采用带蓄能的空气源热泵的标准蔬菜大棚冬季供暖设计说明

1、冬季供暖：根据国家标准?民用建筑热工设计规? (GB50176-2021，用累年最冷月和 最热月平均温度作为主要指标，累年日平均温度w 5C和?25C的天数作为辅助 指标，将全国划分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和五个地区。标准蔬菜大棚：在北方地区的寒冷冬季用塑料大棚栽培蔬菜时，更有经济价值。先只实现大 棚部环境空气温度的调节，以保证蔬菜正常生长，防止温度太低导致蔬菜冻死或 者停止生长。栽培冬季市场看好的番茄、青椒等蔬菜，预设定北方冬季塑料大棚 的标准温度为20 C25 C适合以上蔬菜作物。一般蔬菜大棚使用竹结构或者钢结构的骨架，上面覆上一层或多层保温塑料 膜，这样就形成了一个温室空间。

2、外膜很好地阻止部蔬菜生长所产生的二氧化碳 的流失，使棚具有良好的保温效果。以热镀锌薄壁钢管为拱架材料的装配式镀锌 钢管大棚。优点是强度高，抗风雪能力强，防锈蚀性能好，透光率高，操作管理 方便等，使用寿命长达10-15年。缺点是造价高,一次性投入大,每亩约20000元。 防止肥害、药害和旱害。主要以直径22毫米、厚1.2毫米的镀锌薄壁钢管为大棚 骨架材料的钢棚棚型，棚宽6米，顶高米，肩高1.2米，土地利用率80% 每平方米造价10-30元，每亩建造本钱7000-20000元。适合种植蔬菜、花卉等， 缺点是棚宽较小，操作管理效率较低，冬季保温性较弱。应建在地下水位低，水源充足、排灌方便，土质疏松肥

3、沃无污染的地块上； 一般要求座向为南北走向，排风口设于东西两侧。预选多功能长寿膜。在聚乙烯吹塑过程中参加适量的防老化料和外表活性剂 制作而成。宽幅7.5米、厚0.06毫米，使用寿命比普通膜长1倍，夜间棚温比其它 材料高1-2C ;膜不易结水滴，覆盖效果好，本钱低、效益高。参考技术标准：1.蔬菜大棚建设以东西方向为建筑方向，设计以最高的采光度为主；2标准蔬菜大棚以宽8-10米为主，60-100米为长；3. 蔬菜大棚后墙和东西侧墙体采用了石料建筑墙体， 后墙高度，长后坡温室 后墙侧高4米，外墙高度0.8米。山墙距后墙底部侧1.7米处脊高为4.8米，地 基深度应大于0.5米；4. 蔬菜大棚设计南北方

4、向间距不能少于 4-5米，不能影响后面蔬菜大棚的光 照条件采光度；5. 蔬菜大棚建设倾角40-45°之间，后破长度不能超过1.5米。6. 立柱结构使用的水泥立柱或者是大棚柱子最小直径不能少于10公分，立柱下埋在米之间最适宜；7. 钢架结构建设，钢架与预埋件的连接处要采用焊接处理， 与立柱连接处要 用专用的钢丝进行绑牢；8. 表层保温被铺设要在后墙进行钢丝绑定， 以相隔10公分为适宜间距进行绑 牢蓄能技术：一般有五个要求：储能密度大，变换损耗小，运行费用低，维护较容易，不 污染环境空气源热泵：空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能 装置。把不能直接利用的低位空

5、气热能转换为可以利用的高位热能，从而到达节约局部高位能如煤、燃气、电能等的目的。空气作为热泵的低位热源，取之不尽，用之不竭，处处都有，可以无偿地获 取，而且，空气源热泵的安装和使用都比拟方便。我国的空气源热泵亦称风冷 热泵的研究、生产、应用在20世纪80年代末才有了较快的开展。目前的产品 有家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组等。空气源热泵具有如下特点：1空气源热泵系统冷热源合一，不需要设专门的冷冻机房、锅炉房，机 组可任意放置屋顶或地面，不占用建筑的有效使用面积，施工安装十分简便。2空气源热泵系统无冷却水系统，无冷却水消耗，也无冷却水系统动力消耗。另外，冷却水污染形成的军团

6、菌感染的病例已有不少报导，从平安卫生的角度，考虑空气源热泵也具有明显的优势。3空气源热泵系统由于无需锅炉、无需相应的锅炉燃料供给系统、除尘 系统和烟气排放系统，系统平安可靠、对环境无污染。4空气源热泵冷热水机组采用模块化设计，不必设置备用机组，运 行过程中电脑自动控制，调节机组的运行状态，使输出功率与工作环境相适应。5空气源热泵的性能会随室外气候变化而变化。6在我国北方室外空气温度低的地方，由于热泵冬季供热量缺乏，需设辅助加热器。空气源热泵在我国应用的适应性：按我国?建筑气候区划标准?(GB50178-93,全国分为7个一级区和20个 二级区。与此相应，空气源热泵的设计与应用方式等，各地区都应

7、有不同。(1) 对于夏热冬冷地区：夏热冬冷地区的气候特征是夏季闷热，7月份平 均地区气温25-30E,年日平均气温大于25C的日数为40-100天；冬季湿冷，1 月平均气温0-10C,年平均气温小于5C的日数为0-90天。气温的日较差较小， 年降雨量大，日照偏小。这些地区的气候特点非常适合于应用空气源泵。(2) 对于大部，、西南部，南部一小局部地区：这些地区1月平均气温1-13C, 年日平均气温小于5C的日数0-90天。在这样的气候条件下，过去一般建筑物不设置采暖设备。但是，近年来随着现代化建筑的开展和向小康生活水平迈进， 人们对居住和工作建筑环境要求愈来愈高，因此，这些地区的现代建筑和高级公

8、寓等建筑也开始设置采暖系统。因此，在这种气候条件下，选用空气源热泵系统 是非常适宜的。(3) 传统的空气源热泵机组在室外空气温度高于 -3C的情况下，均能平安 可靠地运行。因此，空气源热泵机组的应用围早已由长江流域北扩至黄河流域， 即已进入气候区划标准的II区的局部地区。这些地区气候特点是冬季气温较低，1月平均气温为-10-0C，但是在采暖期里气温高于-3C的时数却占很大的比例， 而气温低于-3C的时间多出现在夜间，因此，在这些地区以白天运行为主的建筑 (如办公楼、商场、银行等建筑)选用空气源热泵，其运行是可行而可靠的。另 外这些地区冬季气候枯燥，最冷月室外相对湿度在45%-65%右，因此，选

9、用空气源热泵其结霜现象又不太严重。空气源热泵在寒冷地区应用的问题我国寒冷地区冬季气温较低，而气候枯燥。采暖室外计算温度根本在-5至-15C，最冷月平均室外相对湿度根本在 45%-65陆间。在这些地区选用空气源 热泵，其结霜现象不太严重。因此说，结霜问题不是这些地区冬季使用空气源热 泵的最大障碍。但却存在以下一些制约空气源热泵在寒冷地区应用的问题。(1) 当需要的热量比拟大的时候，空气源热泵的制热量缺乏。(2) 空气源热泵在寒冷地区应用的可靠性差。(3) 在低温环境下，空气源热泵的能效比(EER会急速下降。在北方地区的寒冷冬季用塑料大棚栽培蔬菜时，更有经济价值。先只实现大 棚部环境空气温度的调节

10、，以保证蔬菜正常生长，防止温度太低导致蔬菜冻死或 者停止生长空气源作为绿色节能产品，何鑫何鑫.广区某住宅样板间空气源热泵地暖效果不佳原因的探讨在广区某住宅工程安装了一套空气源热泵 三联供系统，针对冬季地暖采暖运行时地暖差而提出利用空气源热泵做地暖应有 实际情况校核热负荷，选用热阻小的地暖专用板 ，不采用传统的塑料 或泡沫防潮垫，缩小管道布管间距，提高空气源热泵出水温度。吴卫平等人在小型低温空气源热泵采暖在农村的适用性研究后，分析得到随着低温空气源热泵 的技术上突破与即耐寒的特性，这使得小型低温空气源热泵在我国北方广袤的土 地上也有了可以大面积使用的根底条件。建平于2021年，在阿勒泰市首次在温

11、室大棚中试用碳纤维红外电采暖， 通过1个采暖季的运行比照试验，到达降低温室种植本钱，温室取暖与病虫防治 相结合，零废气排放，减少大气污染的目的，能够在首月收回投注本钱，且比普 通温室增产20%车国平等人在结合在热泵系统工程设计中存在的热泵运行工 况点不明晰、热泵容量确定不准确以与针对热泵系统中需要采取的技术得出热泵 性能系数不应小于限定值，热泵输出的热量完全满足供暖计算热负荷；或不完全满足供暖计算热负荷。尽可能选择可再生能源与低品位能源。 当采用电力供热 时应尽可能利用低谷电力蓄热供热。逐步依次增加启动热泵台数；在保证室设计 温度的前提下尽可能减少其余时段的供暖时间，即以间歇供暖方式为主、连续

12、方 式为辅的供暖模式。硕等人将太阳能热利用系统和空气源热泵系统相结合而成的太阳能辅助 空气源热泵系统，实现空气与太阳能的资源互补，可靠性和适应性较单一热源热泵得到 了全面的提升。在Xu和Zhang9对一种新型直膨式复合热源太阳能热泵热水器进 行模拟和实验研究，实验结果说明：新系统在不同天气下可以以不同热源模式高 效的制取55E热水。夏季晴天平均能效比为 3.83，在夏季阴天以空气源热泵运 行模式下平均能效比为3.97。在冬季晴天，系统以太阳能热泵模式运行，系统 先经过太阳能的预热提高了热泵蒸发温度，缓解了蒸发器的结霜问题。周光芒、 寅等人设计了以非同态双热源复合换热器为核心技术部件的太阳能辅助

13、空气源复合热泵，按照国家标准规定的单一空气源热泵的 3种冬季供热工况进行实 验研究。研究结果说明，在标准规定的环境温度为一 7C的超低温工况下，复合 热泵较单一空气源热泵，制热量提高 24%能效比提高25%以上。空气源热泵系统通过热泵技术直接将周围空气环境中的热量转移到采暖热 水中。由于在实际运行中取热便捷、效率高、安装方便、初投资相对较小，空气 源热泵系统得到了广泛的应用，北方各地纷纷将其视为“煤改电清洁供热的优 选形式。但其在北方寒冷地区的应用中还存在一些问题，如：低温适应性、空气 源热泵产热与建筑热负荷不匹配、室外换热器结霜与除霜等。少杰9为省博山区某住宅楼搭建采暖系统为低温空气源热泵采

14、暖系统由热泵机组、动力循环装置、 补水定压装置以与用户末端组成，研究建筑室末端为已有的地板辐射采暖， 建筑 管道布置为双管制同程系得到在整个供暖季的最冷月1月份，该采暖系统的月平均综合能效比COPs为2.76，最冷月累计总耗电量为29873.3KWh，结果说明最 冷月低温空气源热泵采暖系统可提供持续稳定的供热，并且节能性明显。元芳10决定了供暖末端宜采用低温的散热设备。目前采用的末端设备是：地 板辐射供暖、风机盘管供暖、散热器供暖，一般适用于最低温度在-10C以上的地区，超低温空气源热泵采用超低温工况压缩机与低温高效404A制冷制，既能解决空气源热泵衰减问题，同时还可有效的正常制热，可在-25

15、 C的环境温度工 作，-20 C以上可到达理想的应用效果。黄利凯11提出冬季对于空气源热泵冷热 水机组的选择可以将最正确经济平衡点确定下来，可以提高能源的利用率，降低 机组的运行本钱。阳12用流体动力学三维紊流数值模拟方法来研究大棚部流场的气流运动情 况,并在上述流场计算的根底上，创造性的提出了大棚一次换气时间这一指标，同 时给出了其数学计算模型和求解方法。综合蔬菜大棚流场的三维数值模拟与换气 计算结果,可以从定量的角度得出较为科学合理的大棚断面型式优化。梁肇均13J.等人针对华南地区大棚开展棚蔬菜产量不高，夏季高温季节大棚使用率，提出使 用地膜覆盖，用遮阳网覆盖配合喷灌设备降温。 玉英.冬季

16、塑料大棚供暖系统的自动控制J.信息工程学院学报 2002(4):261-264. 23 吴卫平,吴琛，伟,窦秀华,程明新.小型低温空气源热泵采暖在农村的适用性研究J.工业技术;2021;269.4 建平.北疆温室大棚碳纤维红外电采暖运行分析J.农业科技2021(12)61.5 车国平，曲波，冷玉娜，孔庆洋.关于空气源热泵系统设计假设干问题的探讨A.第7届全国建筑环境与能源应用技术交流大会文集，空调制冷：78-81.6 硕,胡文举，帅.关于太阳能辅助空气源热泵系统的探讨A.供热工程建设与高效运行研讨会2021(5) : 109-111.7 颜慧磊，华，邵秋萍.一种太阳能与空气源双热源热泵系统的性能研究J.理工大学学报，2021(2) : 177-180.8 周光芒，寅，岑，圣洁.太阳