 究 J 安 徽 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2 0 1 8 4 6 2 0 1 7 1 1 7 7 4 劉 春 來 王 現(xiàn) 領(lǐng) 幾 種 降 溫 措 施 對 玻 璃 溫 室 內(nèi) 溫 度 影 響 研 究 J 農(nóng) 業(yè) 與 技 術(shù) 2 0 1 8 3 8 2 4 9 1 1 5 劉 維 用 于 溫 室 的 太 陽 能 季 節(jié) 性 蓄 熱 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 特 性 研 究 D 上 海 上 海 交 通 大 學(xué) 2 0 1 4 6 劉 學(xué) 君 袁 碧 賢 盧 浩 等 地 源 熱 泵 中 光 纖 光 柵 土 壤 溫 度 監(jiān) 測 系 統(tǒng) 研 究 J 自 動 化 儀 表 2 0 1 8 3 9 8 5 2 5 5 7 盧 琦 于 靚 王 思 文 等 基 于 D e S T h 軟 件 的 嚴(yán) 寒 寒 冷 地 區(qū) 既 有 居 住 建 筑 綠 色 改 造 能 耗 分 析 J 建 筑 節(jié) 能 2 0 1 7 4 5 1 2 8 5 9 1 8 史 躍 玲 幾 種 果 類 蔬 菜 對 溫 度 的 要 求 J 河 北 農(nóng) 業(yè) 2 0 1 8 5 2 7 2 8 S t u d y o n O p e r a t i o n C h a r a c t e r i s t i c s o f G r o u n d P i p e a n d A i r S o u r c e H e a t P u m p S y s t e m i n G r e e n h o u s e B a o L i ng l i ng 1 G e ng J i e w e n 1 Z hu Shuj i ng 1 L i R e nx i n g 2 D o ng Sh a n s h a n 2 1 S c h o o l o f E n e r g y a nd E nv i r o n m e nt a l E n g i n e e r i ng H e b e i U n i v e r s i t y o f E ng i n e e r i ng H a nda n 0 5 6 0 3 8 C h i na 2 T i a n p u N e w E ne r g y T e c h no l o g y C o L t d B e i j i ng 1 0 0 0 0 0 C hi na A b s t r a c t I n o r d e r t o m e e t t he r e a s o n a bl e t e m p e r a t ur e r e qu i r e m e nt o f g r e e nho u s e v e g e t a bl e a n d f r ui t pl a n t i ng m e a s ur e s s uc h a s c o o l i ng i n s u m m e r a n d h e a t i ng i n w i nt e r w e r e a do p t e d w h i c h c o n s um e d a l a r g e a m o un t o f pr o d uc t i o n m a t e r i a l s r e s ul t i n g i n e ne r g y w a s t e a nd g r e e nh o us e g a s e m i s s i o n s T hi s p a pe r p r e s e nt s a g r e e n ho u s e h y br i d e ne r g y s uppl y s y s t e m w hi c h c o m b i ne s b ur i e d pi pe w i t h a i r s o ur c e he a t pum p I t c a n r e duc e e n e r g y c o ns u m p t i o n by s t o r i ng a nd ut i l i z i ng s o l a r 3 6 2 2 0 2 0 年 1 2 月 農(nóng) 機(jī) 化 研 究 第 1 2 期 e ne r g y c o l l e c t e d i n g r e e n ho u s e s I n t hi s pa p e r a g r e e nh o u s e m o d e l i s e s t a b l i s he d by us i n g D e ST h s o f t w a r e w hi c h s i m u l a t e s t h e ho u r l y v a r i a t i o n o f c o l d a nd h e a t l o a d a nd t h e c ha n g e o f he a t de m a n d i n g r e e nho u s e I n o r d e r t o v e r i f y t he e f f e c t i v e ne s s o f t h e s y s t e m w e s e l e c t e d t hr e e s o l a r g r e e nh o us e s f o r a o n e y e a r e x pe r i m e nt B y a n a l y z i ng t he i ndo o r t e m p e r a t ur e c ha ng e s i t w a s c o n c l ud e d t ha t t h e g r e e n ho us e w a s a he a t s t o r a g e p e r i o d f r o m t he be g i n ni ng o f M a y t o t h e e n d o f S e p t e m b e r a h e a t i ng pe r i o d f r o m t he be g i n ni n g o f N o v e m be r t o t h e m i d d l e o f M a r c h a nd a t r a n s i t i o na l p e r i o d f o r t he r e s t o f t h e t i m e T he s y s t e m m a i n t a i n e d t h e r o o m t e m p e r a t u r e be t w e e n 8 9 C a nd 3 3 5 1 C s o t ha t t he p l a nt s c o u l d g r o w s a f e l y K e y w o r d s g r e e nho us e b u r i e d p i p e a i r s o u r c e h e a t pu m p s o i l he a t s t o r a g e t e m pe r a t ur e m o ni t o r i n g D e S T h 上 接 第 1 83 頁 A b s t r a c t I D 100 3 18 8 X 2 02 0 1 2 018 0 E A D e s i g n a n d E x p e r i m e n t o f G r a p e F a r m y a r d M a n u r e F e r t i l i z e r A p p l i c a t i o n M a c h i n e Z e n g F a nw e i Z h a n g D o ng f e n g Y a n g Shu m i ng H u C ha o H u X i n de B a i F a N i ng x i a U n i v e r s i t y S